(PO3)-3 phosphite ACIDS (aq) H2SO4 sulfuric HNO3 nitric H2SO3 sulfurous HNO2 nitrous H2CO3 carbonic HC2H3O2 acetic H3PO4 phosphoric H3BO3 boric H3PO3 phosphorous H2C2O4 oxalic HClO4 perchloric HCl hydrochloric HClO3 chloric HBr hydrobromic HClO2 chlorous HF hydrofluoric HClO hypochlorous HI hydroiodic HCN hydrocyanic
H3PO4 (orto)fosforhape Fosfaat Ca3(PO4)2 H2CrO4 kroomhape Kromaat K2CrO4 H2CrO7 dikroomhape Dikromaat K2Cr2O7 HMnO4 permangaanhape Permanganaat KMnO4 (HPO3)n metafosforhape Metafosfaat (KPO3)n (H2SiO3)n metaränihape Metasilikaat (Na2SiO3)n H3BO3 boorhape Boraat K3BO3 HClO4 perkloorhape Perkloraat NaClO4 HCN sinihape; Tsüaniit KCN vesiniktsüaniidhape HOOCCOOH etaandihape Oksalaadid
osaliselt ioone. Nõrgad elektrolüüdid - polaarsed ained, mis vesilahuses osaliselt jagunevad ioonideks. (esineb lahuses nii molekulide kui ka ioonidena) Nõrgad elektrolüüdid on eelkõige nõrgad happed ja nõrgad alused. Astmeline dissatsiatsioon Ioonide eraldumine molekulidest järk-järgult. 2AgNO3 + BaCl 2 2AgCl + Ba(NO3)2 molekulaarne võrrand 2Ag+ +2 NO3 - + Ba+2+ 2Cl- 2AgCl + Ba+2+2 NO3- täielik ioonvõrrand Ag+ + Cl- AgCl taandatud ioonvõrrand Tugevad happed: HI ; HClO4 ; HBr ; HCl ; H2SO4 ; HNO3 Nõrgad happed: H2S ; H2CO3 ; H3PO4 ; CH3COOH Tugevad alused: NaOH ; KOH ; LiOH ; Ba(OH)2; Ca(OH)2 Nõrgad alused: FeCl2 ; NH4Cl 1)tekib MLühend ehk sade Fe(OH)3 ; Cu(OH)2 2)tekib nõrk elektrolüüt H20 ; NH3*H20 3)tekib gaasiline aine HCl ; H2S ; NH2
3.loeng Neutralisatsiooni tiitrimine Lahused ja indikaatorid · Standardlahused Tugevad happed ja alused HCl, HClO4, H2SO4 NaOH, KOH · Indikaatorid ja nende toime mehhanism - happe-aluselised indikaatorid on nõrgad orgaanilised happed või alused, milledega toimuvad sisemised struktuuri muutused kui nad dissotsieeruvad või assotsieeruvad, põhjustades värvimuutuse Indikaatorid · Indikaatorite värvimuutust kirjeldavad võrrandid: · HIn+ H2O = H3O+ + In- Happe värv aluse värv · In + H2O = InH+ + OH Alus värv happe värv
Hs. (HL=Hv+Hs). Kuna spontaanse protsessi korral peab Gibbsi vabaenergia muut G (G=H L-T*S) olema negatiivne, siis peab endotermilise lahustumise korral kasvama süsteemi entroopia (S > 0) st. (T*S > HL). Elektrolüüdid happed, alused ja soolad. Dissotsiatsioonimäär () ioonideks jagunenud molekulide arvu suhe üldisesse lahuses olevate molekulide arvusse. =ioniseerunud molekulide arv/kogu molekulide arv lahuses. Tugevad elektrolüüdid enamus sooladest, happed: Hci, HBr, HI, HClO4, HNO3, H2SO4; mõned hüdroksiidid: NaOH, KOH, Ba(OH)2. Nõrgad elektrolüüdid H2O, NH3(NH4OH); üksikud soolad: HgCl2, HgBr2; enamus orgaanilisi happeid: HCOOH, CH3COOH, (COOH)2; happed: HF, H2S, HCN, H2CO3, H2SiO3, HClO, H3PO4; amiinid: CH3NH2 (metüülamiin), C6H5NH2 (fenüülamiin, aniliin). DISSOTSIATSIOONIKONST. Khape=[H+]*[A-]/[HA]. Mida suurem on K, seda tugevam on hape või alus. Ionisatsioonikonstant pKhape= - log(Khap) (Khape=10-pKhape)
· Metallide halogeniidid tüüpilised ioonilise sidemega ained (soolad). NaCl, FeCl3, freoonid (CF2Cl2). Enamik lahustub hästi vees. Palju kasutusalasid (keemiatööstuses - mitmete ainete saamiseks). 4. Kloori hapnikuühendid · On kloori ühendid, mis sisaldavad hapniku. Maksimaalne kloori o.a. võib olla VII. · Saadakse näiteks: Cl2 + H2O HCl + HClO (hüpokloorishape, tugev oksüdeerija). Veeltugevam hape on HClO4, kus Cl o.a. on VII (maksimaalne). · Soolad: kloorlubi (Ca(ClO)2) desinfitseerimis- ja pleegitamisvahend, KClO3 kaaliumkloraat e. Berthollet´ sool (väga plahvatusohtlik, kasut lõhkeaine- tööstuses). 5. Halogeenid looduses · Fluor luude koostises, hambaemailis (fluori lisatakse hambapastadele). · Jood põhiliselt esineb kilpnäärmes, mereorganismides (vetikates). · Broom vähesel määral kuulub elusorganismide koostisesse.
· Eelised - suurem kiirus, mugavus; - pole vaja kalibreerida klaasnõusid; - pole vaja arvestada temperatuuri muutusi; - kaalumine on täpsem kui ruumala mõõtmine; - kergelt automatiseeritav. Vesilahuste keemia · Vesilahuste keemiline koostis · Elektrolüüdid - ühendid mis lahustudes vees moodustavad ioone AaBb -> aAb+ + bBa- · põhjustavad lahuste elektrijuhtivust Tugevad elektrolüüdid · Ioniseeruvad täielikult lahustudes vees · Näiteks: HCl, HBr, HI, HClO4, HNO3, H2SO4 leelis- ja leelismuldmetallide hüdroksiidid: NaOH, KOH, Ca(OH)2 tugeva happe ja aluse reaktsioonil tekkinud soolad Mitteelektrolüüdid · Ained, mis lahustuvad vees kuid ei dissotsieeru; · Juhtivuse muutust ei esine; · Näiteks:Etanool C2H5OH;Sukroos C12H22O11 Happed ja alused · Brönsted ja Lowry happe-aluse teooria,1923 · happe ja aluse definitsioonid · konjugeeritud happed ja -alused · Hape1 ->Alus1 + Prooton (H+) · Alus2 + prooton -> Hape2
oksüdatsiooniastmetes. Paljudel nendest on küllaltki püsib rühma numbrist 2 võrra väiksem oa. Sel juhul on vastava elemendi aatom loovutanud ainult väliskihi p-elektronid, kuid s- alakihi elektronid on jäänud loovutamata. Minim oa esineb ühendites metallidega ja enamikel ühendis vesinikuga (va boor, räni,arseen vesinikust väiksem elektronegatiivsus). Maks oa moodustub oksiid ning sellele astava happe (ja happe soolad). Klooril on näiteks Cl2O7 ja vastav hape HCLO4. Seleenil SeO3 ja H2SeO4. Maks 2 võrra väiksem oa enamkul mittemetallilistest elementidest esinevad ka rühma numbrist 2 võrra väksemas oa-s oksiid ja vastav happe. Väävel (IV)ühendid on näiteks SO2 ja H2SO3. Lämmastik(III)ühendid on N2O3 (dilämmastiktrioksiid) ja HNO2. Poolmetallid metalliliste ja mittemetalliliste iseloomulike omadusi. Iseloomulik läige, aga küllaltki haprad ja raskesti töödeldavad. Elektrijuhtivus on halvem, kui metallidel, aga siiski juhivad
Eelised-suurem kiirus, mugavus; pole vaja kalibreerida klaasnõusid;pole vaja arvestada temperatuuri muutusi;kaalumine on täpsem kui ruumala mõõtmine; kergelt automatiseeritav. Vesilahuste keemiline koostis-(elektrolüüdid, alused, happed) Elektrolüüdid:ühendid mis lahustudes vees moodustavad ioone AaBb aAb+ + bBa- põhjustavad lahuste elektrijuhtivust Tugevad elektrolüüdid:Ioniseeruvad täielikult lahustudes vees Näiteks:HCl, HBr, HI, HClO4, HNO3, H2SO4 leelis- ja leelismuldmetallide hüdroksiidid: NaOH, KOH, Ca(OH)2 tugeva happe ja aluse reaktsioonil tekkinud soolad Nõrgad elektrolüüdid:Lahustamisel vees mittetäielikult ioniseerunud. Põhjustab vähest juhtivust H3PO4 H3O+ + H2PO4- AgCl Ag+ + Cl- Näited: vesi H2O ; ammoniaak NH3 ; üksikud soolad: HgCl2, HgBr2 ; enamus orgaanilisi happeid: HCOOH, CH3COOH, (COOH)2 ; happed: HF, H2S, HCN, H2CO3, H2SiO3, H3PO4 ; amiinid: CH3NH2
tasakaal on tugevalt nihutatud paremale, lahuses on ainult ioonid. Dissotsiatsiooni tasakaalu nihutamine dissotsiatsioonimäär oleneb temp, aine iseloomust ja kontsentratsioonist. Mida väiksem on Kc (Kc << 1), seda nõrgema elektrolüüdiga on tegemist. Aga mida suurem on pK, seda nõrgem elektrolüüt pK = - log (Kc). Tugevad happed ja alused: HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO4, NaOH, KOH, LiOH, Ba(OH)2 . Vee dissotsiatsioon vee molekulid on dissotsieerunud ioonideks. 2H2O H3O+ + OH- Vee ioonkorrutis (Kw) konstant, mis kehtib kõigis vesilahustes (ja näitab, et vee molekulide kontsentratsioon on peaaegu võrdne vee üldkontsentratsiooniga). Kc · [H2O] = Kc · CH2O = [H+] · [OH-] = const = Kw Vee ioonkorrutise väärtus 22 oC juures: = 0,9978 g/cm3, CH20 = 55,4 mol/l,
Polaarne aine polaarsetest molekulidest koosnev aine. Iooniline aine ioonilise kristallivõrega aine, milles osakesed on seostunud ioonilise sidemega. Elektrolüüdi lahus juhib elektrivoolu. Lahuse elektrijuhtivus Hape keemiline aine, mis vesilahustes dissotsieerudes annab lahusesse vesinikioone ehk loovutab vesinikioone ekh prootoneid. Happeline oksiid hapnikhappele vastav oksiid, mis reageerib alustega. Tugev hape hape, mis dissotsieerub vees täielikult (HI; HClO4; HBr; HCl; H2SO4; HNO3). Nõrk hape hape, mis ei lahustu vees täielikult (H2CO3; H2S; H3PO4; HNO2; CH3COOH). Alus keemiline aine, mis vesilahustes dissotsieerudes annab lahusesse hüdroksiidioone; seob vesinikioone ehk prootoneid. Aluseline oksiid hüdroksiidile vastav oksiid, mis reageerib hapetega. Leelis vees hästilahustuv tugev alus (hüdroksiid): NaOH; KOH; Ca(OH)2; Ba(OH)2. Neutralisatsioonireaktsioon aluse ja happe vaheline reaktsioon, milles tekivad sool ja vesi.
elektrit. 58) Dissotsiatsioonimäär - on keemias dissotsieerunud molekulide arvu ja molekulide üldarvu suhe. 59) Polaarne aine - polaarsetest molekulidest koosnev aine. 60) Iooniline aine - ioonilise kristallvõrega aine, milles osakesed on seostunud ioonilise sidemega. 61) Hape - on aine, mis annab lahusesse vesinikioone. 62) Happeline oksiid - hapnikhappele vastav oksiid, reageerib alustega. 63) Tugev hape - on hape, mis dissotsieerub vees täielikult. 64) *Tuntuimad tugevad happed: HI, HClO4 , HBr, HCl , H2SO4 , HNO3. 65) Nõrk hape - on hape, mis ei lahustu vees täielikult. 66) Alus - aine, mis annab lahusesse hüdroksiidioone. 67) Aluseline oksiid - hüdroksiidile vastav oksiid, reageerib hapetega. 68) Leelis - vees hästi lahustuv tugev alus.1A ja 2A rühma elemendid. 69) Neutralisatsioonireaktsioon - aluse ja happe vaheline reaktsioon, milles tekivad sool ja vesi. 70) Lahuse Ph skaala - 71) Sool - kristalne aine, mis koosneb aluse katioonidestja happe anioonidest.
Keemiline tasakaal-päri-ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused on võrdsed. Tasakaalukonstant-näitab reagentide ja produktide konsentratsiooni suhet tasakaaluolekus.Valem Veeioonkorrutis: Nõrkade hapete ja aluste dissotsiatioonikonstant: Nõrkade hapete ja aluste vesilahuste pH arvutamine: Standardlahused neutralisatsiooni tiitrimisel: Lahuste valmistamiseks kasutatakse keemilisel analüüsil alati destilleeritud vett.Titrandiks tugev hape või alus. HCl, HClO4, H2SO4 NaOH, KOH Happe-aluseliste indikaatorite toimemehhanism happe-aluselised indikaatorid on nõrgad orgaanilised happed või alused, milledega toimuvad sisemised struktuuri muutused kui nad dissotsieeruvad või assotsieeruvad, põhjustades värvimuutuse. Indikaatorite värvimuutust kirjeldavad võrrandid: Indikaatoriks nõrk hape: HIn + H2O = H3O+ + In- Happe värv aluse värv Indikaatoriks nõrk alus: In + H2O = InH+ + OH Aluse värv happe värv
Al2O3 ; H3AsO4 Fe(OH)2 (II); AsO43 Fe(OH)3 (III); 472 HSO4- - ; i3 CuSO4 - (II); HBrO PCl3 - ; BrO LaCl3 - (III); HBrO3 - ; BrO3 H2CO3 N2O5 - ; CO32 P4O10 - ; HClO Na2O - ; ClO ThO2 - (IV); HClO2 La2O3 - (III); ClO2 BeO - ; HClO3 Al2O3 - ; ClO3 HClO4 SnO - (II); ClO4 SnO2 - (IV); H2CrO4 ZnO - (II); CrO42 MnO2 - (IV); CrO4 Fe2O3 - (III); H2Cr27 FeO - (II); Cr2O72 Be(OH)2- ; FeO42 HIO3 Al(OH)3- ; IO3 AlO(OH) - ; HIO4 TiO(OH)2- - ; IO4 Fe(OH)2- (II); H5IO6 FeO(OH)- ; IO65 Be(OH)2- HMnO4 Al(OH)3 - ; MnO4 MnO42 AlO(OH)- ;
kiirus kolm korda aeglasem kui terasel, liivases pinnas 40 korda ja savis umbes 10 korda väiksem. 29. Elektrokeemilised protsessid Protsessi käigus tekib elekter või kasutatakse protsessi tegemiseks elektrit. Metallide tootmine - toodet sulatatakse halogeenidest või vesilahustest. · Al Al2O3 * nH2O + Na2AlF6 * krüoliit · NaOH NaCl vesilahusest 2NaCl + H2O = H2 + Cl2 + 2NaOH Kemikaali tootmine KmnO4; HclO4... Metallide rafineerimine - metallide puhastamine põhineb metalli ja lisandite elektrokeemilise potensiaali erinevusel. (CuSO4 = elektrolüüt, puhastamata Cu =anood, puhastatud Cu=katood) Galvaani katete valmistamine metallikihi sadestamine eseme pinnale elektrolüüsi teel. Kaetav ese on katood mis asub elektrolüüsis kus lahus on katte metalli sisaldav. Anoodiks on kattemetall. Katete valikuline eemaldamine süsteem säilib kuid vahetatakse katood ja anood
HCl, HJ, HBr, H2S, H2CO3, H2SO4, H2SO3, H3PO4 H4SiO4, HF HNO3 6 2. Hapnikhapete tugevus: HxEOy Nõrk hape Keskmine hape Tugev hape Ülitugev hape x=y x=y+1 x=y+2 x=y+3 H4SiO4, HNO3, H2SO4 HMnO4, HClO4 H2SO3, HNO2, H3PO4 H3BO3 Keemilised omadused a) hape + metall = SOOL + VESI arvesta metallide pingerida toimuvad (H2) Cu Ag Hg Pt Au ei toimu 2HCl + Zn = ZnCl2 + H2 HCl + Cu arvesta hapet HNO3 lahj., konts. + metall = SOOL + (ei teki kunagi vesinikku H2) NO, NO2, N2O, NH3, N2, H2SO4 konts. + metall (ei teki kunagi vesinikku), vaid H2S, SO2, S. Tekkivad ained on tabelis:
Tavaliselt kirjutatakse võrrandeid lihtsustatult vee molekulideta: NaCl = Na+ + Cl-. Elektrolüütide hulka kuuluvad happed, alused, soolad. Elektrolüüdid on ioonilise kristallivõrega tahked ained (soolad) ja mitmed molekulaarse ehitusega gaasid või vedelikud (H2SO4, HCl, CH3COOH) Elektrolüüdid jagunevad tugevateks ja norkadeks. 1. Tugevad elektrolüüdid: soolad, leelismetallide ja leelismuldmetallide hüdroksiidid ja mitmed happed: H2SO4, HNO3, HCl, HBr, HI, HClO3, HClO4 Tugevad elektrolüüdid on vees täielikult dissotsieerunud. Nende dissotsiatsiooni võib pidada pöördumatuks protsessiks, vastupidist protsessi praktiliselt ei toimu.2. Nõrgad elektrolüüdid: dissotsieeruvad pöörduvalt, st. toimub ka vastupidine protsessHA H+ +A-. Kõrvuti ioonidega on lahuses ka lahustunud aine molekulid ning nende vahel on tasakaal. Kuna tegemist on pöörduva reaktsiooniga, voime kirjutada tasakaalukonstandi avaldise:
Lahustades happe puhverlahuses (pH on enamvähem konstantne), siis on HA ja A- suhe määratud pH ja pKa poolt. Aluste tugevust väljendatakse tavaliselt vastava konjugeeritud happe tugevuse kaudu. Mida kõrgem pKa konjugeeritud happel on, seda tugevam on vastav alus. Vahel väljendatakse aluse tugevust ka Kb kaudu: Ka*Kb=Kw=a(H+)*a(OH-). Tiitrida saab mõistlikult happeid pKa-ga alla 6 (vesilahuses) ja aluseid pKa-ga üle 8. Tavalisemad titrandid: aluselised: NaOH, KOH, happelised: HCl, HClO4 ükski neist pole põhiaine omadustega, aluselised kardavad CO2. Põhiained (standardained). Happelised: oblikhape, bensoehape. Aluselised: Na2CO3, booraks. Olulisemad keskkonna omadused HA tasakaalude seisukohast: aine dielektriline läbitavus (dielektriline konstant) ehk võime eraldada laenguid, võime spetsiifiliselt solvateerida katioone (aluselisus), võime spetsiifiliselt solvateerida anioone (happelisus). Keskkonna
Tugevad elektrolüüdid hästi dissotsieeruvad ühendid ( 1), dissotsiatsiooni tasakaal on tugevalt nihutatud paremale, lahuses on ainult ioonid. Dissotsiatsiooni tasakaalu nihutamine dissotsiatsioonimäär oleneb temp, aine iseloomust ja kontsentratsioonist. Mida väiksem on Kc (Kc << 1), seda nõrgema elektrolüüdiga on tegemist. Aga mida suurem on pK, seda nõrgem elektrolüüt pK = - log (Kc). Tugevad happed ja alused: HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO4, NaOH, KOH, LiOH, Ba(OH)2 32. Vee dissotsiatsioon vee molekulid on dissotsieerunud ioonideks. 2H2O H3O+ + OH- Vee ioonkorrutis (Kw) konstant, mis kehtib kõigis vesilahustes (ja näitab, et vee molekulide kontsentratsioon on peaaegu võrdne vee üldkontsentratsiooniga). Kc · [H2O] = Kc · CH2O = [H+] · [OH-] = const = Kw Vee ioonkorrutise väärtus 22 oC juures: = 0,9978 g/cm3, CH20 = 55,4 mol/l, Kw = 1,8 · 10-16 · 55,4 = 1,0 · 10-14
Tugevad elektrolüüdid – hästi dissotsieeruvad ühendid (α ≈ 1), dissotsiatsiooni tasakaal on tugevalt nihutatud paremale, lahuses on ainult ioonid. Dissotsiatsiooni tasakaalu nihutamine – dissotsiatsioonimäär oleneb temp, aine iseloomust ja kontsentratsioonist. Mida väiksem on Kc (Kc << 1), seda nõrgema elektrolüüdiga on tegemist. Aga mida suurem on pK, seda nõrgem elektrolüüt pK = - log (Kc). Tugevad happed ja alused: HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO4, NaOH, KOH, LiOH, Ba(OH)2 32. Vee dissotsiatsioon – vee molekulid on dissotsieerunud ioonideks. 2H2O ↔ H3O+ + OH- Vee ioonkorrutis (Kw) – konstant, mis kehtib kõigis vesilahustes (ja näitab, et vee molekulide kontsentratsioon on peaaegu võrdne vee üldkontsentratsiooniga). Kc · [H2O] = Kc · CH2O = [H+] · [OH-] = const = Kw Vee ioonkorrutise väärtus 22 oC juures: ρ = 0,9978 g/cm3, CH20 = 55,4 mol/l, Kw = 1,8 · 10-16 · 55,4 = 1,0 · 10-14
valmistatud, sest iga partii alati ei sobi. Galvaaniliste katete pealekandmisele vastupidine protsess on galvaaniliste katete elektrokeemiline (anoodne) eemaldamine:1) Katete valikuliseks eemaldamiseks kast. Sama süsteemi, mida katmisekski, vahetatakse ainult elektroodid- anoodiks on detail, millelt kate eemaldatakse, katoodiks puhas eemaldatav metall. 2) Anoodne poleerimine: Pinged suremad lui galvaanilisel katmisel. Terase poleerimisel pinge 40-60 V, tihedus 400-600 A/m 2 ja elektrolüüdiks HClO4 lahus a) detailide täpne töötlemine: kasut. Pindade söövitamisel ning detailidele ja avadele täpsete mõõtmete andmiseks b) oksüdeerimine: detail on anoodiks. Erinevad elektrolüüdi lahused- erinevate omadustega oksiidi kihid- s.o. värvus, paksus, tugevus, elektrilised omadused 3) Anodeerimine- Al- esemete katmine alumiiniumoksiidiga, kus kaetav ese on anoodiks 4) Keemiliste ainete tootmine: KMnO4; HClO4; H2O2; Cl2; H2 5)
Elektrokeemilised on protsessid, mille käigus tekib elektrivool või millised toimuvad elektrivoolu toimel. Metallide tootmine toodet sula halogeenidest (NaOH, CaCl2) või vesilahustest (Fe, Cd, Co, Zn, Mn, Cu), nt Al toodetakse sulast Al2O3 *nH2O + Na2AlF6 *krüoliit (70:30; t°>940 °C; pinget 4,2-4,5V). NaOH tootmine: NaCl vesilahus 2NaCl + H2O =H2+ Cl2 +2NaOH; Cl2 tootmine: sulat NaCl 2NaCl (elektrolüüs) = 2Na + Cl2. Kemikaalide tootmine: KmnO4; HclO4; H2O2; Cl2. 10 Keemia ja materjaliõpetus Metalli rafineerimine: ehk metallide puhastamine - see meetod põhineb met ja lisandite elektrokeem potentsiaali erinevusel. Võtame nt CuSO4 = elektroIüüt, puhastamata Cu = anood, puhastatud Cu =katood
· Autoprotolüüsi tasakaalu tõttu on H3O ja OH ioonide kontsentratsioonid vees alati omavahel seotud. 17. Keemiline tasakaal, tasakaalukonstant (termodünaamiline ja kontsentratsiooniline). 18. Vee ioonkorrutis (valemi tuletamine) 19. Nõrkade hapete ja aluste dissotsiatsioonikonstandid 20. Nõrkade hapete ja aluste vesilahuste pH arvutamine Tseki need slaididelt välja 21. Standardlahused neutralisatsiooni- (protolüütilisel-) tiitrimisel. Tugevad happed ja alused HCl, HClO4, H2SO4 NaOH, KOH Protolüüsimeetodiga saab kvantitatiivselt määrata happeid ja aluseid, samuti ka mitmeid sooli, mis reageerivad hapete või alustega stöhhomeetrilises vahekorras. Nii saab näiteks ammooniumsooli tiitrida alustega, karbonaate hepetega jne. Meetodi aluseks on keemiline rektioon, milles osaleb hape kui prooton ja alus kui prootoni siduja. + - HA + B = BH + A . 22. Happe-aluseliste indikaatorite toime mehhanism
2. Dissotsiatsiooni ulatuse järgi: 1 mol suhkrut lahuses 1 mol suhkru molekule ( = 1) tugevad elektrolüüdid - lahuses peaaegu täielikult ioonideks jagunenud ( 1) 1 mol NaCl lahuses 2 mol ioone: enamus soolasid mitmed happed: HCl, HBr, HI, HClO4, HNO3, H2SO4 NaCl Na+ + Cl ( = 2) leelis- ja leelismuldmetallide hüdroksiidid: NaOH, KOH, Ca(OH) 2 1 mol Na2SO4 lahuses 3 mol ioone: Na2SO4 2 Na+ + SO42 ( = 3)
katete eemaldamine detailidelt, detailide poleerimine) ! Elektrokeemilised on protsessid, mille käigus tekib elektrivool või mis toimuvad elektrivoolu toimel. Põhilised elektrokeemilised protsessid: Metallide tootmine - I ja II rühma metalle (nt. Ca, Na) toodetakse sula halogeniitidest (NaCl, CaCl2). Vesilahustest toodetakse Fe, Cd, CO, Zn, Mn, Cu. Al toodetakse sulaboksiidi ja krüoliidi segust (ainult elektrolüüsiga). Kemikaalide tootmine KmnO4; HclO4; H2O2; Cl2. Metalli rafineerimine ehk metallide puhastamine - see meetod põhineb metallide ja lisandite elektrokeemilispotentsiaali erinevusel. Nt CuSO4 = elektrolüüt, puhastamata Cu = anood, puhastatud Cu =katood. Galvaaniliste katete valmistamine so metallikihi sadestamine eseme pinnale elektrolüüsi teel. Kaetav ese asetatakse katoodina elektrolüüsivanni, milles on kattemetalli sisaldav elektrolüüdilahus. Anoodiks on harilikult kattematerjalist plaat. Kui elektrolüüti läheb
- fluoriga → ClF, ClF3 või ClF5 (otsesel reaktsioonil) - joodiga ja broomiga → ICl, ICl3 või BrCl Kloor (lihtainena) tõrjub bromiididest välja vaba broomi ja jodiididest vaba joodi: Cl2 + 2Br-- → 2Cl- + Br2 3.27.3. Kloori sisaldavad happed ja nende soolad - levinuim HCl (vesinikkloriidhape, vana nimetus soolhape): 37%-line gaasilise HCl lahus vees, d = 1,19 kg/dm 3 - puhtal kujul saadud ainult HClO4 (perkloorhape), teised happed saadud ainult vesilahustes (kuid tuntud on nende soolad) Cl o.-a. Hape Soolad Valem Üldnimetus Olulisemad näitajad happes -I HCl vesinikkloriidhape kloriidid NaCl, KCl, MgCl2 jpt.
temperatuuril üle 940ºC ning pingel 4,2-4,5V. c. Metallide rafineerimine Toodetakse Al, Cu, Ni, Sn jt metalle puhtusega kuni 99,99%. Selleks kasutatakse elektrolüüdina soola lahust (nt. Cu rafineerimisel CuSO4), anoodina puhastamata metalli (nt. puhastamata Cu) ja katoodina puhast metalli (nt. puhas Cu). d. Mõnede kemikaalide tootmine - KMnO4; HClO4; H2O2; Cl2 e. Galvaaniliste katete valmistamine Galvaaniliste katete valmistamisel puhastatakse kõigepealt detail hoolikalt ning loputatakse siis destilleeritud veega. Seejärel kantakse detailile vajalikud katted (nt. Fe katmisel Cr kantakse detailile kõigepealt Cu kiht, siis Ni kiht ning lõpuks Cr kiht). f. Metallist katete eemaldamine detailidelt Katete valikuliseks
Elektrokeemilised on protsessid, mille käigus tekib elektrivool või millised toimuvad elektrivoolu toimel. Metallide tootmine: toodetakse sula halogeenidest (CaCl2) või vesilahustest (Fe, Cd, Co, Zn, Mn, Cu), nt Al toodetakse sulast Al2O3*nH2O + Na2AlF6 *krüoliit (70:30; t°>940°C; pinget 4,2-4,5V). NaOH tootmine: NaCl vesilahus 2NaCl + H2O =H2+ Cl2 +2NaOH; Cl2 tootmine: sulatatud NaCl 2NaCl (elektrolüüs) = 2Na + Cl2. Kemikaalide tootmine: KMnO4; HClO4; H2O2; Cl2. Metalli rafineerimine ehk metallide puhastamine - see meetod põhineb metalli ja lisandite elektrokeemiliste potentsiaali erinevusel. Võtame nt CuSO4 = elektrolüüt, puhastamata Cu- anood, puhastatud Cu- katood. Galvaanielemendid on seadmed, milles keemiline energia muudetakse elektri-energiaks ehk keemiliste reaktsioonide tulemusena saadakse elektrivoolu. Galvaaniliste katete valmistamine: so metallikihi sadestamine eseme pinnale elektrolüüsi teel.
Metallide tootmine: I ja II rühma metalle (nt. Ca, Na) toodetakse sula halogeniitidest (NaOH, CaCl2). Vesilahustest toodetakse Fe, Cd, CO, Zn, Mn, Cu. Al toodetakse sulaboksiidi ja krüoliidi segust (ainult elektrolüüsiga). N: Al toodetakse sulast Al2O3 *nH2O + Na2AlF6 NaOH tootmine: NaCl vesilahus 2NaCl + H2O =H2+ Cl2 +2NaOH; Cl2 tootmine: sulat NaCl 2NaCl (elektrolüüs) = 2Na + Cl 2. Kemikaalide tootmine KmnO4; HclO4; H2O2; Cl2. Metalli rafineerimine ehk metallide puhastamine - see meetod põhineb metallide ja lisandite elektrokeemilise potentsiaali erinevusel. Nt CuSO4 = elektrolüüt, puhastamata Cu = anood, puhastatud Cu =katood. Galvaanielemendid on seadmed, milles keemiline energia muudetakse elektrienergiaks ehk keemiliste reaktsioonide tulemusena saadakse elektrivoolu. Galvaaniliste katete valmistamine: so metallikihi sadestamine eseme pinnale elektrolüüsi teel. Kaetav ese aset katoodina
27. Elektrokeemilised on protsessid, mille käigus tekib elektrivool või millised toimuvad elektrivoolu toimel. Metallide tootmine toodet sula halogeenidest (NaOH, CaCl2) või vesilahustest (Fe, Cd, Co, Zn, Mn, Cu), nt Al toodetakse sulast Al2O3 *nH2O + Na2AlF6 *krüoliit (70:30; t°>940 °C; pinget 4,2-4,5V). NaOH tootmine: NaCl vesilahus 2NaCl + H2O =H2+ Cl2+2NaOH; Cl2 tootmine: sulat NaCl 2NaCl (elektrolüüs) = 2Na + Cl2. Kemikaalide tootmine: KmnO4; HclO4; H2O2; Cl2. Metalli rafineerimine: ehk metallide puhastamine - see meetod põhineb metallide ja lisandite elektrokeemilis potentsiaali erinevusel. Galv katete valmistamine: so metallikihi sadestamine eseme pinnale elektrolüüsi teel. Kaetav ese aset katoodina elektrolüüsivanni, milles on kattemet sisaldav elektrolüüdilahus. Anoodiks on harilikult kattematerjalist plaat. Kui elektrolüüti läheb vool, sadestub esemele metallikiht
Kaaliumkloraati kasutatakse ilutulestikus ja tuletikkude (nn tikuväävel koosneb kaaliumkloraadist, antimonsulfiidist, väävlist ja klaasipurust) valmistamisel. · Naatriumkloraadi põhiline kasutusala on kloordioksiidi ClO2 tootmine. · ClO2 on paramagnetiline kollane gaas, mida kasutatakse paberimassi pleegitamiseks. · Perkloraate saadakse tavaliselt kloraatide vesilahustest elektrokeemilisel oksüdeerimisel: ClO3 -(aq) + H2O(l) ClO4-(aq) + 2H+(aq) + 2e- · Perkloorhapet HClO4 saadakse kontsentreeritud soolhappe toimel perkloraatidesse. · Perkloorhape on värvusetu vedelik, mis on väga tugev oksüdeerija ja hape. 58. Selgitage väärisgaaside madalat reaktiivsust ja põhjendage selle kasvu liikudes rühmas ülevalt alla. · Väärisgaaside ionisatsioonienergiad on väga kõrged, kuid vähenevad rühmas ülalt alla. Normaaltingimustel heelium, neoon ja argoon ühendeid ei moodusta. 59
ioonideks, osakesi tekib juurde). i = ∆Teksperimentaalne ∆Tteoreetiline ∆T=i·k·m π=i·c·R·T Elektrolüütide jaotamine dissotsiatsiooni ulatuse põhjal 1. tugevad elektrolüüdid. Täielikult dissotsieeruvad ioonideks. Praktiliselt kõik soolad, leelis- ja leelismuldmetallide alused (vesilahuste korral), hapetest HCl, HBr, HI, HNO3, HClO3, HclO4, H2SO4 (esimeses astmes) 2. nõrgad elektrolüüdid. Osaliselt dissotsieeruvad ioonideks. Kõik eelpool mittenimetatud alused, happed, orgaanilised happed ja alused. Nt. HNO2, H2SO3, H3PO4, HCN, H2CO3, H2S, CH3COOH. Elektrolüütide jaotamine ühe molekuli täielikul dissotsatsioonil tekkivate ioonide arvu põhjal 1. Binaarsed — tekib 2 iooni NaCl ⇄ Na+ + Cl‾ ZnSO4 ⇄ Zn2+ + SO4²‾ 2. Ternaarsed — tekib 3 iooni
Poleerimine põhineb füüsikalisel nähtusel, kui vool liigub mööda tippe. Poleeritavad kehad asetatakse lahusesse, nad ühendatakse vooluallikaga nii, et üks oleks anood, teine katood. Kuna vool liigub eelistatult läbi teravike, siis need lahustuvad esimesena. Poleerimisel kasutatakse suuremaid pingeid, kui galvaanilisel katmisel (terase poleerimisel on pinge 40-60V ja voolutihedus 400-600 /m² ja elektrolüüdiks on HClO4 lahus). Veel kasutatakse sama tehnoloogiat detailide täpseks töötlemiseks. Oksüdeerimise korral kasutatakse detaili anoodina. Kasutades erineva koostisega elektrolüüdi lahuseid, saadakse erinevate omadustega oksiidi kiht, s.o värvus, paksus, tugevus ja elektrilised omadused. Alumiiniumist detail, mis tuleb tootmisest omab 4-10 nm oksiidikihti, seda suurendatakse tehislikult 1000-2000 korda.
oluline. Vee jaotumine kudedes oleneb osmootsest rõhust. Pöördosmoos- rakendades soola lahusele suuremat rõhku kui osmootne rõhk, saab sundida lahusti molekule minema läbi poolläbilaskva membraani puhtasse lahustisse. 71. Elektrolüüdi mõiste, näited, nõrgad ja tugevad elektrolüüdid, mitteelektrolüüdid. Ühendid mis lahustudes vees moodustavad ioone, põhjustades elektrijuhtivust Tugevad elektrolüüdid - ioniseeruvad täielikult lahustudes vees. Näiteks: - HCl, HBr, HI, HClO4, HNO3, H2SO4 - leelis- ja leelismuldmetallide hüdroksiidid:NaOH, KOH, Ca(OH)2 - tugeva happe ja aluse reaktsioonil tekkinud soolad. Nõrgad: Lahustamisel vees mittetäielikult ioniseerunud, Põhjustavad vähest juhtivust Näited: vesi H2O; ammoniaak NH3; soolad: HgCl2, HgBr2; enamus orgaanilisi happeid: metaanhape (HCOOH), etaanhape (CH3COOH), oblikhape - (COOH)2; happed: HF, H2S, HCN, H2CO3, H2SiO3, H3PO4 Mitteelektrolüüdid - molekulaarne aine, mis lahustumisel ei moodusta ioone. Näiteks
ühendid mis lahustudes vees moodustavad ioone, põhjustades elektrijuhtivust kontrollitakse materjalide keevisliiteid; uuritakse materjalides varjatud l Tugevad elektrolüüdid pragusid; - ioniseeruvad täielikult lahustudes vees. määratakse metallide sulamite elementkoostist Näiteks: - HCl, HBr, HI, HClO4, HNO3, H2SO4 - leelis- ja leelismuldmetallide hüdroksiidid:NaOH, KOH, Ca(OH)2 81. Pulbrid, näited. - tugeva happe ja aluse reaktsioonil tekkinud soolad. } Kuivedelik satub pulbritesse, siis sõltuvalt tahke Nõrgad: aine ja vedeliku pinna omadustest võivad tahke aine osakesed liituda.
vaid ühest lahustunud ainest, siis l Tugevad elektrolüüdid ioniseeruvad täielikult lahustudes vees. Näiteks: HCl, HBr, HI, HClO4, HNO3, H2SO4 leelis ja leelismuldmetallide hüdroksiidid:NaOH, KOH, Ca(OH)2 tugeva happe ja aluse reaktsioonil tekkinud soolad. 60. Kolloidlahused. Nõrgad: Kolloidlahused lahused, kus lahustunud aine osakesed on palju suuremad
katoodiks puhas eemaldatav metall. Katteid on võimalik eraldada selektiivselt, nt tinakatte eemald teraselt, hõbetatud vasest hõbeda eraldamine; 6) Detaili poleerimine: viimistlustöötlemine sileda pinna saamiseks. Kuna vool liigub eelistatult läbi teravike, siis need lahustuvad kõigepealt. Pinged on suuremad kui galvaanilisel katmisel. Terase poleerimisel pinge nt 40-60V, tihedus 400-600 A/m 2, elektrolüüdiks HClO4 lahus. Elektrokeemiliselt tasub toota neid metalle, mille tootmine tavaliste metallurgiliste võtetega, näiteks redutseerimine süsinikuga, on tülikas või võimatu . 32. Elektroodide mõisted ja tüübid elektrokeemias. Elektroodi standardpotentsiaali mõiste, kuidas seda määratakse ja millest oleneb selle suurus? Järjestage standardpotentsiaalide suurenemise järjekorras puhtad Fe, Zn, Sn, Al ja Cu. Milline on kontaktkorrosioon? Millised
ühendite) molaarmassi määramisel; Loomade ja taimede ainevahetuses oluline; Vee jaotumine kudedes oleneb osmootsest rõhust. 71. Elektrolüüdi mõiste, näited, nõrgad ja tugevad elektrolüüdid Elektrolüüdid on ühendid mis lahustudes vees moodustavad ioone ja põhjustavad lahuste elektrijuhtivust. Tugevad elektrolüüdid - ioniseeruvad täielikult lahustudes vees. Näiteks: - HCl, HBr, HI, HClO4, HNO3, H2SO4 - leelis- ja leelismuldmetallide hüdroksiidid:NaOH, KOH, Ca(OH)2 - tugeva happe ja aluse reaktsioonil tekkinud soolad Nõrgad elektrolüüdid - Põhjustavad vähest juhtivust - Näited: vesi H2O; ammoniaak NH3; enamus orgaanilisi happeid: metaanhape (HCOOH), etaanhape (CH3COOH), 72. Vee ioonkorrutis Ka vesi ise on lahuses mõningal määral ioniseerunud: 2H 2O H 3O OH ehk H 2 O H OH
Tähtsus: Osmootse rõhu mõõtmist kasutatakse lahustunud ainete (kõrgmolekulaarsete ühendite) molaarmassi määramisel; Loomade ja taimede ainevahetuses oluline; Vee jaotumine kudedes oleneb osmootsest rõhust. 67. Elektrolüüdi mõiste, näited, nõrgad ja tugevad elektrolüüdid Elektrolüüdid on ühendid mis lahustudes vees moodustavad ioone ja põhjustavad lahuste elektrijuhtivust. Tugevad elektrolüüdid - ioniseeruvad täielikult lahustudes vees. Näiteks: - HCl, HBr, HI, HClO4, HNO3, H2SO4 - leelis- ja leelismuldmetallide hüdroksiidid:NaOH, KOH, Ca(OH)2 - tugeva happe ja aluse reaktsioonil tekkinud soolad Nõrgad elektrolüüdid Põhjustavad vähest juhtivust Näited: vesi H2O; ammoniaak NH3; enamus orgaanilisi happeid: metaanhape (HCOOH), etaanhape (CH3COOH), 68. Vee ioonkorrutis Ka vesi ise on lahuses mõningal määral ioniseerunud: 2 H 2 O H 3 O OH ehk H 2 O H OH
ainevahetuses oluline; Vee jaotumine kudedes oleneb osmootsest rõhust. 71. Elektrolüüdi mõiste, näited, nõrgad ja tugevad elektrolüüdid, mitteelektrolüüdid. Elektrolüüdid on ühendid mis lahustudes vees moodustavad ioone ja põhjustavad lahuste elektrijuhtivust. Tugevad elektrolüüdid - ioniseeruvad täielikult lahustudes vees. Näiteks: - HCl, HBr, HI, HClO4, HNO3, H2SO4 - leelis- ja leelismuldmetallide hüdroksiidid:NaOH, KOH, Ca(OH)2 - tugeva happe ja aluse reaktsioonil tekkinud soolad Nõrgad elektrolüüdid Põhjustavad vähest juhtivust Näited: vesi H2O; ammoniaak NH3; enamus orgaanilisi happeid: metaanhape (HCOOH), etaanhape (CH3COOH), Mitteelektolüüdid - Ained, mis lahustuvad vees kuid ei dissotsieeru;
Hüpokloritid oksüdeerivad orgaanilisi aineid, kuna nad lagunevad aeglaselt. Kloorishape HClO2 ja broomishape HBrO2 on ebastabiilsed ja disproportsioneeruvad. Mõnevõrra stabiilsemad on nende soolad kloritid ja bromitid. Kloraadid lagunevad kuumutamisel. Reaktsiooni tulemus sõltub katalüsaatori juuresolekust. Perkloraate saadakse tavaliselt kloraatide vesilahustest elektrokeemilisel oksüdeerimisel: ClO3-(aq) + H2O(l) ClO4-(aq) + 2H+(aq) + 2e-. Perkloorhapet HClO4 saadakse kontsentreeritud soolhappe toimel perkloraatidesse. Perkloorhape on värvusetu vedelik, mis on väga tugev oksüdeerija ja hape. Broom- HOBr hüpobroomishape- nõrk hape, tugev oksüdeerija. Tuntud vaid lahjades vesilahustes. Br2+H2OHOBr+HBr. HBrO2-broomishape (soolad bromiid eraldatud kristallhüdraatidena- NaBrO2*3H2O). HBrO3 broomhape (soolad bromaadid)- esineb vesilahuses, seismisel või kuumutamisel laguneb, 4HBrO32H2O+2Br2+5O2. On tugev oksüdeerija ja tugev hape
71. Elektrolüüdi mõiste, näited, nõrgad ja tugevad elektrolüüdid. - ühendid mis lahustudes vees moodustavad ioone. Põhjustavad elektrijuhtivust. AaBb↔aAb+ + bBa- Elektrolüüt on aine, mille elektrijuhtivus põhineb ioonide vabal liikumisel. Kõige tüüpilisem elektrolüüt on ioonne lahus, kuid elektrolüüt võib olla ka tahke või vedel aine, näiteks metall. HCl, HBr, HI, HClO4, HNO3, H2SO4, Leelis ja leelismuldmetallide hüdroksiidid: NaOH, KOH, Tugeva happe ja aluse reaktsioonil tekkinud soolad Nõrgad elektrolüüdid: lahustamisel vees mittetäielikult ioniseerinud, põhjustavad vähest elektrijuhtivust (H3PO4↔H3O+ + H2PO4- ) Vesi, ammoniaak NH3 Soolad: HgCl2 Enamus orgaanilisi happeid: etaanhape, oblikhape, metaanhape Happed: HF, H2S, HCN, H2SiO3, H3PO4
annaabi.ee 
