FK laboratoorne töö nr.19 ZELANTIINI ISOELEKTRILISE TÄPI OPTILINE MÄÄRAMINE Töö eesmärk. Zelatiini lahuse isoelektrilise täpi määramine hägususe pH-st sltuvuse järgi. Teoreetilised alused: AMFOTEERSE POLÜELEKTROLÜÜDI ISOELEKTRILISE TÄPI MÄÄRAMINE Polüelektrolüüdid dissotseeruvad vees ja teistes polaarsetes lahustites tänu nende koostises leiduvatele ionogeensetele rühmadele. Dissotsiatsiooniaste sltub pH-st ja lahuse ioonkoostisest. Dissotsiatsiooniastme kasvades kasvavad ka samanimeliselt laetud rühmade vahelised tukejud makromolekulis, mistttu oluliselt muutuvad molekulide konformatsioonid lahuses. Algselt kerakskeerdunud ahelad sirgenevad. Koos sellega kasvavad molekulide efektiivsed mtmed ja muutuvad lahuste füsikokeemilised omadused. Näiteks kasvab viskoossus ja muutub valguse hajutamise intensiivsus. Dissotsiatsiooniastme vähenemisel, vastupidi, makromolekulid keerduvad tihedamaks keraks. Zelatiin on looduses
c)mitteelektrolüütide lahustes- ainult molekulid. 7.Mis on elektrolüüdi dissotsiatsiooniaste? Mida see näitab? Kuidas seda leitakse?Elektrolüüdi dissotsiatsiooniaste on suurus,mis iseloomustab elektrolüütilise dissotsiatsiooni ulatust e.kui palju molekule laguneb ioonideks.tähis alfa =N(ioonideks lagunenud molekulid) korda 100%jagada N(kogu molekulide arv) Kõige väiksem väärtus on null(mitteelektrolüüt) ja kõige suurem väärtus on 100( tugevad elektrolüüdid) 8. Millised on dissotsiatsiooniastme väärtus mitteelektrolüütide ja erineva tugevusega elektrolüütide korral? Seega mitteelektrolüüdi korral on dissots. astme väärtus 0 (mitte üksi molekul ei lagune ioonideks, Nd=0), tugeva elektrolüüdi korral aga 100% (sest kõik osakesed lagunevad ioonideks Nd=N). 9.Millest ja kuidas sõltub dissotsiatsiooniaste?dissotsiaooniaste sõltub: a)temperatuurist(mida suurem temp.seda suurem on dissotsiatsiooniaste) b)lahuse konentratsioonist ja c) lahjendamise käigus suureneb dis.aste. 10
Kui määrata elektroodide vahelist kaugust cm-des, siis väljendub seos ' ja ' vahel: , kus ja ' ühikuteks on vastavalt Scm-1 ja Scm-1g-ekv-1. Lahuse lahjendamisel ekvivalentjuhtivus kasvab ja läheneb lõpmatul lahjendusel oma piirväärtusele 0. Piiriline ekvivalentjuhtivus 0 võrdub piiriliste ekvivalentjuhtivuste ehk lühidalt ioonjuhtivuste 0+ ja 0- summaga: Lahuse ekvivalentjuhtivuse suhe piirilisse ekvivalentjuhtivusse võrdub elektrolüüdi dissotsiatsiooniastme ja elektrijuhtivuse teguri f korrutisega: Nõrkade elektrolüütide lahuste korral f=1 ja . See võimaldab leida elektrijuhtivuse mõõtmise teel dissotsiatsiooniastet ja selle alusel dissotsiatsioonikonstanti. Binaarse elektrolüüdi korral, mille dissotsiatsioonil tekib üks katioon ja üks anioon, avaldub dissotsiatsioonikonstant Kd võrranditega ja , kus c on molaarne kontsentratsioon. Katseandmed, tulemused ja arvutused A. Elektroodide konstandi määramine:
Lahuse lahjendamisel ekvivalentjuhtivus kasvab ja läheneb lõpmatul lahjendusel oma piirväärtusele 0. Piiriline ekvivalentjuhtivus 0 võrdub piiriliste ekvivalentjuhtivuste ehk + - lühidalt ioonjuhtivuste 0 ja 0 summaga + - 0 = 0 +0 (7.4) Lahuse ekvivalentjuhtivuse suhe piirilisse ekvivalentjuhtivusse võrdub elektrolüüdi dissotsiatsiooniastme ja elektrijuhtivuse teguri f korrutisega = f (7.5) 0 Nõrkade elektrolüütide lahuste korral f = 1 ja / 0 = . See võimaldab leida elektrijuhtivuse mõõtmise teel dissotsiatsiooniastet ja selle alusel dissotsiatsioonikonstanti. Binaarse
Kui määta elektroodidevahelist kaugust cm-s, siis väljendub seos l' ja k' vahel , kus k' ja l' ühikuteks on vastavalt S cm-1 ja S cm2 g-ekv-1. Lahuse lahjendamisel ekvivalentjuhtivus kasvab ja läheneb lõpmatul lahjendusel oma piirväärtusele l0. Piiriline ekvivalentjuhtivus l0 võrdub piiriliste ekvivalentjuhtivuste ehk lühidalt ioonjuhtivuste ja summaga . Lahuse ekvivalentjuhtivuse suhe piirilisse ekvivalentjuhtivusse võrdub elektrolüüdi dissotsiatsiooniastme a ja elektrijuhtivuse teguri f korrutisega . Nõrkade elektrolüütide lahuste korral f = 1 ja / 0 = . See võimaldab leida elektrijuhtivuse mõõtmise teel dissotsiatsiooniastet ja selle alusel dissotsiatsioonikonstanti. Binaarse elektrolüüdi korral, mille dissotsiatsioonil tekib üks katioon ja üks anioon, avaldub dissotsiatsioonikonstant Kd võrranditega ja , kus c on molaarne kontsentratsioon. Tugevate elektrolüütide lahustes = 1 ja / 0 = f .
Kui määta elektroodidevahelist kaugust cm-s, siis väljendub seos l' ja k' vahel , kus k' ja l' ühikuteks on vastavalt S cm-1 ja S cm2 g-ekv-1. Lahuse lahjendamisel ekvivalentjuhtivus kasvab ja läheneb lõpmatul lahjendusel oma piirväärtusele l0. Piiriline ekvivalentjuhtivus l0 võrdub piiriliste ekvivalentjuhtivuste ehk lühidalt ioonjuhtivuste ja summaga . Lahuse ekvivalentjuhtivuse suhe piirilisse ekvivalentjuhtivusse võrdub elektrolüüdi dissotsiatsiooniastme a ja elektrijuhtivuse teguri f korrutisega . Nõrkade elektrolüütide lahuste korral f = 1 ja /0 = . See võimaldab leida elektrijuhtivuse mõõtmise teel dissotsiatsiooniastet ja selle alusel dissotsiatsioonikonstanti. Binaarse elektrolüüdi korral, mille dissotsiatsioonil tekib üks katioon ja üks anioon, avaldub dissotsiatsioonikonstant K d võrranditega ja , kus c on molaarne kontsentratsioon. Tugevate elektrolüütide lahustes = 1 ja / 0 = f .
vaid binaarsete elektrolüütide iseloomustamiseks ning ioonide (CH3COO või H+) molaarse juhtivuse ( j ) mõistet. = ( + + + ) kus + , dissotsiatsioonil tekkivate katioonide ja anioonide arv (CaCl 2: + = 1, = 2) dissotsiatsiooniaste 0 = + +0 + 0 /lahuse lahjendamisel 1/ Lahuse ekvivalentjuhtivuse suhe piirilisse ekvivalentjuhtivusse võrdub elektrolüüdi dissotsiatsiooniastme ja elektrijuhtivuse teguri e korrutisega. Elektrijuhtivuse tegur e näitab ioonidevahelise mõju tugevust. = fe 0 Tugevate elektrolüütide lahustes = 1 ja / 0 = e. Nõrkade elektrolüütide lahustes, kus vastasmõju puudub e = 1. Nende lahuste korral / 0 = . See võimaldab leida elektrijuhtivuse mõõtmise teel dissotsiatsiooniastet ja selle alusel dissotsiatsioonikonstanti Kc. = / 0 2 CM Kc = 1-
oma piirväärtusele 0. Piiriline ekvivalentjuhtivus 0 võrdub piiriliste + - ekvivalentjuhtivuste ehk lühidalt ioonjuhtivuste 0 ja 0 summaga + - 0 = 0 + 0 (7.4) Lahuse ekvivalentjuhtivuse suhe piirilisse ekvivalentjuhtivusse võrdub elektrolüüdi dissotsiatsiooniastme ja elektrijuhtivuse teguri f korrutisega = f 0 (7.5) Nõrkade elektrolüütide lahuste korral f = 1 ja / 0 = . See võimaldab leida elektrijuhtivuse mõõtmise teel dissotsiatsiooniastet ja selle alusel dissotsiatsioonikonstanti. Binaarse elektrolüüdi korral, mille dissotsiatsioonil tekib
vaid binaarsete elektrolüütide iseloomustamiseks ning ioonide (CH3COO või H+) molaarse juhtivuse ( j ) mõistet. = ( + + + ) kus + , dissotsiatsioonil tekkivate katioonide ja anioonide arv (CaCl2: + = 1, = 2) dissotsiatsiooniaste 0 = + +0 + 0 /lahuse lahjendamisel 1/ Lahuse ekvivalentjuhtivuse suhe piirilisse ekvivalentjuhtivusse võrdub elektrolüüdi dissotsiatsiooniastme ja elektrijuhtivuse teguri e korrutisega. Elektrijuhtivuse tegur e näitab ioonidevahelise mõju tugevust. = fe 0 Tugevate elektrolüütide lahustes = 1 ja / 0 = e. Nõrkade elektrolüütide lahustes, kus vastasmõju puudub e = 1. Nende lahuste korral / 0 = . See võimaldab leida elektrijuhtivuse mõõtmise teel dissotsiatsiooniastet ja selle alusel dissotsiatsioonikonstanti Kc. = / 0 2 CM Kc = 1-
või hüdraatumine? 2.3 Millised järgmistest ainetest esinevad vesilahuse enamasti ioonidena, milliste puhul on aga ülekaalus molekulid: alumiiniumkloriid, süsihape, väävelhape, lämmastikhape, LiOH? 2.4 Kummas veekogus eelistaksid jalgupidi olla, kui välk veekogusse sisse lööb: kas meres või järves? 3. Dissotsiatsiooniaste Kuna molekulaarsete ainete võivad laguneda vesilahuses kas osaliselt või täielikult on sisse toodud dissotsiatsiooniastme mõiste, kus = ioonideks dissotseerunud molekulide arv · 100 % lahustatud aine molekulide üldarv Dissotsiatsiooniaste sõltub lahuse kontsentratsioonist, see kasvab lahuse lahjendamisel tuntavalt. Näide: Kui 100-st lahustatud happe molekulist oli ioonideks lagunenud 50 molekuli, siis = 50/100· 100% = 50% Nõrkadel elektrolüütidel on väike (alla 5%). Väga tugevatel elektrolüütidel ( soolad, leelised, tugevad happed) läheneb aga 100%-le.
ja anioonideks. ED erijuhtum - ioonsete kristallide lagunemine vastasnimelisteks ioonideks lahustumisel (või sulatamisel). Ioonid saavad tekkida ainult paaridena (vastasnimelistena) Reeglina toimub ED polaarsetes lahustites (näit. Vees) ja selle käigus katkevad molekulide kõige polaarsemad sidemed. Elektrolüüdid - ühendid, milles aatomid on seotud ioonil. või tugevalt polaarse keemil. Sidemega. Jagatakse 1) sümmeetrilisteks ja ebasümmeetrilisteks 2) dissotsiatsiooniastme alusel (iseloomustab dissotsiatsiooni määra) Nõrgad elektrolüüdid - molekulid ei ole lahuses täielikult dissotsieerunud; pöörduv protsess. W. Ostwaldi lahjendusseadus: lahuse lahjendamisel suureneb elektrolüüdi dissotsiatsiooniaste (nõrga elektrolüüdi dissotsiatsioon ioonideks on seda täielikum, mida lahjem on lahus) Tugevad elektrolüüdid - Tugevate elektrolüütide lahused koosnevad ainult ioonidest. OM: Hea elektrijuhtivus, mis kõrgetel kontsentratsioonidel väheneb
molekulide üldarvu vahel: V. Ööpik Sissejuhatus spordibiokeemiasse I pt. 9 ioonideks dissotsieerunud molekulide arv α= x 100% lahustunud aine molekulide üldarv Dissotsiatsiooniaste sõltub lahuse kontsentratsioonist – lahuse lahjendamisel α suureneb. Dissotsiatsiooniastme alusel lahjendatud lahustes (kontsentratsiooniga ca 0,1 M) klassifit- seeritakse elektrolüüdid tugevateks (α > 30%), keskmiselt tugevateks (2% < α < 30%) ja nõrkadeks (α < 2%). Eespool osutatud naatriumkloriid dissotsieerub vees praktiliselt täielikult ning on seetõttu tüüpiline näide tugevast elektrolüüdist (α ≈ 100%). Tugev elektrolüüt on ka inimese maomahlas leiduv soolhape (α = 90 – 95%). Seevastu inimese organismis elutegevuse jääkproduktina pidevalt
võrdsetes kogustes, seega A =C ¿ . Teisalt, Inimese organismis on palju erinevaid elektrolüüte, nende C¿ seas: Madalmolekulaarsed anorgaanilised elektrolüüdid dissotsiatsiooniastme definitsioonist saame, et soolad, happed, alused; dissotsieeruvad, andes näiteks C d= C C AB =( -1 ) C +¿ +¿¿ -¿ 2-¿ ja . Seega peab N a¿ , K , C l¿ ja S O4¿ .