vahel · Indikaatorelektroodi potentsiaal sõltub lahuses oleva iooni kontsentratsioonist E = E0 + RT / (nf) In c E0 konstant R = 8,314 J/K mol T temperatuur, K N laeng F = 96485 C/mol Faraday konstant Igale ühendile on iseloomulik standardpotentsiaal, mille juures see reageerib elektroodil. Potentsiomeetriat saab kasutada juhul, kui toimub mingite laengute liikumine. pH mõõtmine klaaselektroodiga pH mõõtmise puhul räägime vesinikioonidest. Ioonselektiivsed elektroodid - klaaselektroodid - tahke membraaniga elektroodid koostise modifitseerimisega saab määrata F, Cl-, Br, I- jne. - Kristallmembraanelektroodid membraaniks on monokristallist või kristallpulbrist plaat - Vedela membraaniga elektroodid membraaniks on vedela ioonvahetajaga täidetud poorne tahke kandja - Gaasitundlikud elektroodid - Ensüümelektroodid (biosensorid) Gaasitundlikud elektroodid
pH · Vesi dissotseerub vastavalt võrrandile: H2O = H + OH e 2H2O = H30 +OH. · Lihtsaim viis pH määramiseks on kasut. indikaatoreid, mis oma olemuselt on kas alused või happed. pH · Olenevalt prootonite kontsentr-st lahustes, nihkub nende dissots. tasakaal kas paremale või vasakule, mis avaldub indikaatori värvi muutuses. pH · pH määramise viisid: · 1)indikaatorpaberitega · 2)ioonselektiivsed elektroodid · 3)nö eksperthinnanguna. pH · Prootonite ehk vesinikioonide kontsentratsiooni abil võib avaldada lahuse reaktsiooni, aga selle asemel võib kasut. vesinikioonide konts-i neg logaritmi, mida nim vesinikeksponendiks: · pH = -log[H+]. pH · Ülesanded: · a) [H+] = 6,2 * 10-3 siis pH = -log(6,2 * 10-3) = 2,2; b) [H+] = 2,7 * 10-12 siis pH = -log(2,7 * 10-12) = 11,6 Vesilahuse pH
määratava iooni aktiivsus. Esimesse rühma kuuluvad gaasielektroodid, millest tuntuimaks on vesinikelektrood. Teise rühma kuulub ka laialdaselt võrdluselektroodina kasutusel olev kalomelelektrood, kus elavhõbe asub elavhõbe(I)kloriidiga küllastatud KCl lahuses. Ioonvahetuslike omadustega membraanelektroodi potentsiaal oleneb membraani ja lahuse vahelise ioonivahetusprotsessi tasakaalust. Kõige tuntumaks membraanelektroodiks on klaaselektrood. Ioonselektiivsed elektroodid. Elektroodid on kas homogeense või heterogeense membraaniga. Laialdaselt kasutatakse näiteks LaF3 kristallist membraanelektroode. Gaasitundlikud elektroodid Kirjeldage pH elektroodi tööpõhimõtet Vesinikelektroodi kasutatakse indikaatorelektroodina pH määramisel. Elektroodiks on metall, mis asub oma vähelahustuva soola ja sellega ühist aniooni omava hästilahustuva elektrolüüdi lahuses. Näiteks hõbe-hõbekloriidelektrood Ag,AgCl/Cl-
Põhjustavad vähest juhtivust. Tugevad elektrolüüdid- ioniseeruvad täielikult lahustudes vees. 68. Vee ioonkorrutis- happe lahuses ka OH ioone ja aluse lahuses H+ ioone. Nende korrutist tähistatakse Kv. 69. pH mõiste- negatiivne logaritm vesinikioonide molaarsest kontsentratsioonist. Näited- Maomahl 1,6 - 1,8; Apelsini mahl 2,6 - 4,4; Tomati mahl 4,3; Piim 6,6 - 6,9; Inimese veri 7,35 - 7,45; Pisarad 7,4. Määramine- indikaatorpaber, ioonselektiivsed elektroodid. 70. Hüdrolüüs- lahustunud soola ioonide reageerimist vee, vesinik- või hüdroksiidioonidega, mistõttu soolade vesilahused ei ole neutraalsed, vaid olenevalt soolast kas happelise või aluselise reaktsiooniga. Mõiste näited- K2CO3 + H2O KHCO3 + KOH TAHKED JA AMORFSED AINED 71. Kristalsed ained- Tahkesse olekusse üleminekul suureneb osakeste korrapärase paigutuse aste ja suurenevad jõud osakeste vahel. Energia, mis eraldub kristallide tekkimisel
Ph iseloomustab vesinikioonide sisaldust lahuses. Neutraalses lahuse on vesinikioone ja hüdroksiidiooni võrdselt. Mida rohkem vesinikioone, seda happelisem ta on. Ph diapasoon 0-6 happeline; 8-14 aluseline; 7neutraalne. Ph määramine Ph= - log (H+) · Indikaatorid olemuselt ka aluselised või happelised, olenevalt prootonite konsentratsioonile lahuses, nihkub nende dissotsiatsiooni tasakaal kas paremale või vasakule. See avaldub indikaatori värvuses. · Ioonselektiivsed elektroodid 18. Hapete moodustumine · Hapnik happeid saab vastavate oksiidide reageerimisel. (H2O + SO3 = H2SO4) · Vesiniksulfiidhappeid on vastavate gaasiliste ainete vesilahused ja neid saadakse vastavate soolade reageerimisel tugevama happega. (FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S) Aluste moodustumine · Oksiidide lahustamine veega. (Na2O + H2O = 2NaOH) · Soola lahuste käsitsemine leelistega. (CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4)
Coca-cola 2,2 Tomati mahl 4,3 Gaseeritud vesi 5,5 Piim 6,6-6,9 Inimese veri 7,35-7,45 Merevesi 8,0 Indikaatori pöördeala pH väärtuste vahemik, milles indikaatori värvus muutub. Fenoolftaleiin happelises värvustu, aluselises lilla Metüüloranz happelises punane, aluselises kollane Lakmus happelises punane, aluselises sinine pH määramine: · Indikaatorpaber mugav, täpsus +/- 0.5 ühikut · Ioonselektiivsed elektroodid täpsus +/- 0,01 ühikut Hüdrolüüs lahustunud soola ioonide reageerimine vee, vesinik- ja hüdroksiidioonidega. Moodustuvad raskestilahustuvad ühendid. · Tugeva aluse ja tugeva happe soolad: annavad neutraalseid vesilahuseid. Nt. NaCl, KNO, BaCl, MgCl, KI, KClO. Soolad kui tugevad elektrolüüdid on vesilahuses täielikult dissotsieerunud. · Tugeva aluse ja nõrga happe soolad: annavad aluselisi lahuseid. Nt. NaS, KCN, NaCO, CHCOONa
Aktiivne ühend reageerib paljude metallidega, mittemetallidega, sooladega (hüdrolüüs) ja oksiididega 1. Vee ioonkorrutis 2. pH mõiste ja määramise meetodid. pH vesinikioonide kontsentratsioon lahuses, pH = log (CH+) Indikaatorid omavad erinevat värvust happelises ja aluselises keskkonnas, võimalik määrata visuaalselt Vahemik, milles värvus muutub, on pöördeala Looduslik punase kapsa mahl, Indikaatorpaber mugav, aga pole täpne Ioonselektiivsed elektroodid (klaaselektrood)- ühendatakse pH- meetriga; saab pH mõõta täpsusega +/- 0,01 pH ühikut 1. Loodusliku vee koostis 2. Katlakivi tekke reaktsioon ja tema eemaldamine (vt praktikumi töö). NaOH või selle asemel Na2CO3 2% HCl lahus Kui detailid on alumiiniumist, ei tohi kasutada happelisi ega leeliselisi lahuseid, vaid kaltsineeritud sooda (Na2CO3 ) lahust. Katlakivi eemaldamiseks kasutatavatele lahustele lisatakse inhibiitorit (näiteks
88. Potentsiomeetria põhimõte. Nernsti võrrand. Otsene potentsiomeetria ja potentsiomeetriline tiitrimine. Mõõdetakse indikaatorelektroodi ja võrdluselektroodi potentsiaalide vahet, kusjuures võrdluselektroodi potentsiaal ei ole mõjutatud lahuse poolt (see on konstantne). Selektiivsus saavutatakse indikaatorelektroodi abil. Meetod on tasakaaluline st tasakaaluolekus voolutugevus on null. Potentsiomeetria aluseks on Nernsti võrrand. Tüüpilised rakendused: pH mõõtmine, ioonselektiivsed elektroodid. Potentsiomeetrilised meetodid võib teostuse järgi jagada kahte gruppi: 1.Otsene potentsiomeetria. Selle teostuse juures leitakse analüüdi kontsentratsioon indikaatorelektroodi potentsiaali järgi, kasutades Nernsti võrrandit või (sagedamini) eksperimentaalselt koostatud kalibreerimisgraafikut. Tüüpiliseks näiteks on pH mõõtmine. 2. Potentsiomeetriline tiitrimine. Selle puhul leitakse analüüdi kontsentratsioon
org happed, mille ioonid on erineva värvusega, kui molekulid. Olenevalt prootonite konsentr-st lahuses nihkub dissotsats tasakaal kas molekulide või ioonide tekke suunas): *indikaatoraine lahused lisatakse tilkadena; täpsem meetod, kui paberiga. *indikaatorpaberid indikaatorite lahusega immutatud ja kuivatatud filterpaber (kaasas värvuseskaala, lahuse tilga laskmisel paberile, tekib värviline laik, võrdlemine skaalaga). b)ioonselektiivsed elektroodid vastava mõõtaparatuuriga (pH- meetrid) täpsus kuni 1/100 pH. c)kodused vahendid *piim (kui koalguleerub, siis happeline; kui näppude vahel libe, siis aluseline); *tee ekstrakt + lahus -> hele (siis on happeline). 16) Happed ained, mille pH on alla 6 (prootonid>hüdroksiidioonid); osake (aine), mis loovtab prootoni H2SO4 <->2H+ + SO42-; HSO4- <-> SO42- + H+ Alused ained, mille pH on üle 8
Merevesi – aluseline 8,0 Apelsinimahl pH 2,6-4,4 happeline Määramine: Visuaalselt võimaldavad lahuse pH-d hinnata indikaatorid - ühendid, mis omavad happelises ja aluselises keskkonnas erinevat värvust. pH väärtuste vahemikku, milles indikaatori värvus muutub, nimetatakse indikaatori pöördealaks. Looduslik indikaator- punase kapsa mahl Indikaatorpaber - Pole eriti täpne, mugav kasutada; Immutatakse indikaatorainete seguga Ioonselektiivsed elektroodid (klaaselektrood)- ühendatakse nn. pH- meetriga 74. Kristalsed ained, näited. Kristalsed ühendid - ühendid, millel on korrapärane perioodiliselt korduv osakeste (ioonide, aatomite, molekulide) paigutus. Osakesed moodustavad kristallivõre, mille sõlmedes nad paiknevad. Osakesi iseloomustab soojuslik võnkumine, mis on seda intensiivsem, mida kõrgem on t°. Aine: Tahkesse olekusse üleminekul suureneb osakeste korrapärase paigutuse aste ja suurenevad jõud osakeste vahel.
Olenevalt prootonite konsentr-st lahuses nihkub dissotsats tasakaal kas molekulide või ioonide tekke suunas): *indikaatoraine lahused lisatakse tilkadena; täpsem meetod, kui paberiga. *indikaatorpaberid indikaatorite lahusega immutatud ja kuivatatud filterpaber (kaasas värvuseskaala, lahuse tilga laskmisel paberile, tekib värviline laik, võrdlemine skaalaga). b)ioonselektiivsed elektroodid vastava mõõtaparatuuriga (pH-meetrid) täpsus kuni 1/100 pH. c)kodused vahendid *piim (kui koalguleerub, siis happeline; kui näppude vahel libe, siis aluseline); *tee ekstrakt + lahus -> hele (siis on happeline). Lahuste pH väärtused: a) [H+]=6,210-3 mol/dm3 => pH= -log 6,210-3= -log 6,2 +3= 2,2076...b) [H+]=2,710-12 mol/dm3 => pH= - log 2,710-12 = -log 2,7 +12= 11,5683...
vesinikioonide kontsentratsiooni abil võib avaldada lahuse reaktsiooni, aga selle asemel võib kasut vesinikioonide konts-i neg logaritmi, mida nim vesinikeksponendiks: pH = -log[H+]. Lihtsaim viis pH määramiseks on kasut indikaatoreid, mis oma olemuselt on kas alused või happed. Olenevalt prootonite kontsentr-st lahustes, nihkub nende dissots tasakaal kas paremale või vasakule, mis avaldub indikaatori värvi muutuses. pH määramise viisid: 1)indikaatorpaberitega 2)ioonselektiivsed elektroodid 3)nö eksperthinnanguna. Ülesanded: a) [H+] = 6,2 * 10-3 siis pH = - 6 Keemia ja materjaliõpetus log(6,2 * 10-3) = 2,2; b) [H+] = 2,7 * 10-12 siis pH = -log(2,7 * 10-12) = 11,6 14. Millised ained on happed, millised alused? Hapete ja aluste moodustumine.
molekulid. Olenevalt prootonite konsentratsioonist lahuses nihkub dissotsiatsiooni tasakaal kas molekulide või ioonide tekke suunas. Kasutatakse kas indikaatoraine lahuseid (lisatakse tilkadena; täpsem meetod, kui paberiga); indikaatorpabereid (indikaatorite lahusega immutatud ja kuivatatud filterpaber, kaasas värvuseskaala, lahuse tilga laskmisel paberile tekib värviline laik, võrdlemine skaalaga). b) ioonselektiivsed elektroodid vastava mõõtaparatuuriga (pH-meetrid) täpsus kuni 1/100 pH. c) kodused vahendid: 1) valada piima lahusesse (kui koalguleerub, siis happeline; kui näppude vahel libe, siis aluseline); 2) tee ekstrakt lahuses (kui lahus muutub heledaks, siis on happeline) Arvuta lahuste pH väärtused, kui: a) [H+] = 8,4 x 10-3 mol / L pH = -log 8,4 x 10-3 mol/L = 2,075 (happeline) b) [H+] = 4,2 x 10-12 mol/dm3 pH = -log 4,2 x 10-12 mol/dm3 = 11,37 (aluseline) 18
Vesilahuste pH väärtusi on võimalik määrata: a) indikaatorained (lihtsaim viis pH määramiseks on kasutada indikaatoreid, mis oma olemuselt kas alused või happed. Olenevalt prootonite kontsentratsioonist lahuses, nihkub nende dissotsiatsiooni tasakaal kas paremale või vasakule, mis avaldub aga indikaatori värvi muutuses) : * indikaatorite lahused lisatakse tilkadena; * indikaatorpaberid indikaa-torite lahusega immutatud ja kuivatatud filterpaber; b) ioonselektiivsed elektroodid vastava mõõtaparatuuriga(pH meetrid) täpsus kuni 1/100 pH; c) kodused vahendid: *piim (kui koalguleerub , siis happeline; kui näppude vahel libe, siis aluseline; *tee ekstrakt + lahus hele, siis on happeline. Lahuste pH väärtused: a) [H-] = 8,4 10-3 mol/L pH = - log( 8,4 10-3) = -log 8,4 + 3 = 2,0757; b)[H-]= 4,2 10-12 mol/L pH = - log( 4,2 10-12) = -log 4,2 + 12 = 11,3736 19. Millised ained on happed ja millised alused? Hapete ja aluste moodustumine, näited
viis pH määramiseks on kasut indikaatoreid, mis oma olemuselt on kas alused või happed. Olenevalt prootonite kontsentr-st lahustes, nihkub nende dissots tasakaal kas paremale või vasakule, mis avaldub indikaatori värvi muutuses): *indikaatoraine lahused lisatakse tilkadena; täpsem meetod, kui paberiga. *indikaatorpaberid indikaatorite lahusega immutatud ja kuivatatud filterpaber (kaasas värvuseskaala, lahuse tilga laskmisel paberile, tekib värviline laik, võrdlemine skaalaga). b)ioonselektiivsed elektroodid vastava mõõtaparatuuriga (pH-meetrid) täpsus kuni 1/100 pH. c)kodused vahendid *piim (kui koaguleerub, siis happeline; kui näppude vahel libe, siis aluseline); *tee ekstrakt + lahus -> hele on happeline. Lahuste pH väärtused: a) [H+]=8,410-3 mol/L => pH= -log 8,410-3= -log 8,4 +3= 2,0757... ehk: [H+] = 8,4 * 10-3 siis pH = -log(8,4 * 10-3) = 2,08 b) [H+]=4,210-12 mol/dm3 => pH= - log 4,210-12 = -log 4,2 +12= 11,3767... (e. 11.38) 18
alused või nõrgad orgaanilised happed, mille ioonid on erineva värvusega kui molekulid. Olenevalt prootonite kontsentratsioonist lahuses nihkub dissotsiatsiooni tasakaal kas molekulide või ioonide tekke suunas. Kasutatakse kas indikaatoraine lahuseid (lisatakse tilkadena; täpsem meetod, kui paberiga); indikaatorpabereid (indikaatorite lahusega immutatud ja kuivatatud filterpaber, kaasas värvuseskaala, lahuse tilga laskmisel paberile tekib värviline laik, võrdlemine skaalaga).). b) ioonselektiivsed elektroodid vastava mõõtaparatuuriga (pH-meetrid) täpsus kuni 1/100 pH. c) kodused vahendid 1) valada piima lahusesse (kui koalguleerub, siis happeline; kui näppude vahel libe, siis aluseline); 2) tee ekstrakt + lahus (kui lahus muutub heledaks, siis on happeline). Lahuste pH väärtused: a) [H+]=8,410-3 mol/L => pH= -log 8,410-3= 2,08 b) [H+]=4,210-12 mol/dm3 => pH= - log 4,210-12 = 11.38. 19. Millised ained on happed, millised alused? Hapete ja aluste moodustumine. Näited! Milles
annaabi.ee 
