Redoksreaktsioonid. Metallide korrosioon (1)

Lõik failist

Sarnased õppematerjalid

18

docx

Keemia praktikum nr4: Reaktsioonid elektrolüütide lahustes

Molekulaarkujul võrrandis kajastuvad vaid ühendid. Täpsemini kirjeldab toimuvat ioonvõrrand, sest elektrolüüdid on vesilahuses jagunenud ioonideks ja osa ioone mingisse vastastiktoimesse ei astu. Et eristada erinevates agregaatolekutes olevaid ja lahustunud ühendeid, on korrektne märkida olek ühendi või iooni juurde. Ioonvõrrandite kirjutamisel jälgida järgmisi reegleid:  lahku võib kirjutada kõik tugevad elektrolüüdid  vasakul ja paremal pool korduvad ioonid jäetakse võrrandist välja (taandatakse)  kokku jäetakse:  gaasid jt mittedissotsieeruvad ühendid (CO2, NH3, SO2, MnO2 jt)  vähelahustuvad ühendid (BaSO4, AgCl, Cu(OH)2 jt)  vesi H2O ning muud vähedissotsieeruvad ühendid (H2S, HCN, HF, NH3 ⋅ H2O, CH3COOH jt)  kompleksioonid ( [Ag(NH3)2]+, [Al(OH)6]3– jt)  laengute summa võrrandi vasakul pool peab võrduma laengute summaga paremal pool

Keemia alused

4

docx

Reaktsioonid elektrolüütide lahustes

Hüdrolüüsi kulgemisest annab meile märku vaid see,et soola vesilahus ei ole neutraalne. Nõrga aluse ja tugeva happe soola vesilahus on happeline. Tugeva aluse ja nõrga happe soola vesilahus on aluseline. Gaasi teke Katse 5 1...2 ml 0,2 M Na2CO3 lahusele lisatakse mõni tilk indikaatori fenoolftaleiini lahust. Saadud lahus on fuksiaroosat värvi, mis tähenab, et tegu on aluselise lahusega, mille pH>9,9. Aluselise keskkonna tingivad aluselised ioonid, mis tekivad Na 2CO3 (nõrga elektrolüüdi) osalisel lagunemisel. Lahusele lisatakse tilkhaaval 1 M HCl lahust. Na 2 CO3 + HCl NaCl + H 2O + CO 2 CO32- + H + CO 2 + H 2O Saadud lahus muutub värvituks. HCl neutraliseerib Na 2CO3 lahuse ning see tingib fenoolftaleiini värvi muutuse. Soolhappe lisamisel on näha ka eralduva gaasi (CO2) mullikesi. Kompleksühendi teke Katse 6 1..

Keemia

16

docx

Reaktsioonid elektrolüütide lahustes

Sageli tasakaalulised protsessid. Siia alla kuulub ka vee kui nõrga elektrolüüdi teke nõrga happe teke. 4. Hüdrolüüsiprotsessid (soola moodustavate ioonide vastastiktoime veega), mis kulgevad väheses ulatuses, kuid põhjustavad soolalahuste pH erinevusi. 5. Kompleksühendi teke. Kompleksühendid on keemilised ühendid, mille kristallvõres või lahuses esinevad liitosakesed – kompleksioonid, mis koosnevad tsentraalaatomist (siin näites Cu) ja sellega seotud ligandidest (aatomid, ioonid või molekulid, siin näites NH3 molekulid). Kompleksioonid on üldjuhul lahustes väga püsivad. Oksüdatsiooniastmete muutusega kulgevad ehk redoksreaktsioonid. Reaktsioone, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele, nimetatakse redoksreaktsioonideks. Ainet või iooni, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone, nimetatakse redutseerijaks, see aine ise seejuures oksüdeerub (tema oksüdatsiooniaste kasvab). Ainet või iooni, mis seob elektrone, nimetatakse

Keemia alused

12

docx

Keemia aluste praktikumi Protokoll 4

Sissejuhatus Et eristada erinevates agregaatolekutes olevaid ja lahustunud ühendeid, on korrektne märkida olek ühendi või iooni juurde. aq – ühend lahuses, s – tahke ühend või sade (vahel näidatakse ka noolega ↓), l – vedelik, g – gaas (vahel märgitakse ka noolega ↑). Ioonvõrrandite kirjutamisel jälgida järgmisi reegleid:  lahku võib kirjutada kõik tugevad elektrolüüdid  vasakul ja paremal pool korduvad ioonid jäetakse võrrandist välja (taandataks)  kokku jäetakse o gaasid jt mitte dissotsieeruvad ühendid (CO2, NH3, SO2, MnO2 jt) o vähelahustuvad ühendid (BaSO4, AgCl, Cu(OH)2 jt) o vesi H2O ning muud vähe dissotsieeruvad ühendid (H2S, HCN, HF, NH3 ⋅ H2O, CH3COOH jt) o kompleksioonid ([Ag(NH3)2]+, [Al(OH)6]3– jt)  laengute summa võrrandi vasakul pool peab võrduma laengute

Keemia alused

14

docx

Reaktsioonid elektrolüütide lahustes

SISSEJUHATUS Reaktsioonid elektrolüütide lahustes Reaktsioonivõrrandeid võib esitada kahel viisil – molekulaarkujul ja ioonvõrrandina. Molekulaarkujul võrrandis kajastuvad vaid ühendid 2NaOH(aq) + CuSO4(aq) →Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq) Täpsemini kirjeldab toimuvat ioonvõrrand, sest elektrolüüdid on vesilahuses jagunenud ioonideks ja osa ioone mingisse vastastiktoimesse ei astu (selles näites SO42–ja Na+). Sama reaktsioon ioonvõrrandina 2OH–(aq) + Cu2+(aq) →Cu(OH)2(s) Et eristada erinevates agregaatolekutes olevaid ja lahustunud ühendeid, on korrektne märkida olek ühendi või iooni juurde. aq– ühend lahuses, s– tahke ühend või sade (vahel näidatakse ka noolega ↓), l– vedelik, g– gaas (vahel märgitakse ka noolega ↑). Oksüdatsiooniastmete muutusega kulgevad ehk redoksreaktsioonid Reaktsioone, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele,

Keemia

10

docx

Reaktsioonid elektrolüütide lahustes

¿ teine on hele sinine sade ja kolmas on tume sinine vedel.Tekkinud kompleksioon 2+ ¿ Cu ( ¿¿ 4 ]¿ ¿ annab lahusele tumesinise värvuse. Redoksreaktsioonid Metallid, metallide pingerida Katse 7 Võtta ühte katseklaasi tükk metallilist tsinki ja teise vaske. Lisada katseklaasidesse lahjendatud vesinikkloriidhapet. Jälgida gaasilise vesiniku eraldumist metalli pinnal mullikestena. Kas reaktsioon toimub mõlemas katseklaasis? Põhjendada, lähtudes metallide pingereast. Zn+2 HCl ZnCl 2 + H 2 2+ ¿ -¿ Zn¿ redutseerija Zn 0-2 e¿ -¿ H 2

Keemia alused

6

rtf

Keemia aluste 4. praktikumi protokoll

Hüdrolüüs: Katse 4. Võtta ühte katseklaasi 1 ml Al2(SO4)3 lahust, teise sama palju Na2CO3 lahust. Hinnata lahuste pH-d indikaatoritega (lisada 2...3 tilka). Al3+ + H20 = AlOH2+ + H+ CO32- + H20 = HCO3- + OH- Al2(SO4)3 lisamisel metüülpunast muutus lahus punakseks. Na2CO3 ff-i lisamisel muutus lahus lillaks. Metüülpunase pöördeala on ph 4,2...6,3; järelikulr on lahuse pH 4,2. Lahus on happeline st lahuses on ülekaalus H+ ioonid. Ff lisamisel muutus lahus likkaks st pH 9,9; järelikult on aluseline keskkond, sest ülekaalus on OH- ioonid. Gaasi teke: Katse 5. CO32­ ioone sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisada mõni tilk indikaatori fenoolftaleiini lahust. Millise reaktsiooniga (happeline, aluseline) on lahus? Miks? Lisada tilkhaaval 1 M HCl vesilahust. Miks muudab indikaator värvust? Kas soolhappe lisamisel on näha eralduva gaasi mullikesi? Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H20

Keemia alused

6

rtf

Reaktsioonid elektrolüütide lahustes

Hüdrolüüs: Katse 4. Võtta ühte katseklaasi 1 ml Al2(SO4)3 lahust, teise sama palju Na2CO3 lahust. Hinnata lahuste pH-d indikaatoritega (lisada 2...3 tilka). Al3+ + H20 = AlOH2+ + H+ CO32- + H20 = HCO3- + OH- Al2(SO4)3 metüülpunase lisamisel muutus lahus punaseks. Na 2CO3 fenoolftaleiini lisamisel muutus lahus lillakas-roosaks. Metüülpunase pöördeala on ph 4,2...6,3; järelikulr on lahuse pH 4,2. Lahus on happeline st lahuses on ülekaalus H+ ioonid. Fenoolftaleiini lisamisel muutus lahus lillakas-roosaks st. pH 9,9; järelikult on aluseline keskkond, sest ülekaalus on OH- ioonid. Anda selgitus, miks nende soolade vesilahused ei oleneutraalse reaktsiooniga. Soolade vesilahused ei ole neutraalse reaktsiooniga, kuna Al2(SO4)3 soolas on koos nõrk metall ja tugeva happe anioon ning Na2CO3 soolas on tugev metall ja nõrga happe anioon. Gaasi teke: Katse 5. CO32­ ioone sisaldavale lahusele (1..

Keemia alused

Kommentaarid (1)