Töö ülesanne ja eesmärk Laboratoorse töö nr. 4 ülesanne seisnes erinevate hapete ja sooladega katsete läbiviimises selleks, et analüüsida tugevate ja nõrkade elektrolüütide erinevusi, määrata lahuste pH- tasemeid ning uurida kuidas soolad hüdrolüüsuvad. Sissejuhatus Elektrolüüt – aine, mille elektrijuhtivus põhineb ioonide vabal liikumisel. Elektrolüütide lahustumisel vees lagunevad molekulid ioonideks, lahuse osakesed juhivad elektrivoolu. Jaguneb tugevateks ja nõrkadeks elektrolüütideks. Tugev elektrolüüt – lahuses peaaegu täielikult ioonideks lagunenud ( 1) Näited: enamus) Näited: enamus anorgaanilisi soolasid, mitmed happed (HCl, HBr, HI), mõned hüdroksiidid (NaOH, KOH, LiOH) Nõrk elektrolüüt – lahuses vähesel määral ioonideks jagunenud ( < 1) Näited: enamus) Näited: vesi, üksikud soolad, mitmed happed, amiinid Elektrolüütiline dissotsiatsioon – Ioonideks lagunemise protsess, mille ulatust iseloomustab dissotsia
Üliõpilase nimi:_________________________ Õpperühm:____________________________ Kuupäev:____________________________ LABORATOORNE TÖÖ 3 Elektrolüütide lahused, pH mõõtmine, hüdrolüüs Töövahendid Koonilised kolvid (250 mL), mõõtkolvid (100 mL), bürett, pipett (10 mL), keeduklaas (50 mL), pH-meeter, katseklaaside komplekt, klaaspulk Reaktiivid 0,05...0,1M HCl kontroll-lahus, täpse kontsentratsiooniga NaOH standardlahus, ligikaudu 0,01M NH3 ⋅ H2O lahus, 2M soolhappe, etaanhappe ja ammoniaakhüdraadi lahused, küllastatud KCl lahus, SbCl3 lahus, konts. sool- või lämmastikhape Indikaatorid:
pH = 10,11 siit pOH = 3,89 [OH-] = 10-3,89 = 1,29*10-4 NH3*H2O Ka=1,80 105 [OH-] = - ½ *Ka + ½ Ka2 + 4Ka * CM 2*[OH-] + Ka = Ka2 + 4Ka * CM 0,00129 + 1,80 105 = (1,80 105)2 + 4*1,80 105 * CM ()2 7,6*10-8 = 3,24*10-10 + 7,2*10-5 * CM CM = 1,05*10-3M K= = CM = = = 6,13 * 10-2 Dissotsiatsioonimäär: [OH-] = * CM = = = 0,017 5 . Soolade hüdrolüüs 1. Teha katsed järgmiste tahkete soolade lahustega: Al 2(SO4)3, NaCl, Na2CO3, Na2SO3, CH3COONH4. Selleks võtta väike kogus soola ja lahustada see destilleeritud veega pooleni täidetud katseklaasis. Jagada uuritav lahus kahte katseklaasi. Ühte lisada 2-3 tilka indikaatorit fenoolftaleiini, teise 1-2 tilka metüülpunast. Loksutada. Hinnata lahuse pH (millisest väärtusest suurem või väiksem või millises vahemikus) lähtudes indikaatori pöördealast. Tulemused vormistada tabelina
... on soola koostisee kuuluvate ioonide keemiline reaktioon veega. Hüdrolüüs vee toimel kulgev ühendi lagunemisreaktsioon. 1. pH pH iseloomustab vesinikioonide sisaldust lahuses. Neutraalses lahuses on vesinikioone ja hüdroksiidioone võrdselt (pH=7). Happelist keskkonda (pH<7) põhjustavad vesinikioonid H . + Aluselist keskkonda (pH>7) põhjustavad hüdroksiidioonid OH . - 2. Nõrgast happest ja tugevast alusest moodustunud soola hüdrolüüs seisneb vee molekulidest happejääkioonidele prootonite liitmises. Keskkond ALUSELINE Na2CO3 + H2O = NaHCO3 + NaOH NaOH tugev alus 2Na+ + Co32- + H2O = Na+ + HCO3- + Na+ + OH- Na2CO3 kk aluseline CO32- + H2= = HCO3- + OH- H2CO3 nõrk hape 3. Tugevst happest ja nõrgast alusest moodustunud soola hüdrolüüs Seisneb vee molekulidest metalliioonidele hüdroksiidioonide liitmises.
1. ELEMENTIDE RÜHMITAMISE PÕHIMÕTTED 1.1. Elementide jaotus IUPAC’i süsteemis Reeglid ja põhimõtted, kohaldatuna eesti keelele: Karik, H., jt. (koost.) Inglise-eesti-vene keemia sõnaraamat Tallinn: Eesti Entsüklopeediakirjastus, 1998, lk. 24-28 Rühmitamine alanivoode täitumise põhjal 2. ELEMENDID Vesinik Lihtsaim, kergeim element Elektronvalem 1s1, 1 valentselektron, mille kergesti loovutab → H+-ioon (prooton, vesinik(1+)ioon) võib ka siduda elektroni → H- (hüdriidioon, esineb hüdriidides) Perioodilisusesüsteemis paigutatakse (tänapäeval) 1. rühma 2.1.1. Üldiseloomustus Gaasiline vesinik – sai esimesena Paracelsus XVI saj. – uuris põhjalikult H.Cavendish, 1776 – elementaarne loomus: A.Lavoisier, 1783 Elemendina: mõõduka aktiivsusega, o.-a. 1, 0, -1 3 isotoopi: 1 H – prootium (“taval.” vesinik) 2 H = D ?
reageerib nõrga aluse katioon: C H+ = C hape = 0.05 0.0025 = 1.25 104 mol/L NH4+ + H2O D NH3 H 2O + H+ pH = -log(CH+ ) = -log(1.25 104) = 3.9 (< 7) CH+ > COH PH < 7.00 Soolade hüdrolüüs Hüdrolüüsivõrrand ioonkujul: Hüdrolüüsiks nimetatakse lahustunud soola ioonide reageerimist vee, vesinik- või NH4+ + H2O D NH3 H 2O + H+ hüdroksiidioonidega, mistõttu soolade vesilahused ei ole neutraalsed, vaid olenevalt (NH4OH) soolast kas happelise või aluselise reaktsiooniga. 5
standardkontsentratsioonidest (200x pole veel palju…) CH+=1 mol/l } see on juba liiga suur erinevus. CH+=10‾7 mol/l } Meditsiinis organismi puhul: ∆G˚’ puhul CH+=10‾7 mol/l. Kui reaktsioonis vesinikioon ei osale, siis ∆G˚ ja ∆G˚’ langevad kokku. Vahel kasutatakse standardtingimust ∆G˚″ p =0,2 atm, p=0,005 atm, CH+=10‾7 mol/l, CH2O=55,56 mol/l, C=10ˉ² mol/l. ∆G väärtus ei sõltu sellest, millist standardiseerimise tingimust kasutatakse. ATP hüdrolüüs ATP hüdrolüüsil esimesel kahel astmel ∆G˚’=–30 kJ/mol, viimasel astmel veidi vähem. ATP4‾ + H2O ⇄ ADP3‾ + HPO4²ˉ + H+ ∆G˚’=–30 kJ/mol Kuid miks on organism valinud just ATP, kui näiteks kreatiinfosfaadi ∆G˚’=–43 kJ/mol? Sest ATP hüdrolüüsil vabaneb optimaalne hulk energiat — piisav hulk energiat, et viia läbi organismile vajalikke, aga energeetiliselt mittekasulikke reaktsioone, kus ∆G>0. Teisalt aga ei ole tema sünteesireaktsiooni
Keemia ja materjaliõpetus 1. Sõnastage ja kommenteerige (millistel juhtudel on vaja neid arvestada või kasutada) Elementide ja nende ühendite omaduste muutumise perioodilisus: Keemil elem ja nendest moodust liht-ja liitainete omad on perioodilises sõltuvuses elementide aatomite tuumalaengust (elementide aatommassidest). Iga periood v.a. esimene algab aktiivse metalliga, lõpeb väärisgaasiga. Perioodi piires elementide järjenumbri kasvamisel nõrgenevad metallilised ja tugevnevad mittemetallilised omad. Suurtes perioodides nn pea- kui ka kõrvalalarühmade elementide omad korduvad perioodiliselt. Kahe esimese peaalarühma elemendid asuvad perioodi paarisarvulistes, ülejäänud paarituarvulistes ridades. Paarisarvulistes ridades on ülekaalus metallilised omad. Metallilised omadused tugevnevad peaalarühmas ülalt alla, mittemetallilised omadused aga nõrgenevad. VII-peaalarühma
Kõik kommentaarid