NaOH = Na+ + OH- ja HCl = H+ + Cl- Omavahel võivad kombineeruda o Na+ + OH- = NaOH ei kulge, sest NaOH on tugev elektrolüüt ja on lahuses ioonidena o H+ + OH- = H2O kulgeb, sest vesi on nõrk elektrolüüt ja esineb põhiliselt molekulidena Ioonivõrrand Na+ + OH- + H+ + Cl- = Na+ + Cl- + H2O Lühike ioonivõrrand (pärast sarnaste liikmete koondamist) H+ + OH- = H2O Veel mõned näited erinevate ioonireaktsioonide kohta Sademe teke 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4 Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2 Oluline on taibata, et ühele lühikesele ioonireaktsioonile vastab mitu konkreetst reaktsiooni , ka CuCl2 + 2KOH = 2KCl + Cu(OH)2 kirjeldab sama lühike ioonivõrrand Sisuliselt tähendab see seda, et vaskhüdroksiidi saamiseks võib võtta suvalise vees lahustuva vasesoola ja suvalise leelise Gaasi teke Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2CO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2
Ioonidevahelised reaktsioonid Soolade, hapete ja aluste lahused koosnevad ioonidest, siis nende reaktsioonid toimuvad ainult siis, kui lahuses leidub omavahel reageerivaid ioone. Piisavalt lahusesse ioone andev aine peab vees lahustuma! Ioonid aga reageerivad kui : 1. HAPE+ALUS, tekib VESI (H+ + OH+ H2O) 2. Tekib SADE (mittelahustuv aine) 3. Tekib NÕRK HAPE 4. Tekib GAASILINE AINE Ioonireaktsioonide võrrandid lahustes toimuvate reaktsioonide kohta Ioonidena ei kirjutata vees mittelahustuvaid soolade, aluste ja nõrkade hapete valemeid. H + ioonid on võimelised mittelahustuvat ainet ioonideks lõhkuma. FeCl3 + 3LiOH Fe(OH)3 + 3LiCl molekulaarne võrrand - - - Fe3+ + 3Cl + 3Li+ + 3OH Fe(OH)3 + 3Li+ + 3OH pikk e tõielik võrrand (mittereageerivad ioonid tõmbad maha) -
Vee dissotsiatsioon ja pH: Vesi on vähesel määral dissotsieerunud ioonideks : 2H 2O H3O+ + - HO VD on tugevalt endotermiline. Happelisust-aluselisust ebamugav väljendada arvu 10 astmetena. Lahuse pH: selles lahuses sisalduvate vesinikioonide aktiivsuse negatiivne kümnendlogaritm. (0-7happeline, 7-14 aluseline). Ioonireaktsioonid lahustes: anorg. reaktsioonid (peaaegu eranditult) ioonireaktsioonid org. keemias palju vähem ioonireaktsioonide (lõpuni) kulgemiseks peab nihkuma keemil. tasakaal produktide tekke suunas. Ioonireaktsioonide lõpuni kulgemise (mittepööratavuse) tingimused: Tekib vähelahustuv sade, Tekib lenduv ühend, Kompleksiooni moodustumine, Vähedissotsieeruva ühendi teke Redoksreaktsioonid: elementide oksüd.-aste muutub reakts käigus: üks oksüdeerub, teine redutseerub (elektronkanne). Redoksreaktsioonide (RR) liigitus: Molekulide (ioonide) vahelised, Molekulisisesed, Disproportsioneerumisreaktsioonid.
põletamisel: ________________________________________________ . ÜLESANNE 10. (6 punkti) Kirjutage lõpuni järgmiste vesilahuses kulgevate reaktsioonide lühendatud ioonvõrrandid. Koostage iga ioonvõrrandi kohta vastav molekulaarne võrrand. Lühendatud ioonvõrrand Molekulaarne võrrand Cu2+ + OH H+ + HCOO- Ag+ + S2- ÜLESANNE 11. (8 punkti) Õpilastele anti ülesanne teha kolm katset ioonireaktsioonide kohta. Katseteks olid kasutada järgmiste ainete lahused: HCl, H2SO4, Al2(SO4)3, BaCl2, KOH, Na2CO3, LiNO3. A. Valige esitatud ainetest sobivad ainepaarid ja kirjutage (ning tasakaalustage) vastavad molekulaarsed ja lühendatud ioonilised reaktsioonivõrrandid, mille korral: 1) eraldub gaas: ___________________________________________________________ ______________________________________________________________________.
prootoneid teisele osakesele. Järelikult: esinevad nii molekulaarsed kui ioonilised happed ja alused ; happelisus ja aluselisus sõltub konjugeeritud paarist, võimaldab arvutada hapete tugevust. Vesinikeksponent (pH): Happelisust-aluselisust ebamugav väljendada arvu 10 astmetena; S.Sorensen (1909): vesinikeksponent pH = - log aH Lahuse pH: selles lahuses sisalduvate vesinikioonide aktiivsuste negatiivne kümnendlogaritm Ioonireaktsioonide lõpuni kulgemise tingimused: Tekib vähelahustuv sade: Tekib lenduv ühend: Kompleksiooni moodustumine: Vähe dissotsieeruva ühendi teke: (neutralisatsioonireaktsioonid (tugev hape + alus) või nõrga happe väljatõrjumine tugeva happega) Redoksreaktsioonid - Keemil. reaktsioonid on vahetus- või redoksreaktsioonid. RR : elementide oksüd.-aste muutub reakts. käigus : üks oksüdeerub, teine redutseerub (elektronkanne)
Energia hulk Ea CH 3 + HCl H 0 produktid Reaktsioonide klassifikatsioon Reaktsiooni tee Lõpuni minevad ja tasakaalureaktsioonid ehk mittepööratavad ja pööratavad reaktsioonid. Pööratavad reaktsioonid ei kulge lähteainete täieliku üleminekuni saadusteks. Näiteid praktiliselt mittepööratavate ioonireaktsioonide kulgemise kohta: 1. Sademe teke 2. Lenduva ühendi teke 3. Kompleksiooni teke 4. Nõrga elektrolüüdi teke Redoksreaktsioonid Oksüdeerija osake, mis liidab elektrone (Cl2, O2, O3, Br2, H2O2, CrO3, Cr2O72-, ClO4+, NO3-) Redutseerija osake, mis loovutab ioone (C, CO, H2, H2S, Na, K, Mg, Al, SO2, Sn2+, Zn, SO32-) Keemilise reaktsiooni kiirus Oleneb nii homogeenses kui heterogeenses süsteemis: 1. Temperatuurist 2. Kontsentratsioonist 3
Energia hulk Ea CH 3 + HCl H 0 produktid Reaktsioonide klassifikatsioon Reaktsiooni tee Lõpuni minevad ja tasakaalureaktsioonid ehk mittepööratavad ja pööratavad reaktsioonid. Pööratavad reaktsioonid ei kulge lähteainete täieliku üleminekuni saadusteks. Näiteid praktiliselt mittepööratavate ioonireaktsioonide kulgemise kohta: 1. Sademe teke 2. Lenduva ühendi teke 3. Kompleksiooni teke 4. Nõrga elektrolüüdi teke Redoksreaktsioonid Oksüdeerija osake, mis liidab elektrone (Cl2, O2, O3, Br2, H2O2, CrO3, Cr2O72-, ClO4+, NO3-) Redutseerija osake, mis loovutab ioone (C, CO, H2, H2S, Na, K, Mg, Al, SO2, Sn2+, Zn, SO32-) Keemilise reaktsiooni kiirus Oleneb nii homogeenses kui heterogeenses süsteemis: 1. Temperatuurist 2. Kontsentratsioonist 3