KEEMIA PRAKTIKUMI KÜSIMUSED PRAKTIKUM NR 1 1. Milleks ja kuidas te kasutasite areomeetrit? Joonistage põhimõtteline pilt! Areomeetrit
kasutasin lahuse(keedusoolalahuse) tiheduse
määramiseks . Asetasin selle ettevaatlikult
lahusesse (raskusega osa all) kuni see jäi vedelikku hõljuma, jälgisin et aeromeeter oleks keskel (ei
puutuks kokku anuma seintega) ning seejärel vaatasin mõõtskaalalt vastava tulemuse.
2. Millisel seadusel põhineb areomeetri kasutamine? Archimedese seadusel. Igale
vedelikus või gaasis asetsevale kehale mõjub üleslükkejõud, mis on võrdne
selle keha poolt väljatõrjutud vedeliku või gaasi kaaluga.
3. Millest sõltub lahuste tihedus? Lahuse tihedus näitab ühikulise ruumalaga lahuse koguse massi, seega sõltub ta lahuse massist ja
𝑚
ruumalast 𝜌 =
.
𝑉
4. Kas lahuste tihedus on suurem või väiksem kui lahusti tihedus? Lahuste tihedus on suurem kui lahusti tihedus
Segades kahte vedelikku toimub lahuse
kontraktsioon ehk väheneb ruumala, kuna tihedus on massi suhe
ruumalaga ja mass jääb muutumatuks, siis mida väiksem on ruumala, seda suurem tihedus. Tahke aine
ja lahusti segunemisel on tihedus samuti suurem, sest tahke aine lahustub lahuses ning aine(NaCl)
osakesed jaotuvad ühtlaselt kogu lahusti
mahus .
5. Kui suur on 200 g lahuse ruumala, kui tihedus on 1,08 g/cm? Kui palju on sellises lahuses
lahustunud ainet, kui lahuse massiprotsent on 23%? 𝑚
𝑉 =
𝜌
200
𝑉 =
= 185,2 𝑐𝑚3
1,08
m
m
C% = aine ∗ 100% → m
lahus ∗ C%
m
aine =
lahus
100%
200 ∗ 23%
maine =
= 46 g
100%
6. Kuidas väljendatakse lahuste koostist? Lahuse koostist väljendatakse massiprotsendis e protsendilisuses C%; molaarse konsentratsiooniga e
molaarsusega CM
7. Mida väljendab lahuse massiprotsent? Näitab lahustunud aine massi sajas massiosas lahuses:
m
C% = aine ∗ 100%
mlahus 8. Mida väljendab lahuse molaarne kontsentratsioon ja kuidas te seda arvutasite, teades et keedusoola mass 250-s milliliitris lahuses on 8 grammi? Molaarne kontsentratsioon näitab lahustunud aine moolide arvu ühes liitris lahuses.
𝑔
𝑀𝑁𝑎𝐶𝑙 = 58,5
𝑚𝑜𝑙
𝑚
8
𝜂
𝑁𝑎𝐶𝑙
𝑁𝑎𝐶𝑙 =
=
= 0,
1368 𝑚𝑜𝑙
𝑀𝑁𝑎𝐶𝑙
58,5
𝜂
0,1368 𝑚𝑜𝑙
𝐶
𝑎𝑖𝑛𝑒
𝑚 =
=
= 0,547 𝑚𝑜𝑙/𝑑𝑚3
𝑉𝑙𝑎ℎ𝑢𝑠
0,25 𝑑𝑚3
9. Kuidas arvutatakse molaarne kontsentratsioon ümber protsendilisuseks? 𝐶%
1000 ∗ 𝜌𝑙𝑎ℎ𝑢𝑠 ∗
= 1 ∗ 𝐶
100%
𝑀 ∗ 𝑀𝑎𝑖𝑛𝑒
1 ∗ 𝐶
𝐶% =
𝑀 ∗ 𝑀𝑎𝑖𝑛𝑒 ∗ 100%
1000 ∗ 𝜌𝑙𝑎ℎ𝑢𝑠
10. Kuidas arvutatakse protsendilisus ümber molaarseks kontsentratsiooniks? 1000 ∗ 𝜌
𝐶
𝑙𝑎ℎ𝑢𝑠 ∗ 𝐶%
𝑀 =
∗ 100%
1 ∗ 𝑀𝑎𝑖𝑛𝑒
11. Milliste lahuste ( gaasilised , vedelad või tahked ) korral saab kasutada komponentide sisalduse suuruse väljendamiseks molaarsust? Molaarsust saab väljendada kõikide lahuste puhul. Vedelik,
gaas .
Vedelik: NaCl lahus Gaas: CO2
12. Kuidas te määrasite katseliselt NaCl-i sisaldust liiva-soola segus? Keedusoola protsendilise sisalduse leidmiseks lahustatakse kaalutud segu vees ja filtreeritakse. Filtraadi
tiheduse kaudu leitakse tabelist NaCl protsendiline sisaldus.
Lahustasin liiva-soola segu 3 korda destilleeritud vees ning filtreerisin seda peale
igat lahustamist.
Mõõtsin areomeetriga filtreeritud soolalahuse tiheduse ning arvutasin vastavalt tabelile soola
protsendilise
sisalduse
lahuses(1).
Seejärel
arvutasin
NaCl
massi
lahuses.(2)
𝐶
𝐶% = 𝐶
2% − 𝐶1%
1% +
∗ (𝜌 − 𝜌
𝜌
1)
2 − 𝜌1
13. Kuidas te arvutasite soola massi liiva-soola segus? 𝐶%
𝐶%
𝑚𝑎𝑖𝑛𝑒 = 𝑚𝑙𝑎ℎ𝑢𝑠 ∗
= 𝑉
100%
𝑙𝑎ℎ𝑢𝑠 ∗ 𝜌𝑙𝑎ℎ𝑢𝑠 ∗ 100%
14. Mitu soola võib olla ühes ja samas lahuses, et saaks määrata nende protsendilist sisaldust tiheduse järgi? 1 sool.
Laboratoorne töö 2: Lahuse kontsentratsiooni määramine 1.Mida nimetatakse mõõtelahuseks ja milleks seda kasutatakse? Millise täpsusega antakse
mõõtelahuse kontsentratsioon? Viimast,
teadaoleva
kontsentratsiooniga
lahust,
nimetatakse
mõõtelahuseks.
Mõõtelahuse
kontsentratsiooni põhiliseks
väljendusviisiks on molaarsus, mis antakse täpsusega viis tüvekohta (nt
1,
2345 M). Teades mõõtelahuse mahtu ja kontsentratsiooni, uuritava lahuse mahtu ning antud
reaktsiooni võrrandit, on võimalik välja arvutada uuritavas lahuses olnud lahustunud aine kogust ja
lahuse kontsentratsiooni
2. Mis on tiitrimine ?
Mõõtelahuse lisamine uuritavale lahusele.
3.Selgitage stöhhiomeetriapunkti mõistet tiitrimise juures!
*Stöhhiomeetriapunkt e.
ekvivalentpunkt on süsteemi (lahus keeduklaasis või koonilises kolvis)
seisund, kus lahuses ei ole enam analüüsitavat ainet ja ei ole veel mõõtelahuses olevat reageerivat ainet.
Kuidas te määrasite stöhhiomeetriapunkti aluse ja happe tiitrimisel? Seda on võimalik määrata indikaatoritega. Antud töös kasutatud indikaatorina fenoolftaleiini, mis on
happelises lahuses värvitu, kuid aluselises lahuses punane, ja metüülpunast, mis on happelahuses
punane, kuid aluselises lahuses kollane.
4. Kirjutage reaksioonivõrrand, mis toimub naatriumhüdroksiidi tiitrimisel soolhappega. HCl +
NaOH → NaCl + H2O
5. Milline töövahend on bürett? Kuidas ja milleks te seda kasutasite? Millise täpsusega tuleb võtta lugem büretilt? Bürett on koonusekujuline laboriseade. Klaaspalliga kummitoru abil on võimalik büretist vedelikku
tilkhaaval välja lasta. Katsetes kasutakse büretti, et määrata võimalikult täpselt, millal on büretist välja
lastava aine hulk lahuses selline, mis muudab indikaatorite värvi. Lugem võetakse büretilt 0,05 cm3
täpsusega.
6. Milline töövahend on pipett ? Kuidas ja milleks te seda kasutasite? Pipett on mõõtenõu, mis võimaldab endasse imeda väikseid vedelikukoguseid, et need siis vajalikku
nõusse lasta. Lahuse kontsentratsiooni määramisel kasutati 10 cm3 pipetti vastava koguse happe
mõõtmiseks koonilisse kolbi, täpse ruumalaga vedeliku koguse jaoks kasutatakse.
7. Millised andmed on vajalikud, et määrata soolhappe kontsentratsioon tiitrimisega? Soolhappe kontsentratsiooni määramiseks tiitrimisega on vaja teada soolhappe täpset kogust,
mõõtelahuse (antud katses NaOH) täpset kogust ning konsentratsiooni.
V
CNaOHM NaOHC
M ,
HClV HCl [mol/dm3]
8. Milleks kasutatakse indikaatoreid, mis värvuse omandavad fenoolftaleiin ja metüülpunane
happelises ja aluselises keskkonnas? Indikaatoreid kasut. lahuse stöhhiomeetriapunkti (ekvivalentpunkti) määramiseks. Ekvivalentpunkt on
süsteemi (lahus keeduklaasis või koonilises kolvis) seisund, kus lahuses ei ole enam analüüsitavat ainet
ja ei ole veel mõõtelahuses olevat reageerivat ainet.
Fenoolftaleiin on happelises lahuses värvitu, kuid aluselises lahuses punane. Metüülpunane on
happelahuses punane, kuid aluselises lahuses kollane.
9. Mida väljendab lahuse molaarne kontsentratsioon?
Molaarne
konsentratsioon väljendab lahustunud aine moolide hulka 1l lahuses.
10. Arvutada KOH lahuse kontsentratsioon, kui 20 cm3 selle lahuse neutraliseerimiseks
kulus 50 cm3 0,05 M HCl lahust. V
CHClM HClC
M ,
KOHVKOH=(0,05*0,05)/0,02=0,125
mol/dm3
Laboratoorne töö 3 Vee kareduse määramine ja kõrvaldamine
1.
Millist karedust nimetatakse üldkareduseks?
Karedust, mida arvutatakse Ca2+ ja Mg2+ summaarse kontsentratsiooni järgi, nimetatakse üldkareduseks
(ÜK). NB! Kui samas vees ei sisaldu ei HCO-3 ega CO +3
2
, siis mitmete kirjandusallikate seisukohalt ei
ole
katlakivi tekke vaatenurgast ka üldkaredust!.
2.Millist karedust nimetatakse karbonaatseks kareduseks?
Karedust, mida arvutatakse HCO-3 ja CO +3
2
kontsentratsioonide järgi, nimetatakse karbonaatseks
kareduseks (KK) NB! Kui samas vees Ca2+ ja Mg2+ ei sisaldu, ei ole ka karbonaatset karedust!
3. Kuidas väljendatakse vee karedust? Mis on kareduse väljenduse ühikuks?
Vee kareduste määramiseks on vaja kvantitatiivselt (
koguseliselt ) määrata vees HCO-3 ja CO 3
2 sisaldus
ning Ca2+ ja Mg2+ sisaldus.
1) üldkareduse suurus arvutatakse Ca-ioonide (Ca2+) ja Mg-ioonide (Mg2+) kontsentratsioonide
alusel;
2) karbonaatse kareduse suurus arvutatakse vesinikkarbonaatioonide (HCO-3) ja karbonaatioonide
(CO23) kontsentratsioonide alusel.
Kareduse mõõtühikud: 1)mmol/dm3 või mekv/dm3
4. Miks suurendab kare vesi pesemisvahendi kulu? Kuna seebi reageerimisel Ca2+-ga tekivad
raskelt lahustuvad orgaanilised ühendid.
2C17H35COONa + Ca2+ ↔ (C17H35COO)2Ca↓ + 2Na+
5. Milliseid vee pehmendajaid lisatakse pesupulbritele? Millel põhineb nende toime?
Vett pehmendavate lisanditena kasutatakse järgmisi ühendeid:
• Leelismetallide
karbonaadid , silikaadid, ortofosfaadid – moodustavad Ca2+ ja Mg2+ ioonidega sademe;
• Polüfosfaadid ja orgaanilised kompleksimoodustajad – seovad Ca2+ ja Mg2+
ioonid püsivateks vees
lahustunud kompleksühenditeks.
6.
Millised keemilised reaksioonid toimuvad looduslikus vees kuumutamisel üle 65 ±C? Vees sisalduvad vesinikkarbonaadid hakkavad kuumutamisel üle 65 ±C lagunema
2HCO3-= CO -2
3
+ CO2 + H2O
Sellest
tingituna hakkavad kulgema järgmised reaktsioonid:
Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3 → + CO2 + H2O
Mg2+ + 2HCO3- = Mg(OH)2 → + 2CO2
Reaktsioonide käigus tekkivat sadet nimetatakse katlakiviks.
7. Kuidas te määrasite karbonaatse kareduse? Kui suur oli saadud tulemus? Vee karbonaatse kareduse määramiseks lisasin uuritavasse vette MO või MP indikaatorit. Seejärel
tiitrisin vett soolhappelahusega seni kuni vedeliku värvus muutus jäädavalt punaseks. Selleks
protsessiks kulunud soolhappe mahu järgi on võimalik arvutada
karbonaatne karedus .
Tulemuseks sain 1,5 [mmol/dm3].
8. Milleks ja kuidas te kasutasite vee kareduse töös triloon-B 0,025 M ja 0,005 M lahust? 1) triloon-B 0,025 M lahust kasutasin, et määrata vee
üldkaredus ; Lisasin uuritavasse vette puhverlahust
ja indikaatorit(lahus muutus lillaks), tiitrisin triloon-B 0,025 M lahust vette kuni vesi jäi jäädavalt
siniseks .
2) triloon-B 0,005 M lahust kasutasin, et määrata pehmendatud vee
jääk üldkaredus; Lisasin
pehmendatud vette puhverlahust ja indikaatorit(lahus muutus lillaks), tiitrisin triloon-B 0,005 M lahust
vette kuni vesi jäi jäädavalt siniseks.
9. Mis on ioonvahetajad? Ioonvahetajad on ained, mis elektrolüüdi lahusega kokku puutudes vahetavad oma ioone lahuse
samamärgiliste ioonidega.
10. Milliste kationiitide/anioniitide abil saab destilleeritud veele sarnast vett? 1. Vee läbijuhtimine H-kationiidiga kolonnist. Seotakse Ca2+ ja Mg2+ ioonid.
2. Vee läbijuhtimine OH-anioniidiga kolonnist. Seotakse tekkinud tugevad
happed .
11. Kas kasutatud kationiite on võimalik regenereerida? Tuua näide. On küll võimalik. Näiteks 7...8%-lise naatriumkloriidilahusega, mis küllastab kationiidi taas Na+
ioonidega ja viib sealt välja Ca2+ ning Mg2+ ioonid.
12. Vee karbonaatne karedus on 2,8 ja üldkaredus 4,5 mmol/dm3. Kumba näitaja järgi saab
arvutada vee keetmisel moodustuva katlakivi massi?
Tuleb arvestada mõlemaid näitajaid, kuna üldkaredus arvutatakse Ca ioonide ja Mg ioonide alusel ning
karbonaatne karedus vesinikkarbonaatioonide(
HCO3 ) ja karbonaatioonide(CO3) alusel. Teame, et
karedas vees, mis sisaldab nii HCO3 kui Ca2+ ja Mg2+ ioone, tekib kuumutamisel tahke faas— katlakivi,
13. Vee karbonaatne karedus on 2,5 ja üldkaredus 4,8 mmol/dm3. Kui palju CaCO3 tekib 5 m3
vee keetmisel? (Karedus on tingitud ainult kaltsiumi ioonidest.) Laboratoorne töö 4. Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine 1. Kippi aparaadi tööpõhimõte. Reaktsioonivõrrand CO2 saamiseks Kippi aparaadis . Kippi
aparaat koosneb kolmeosalisest klaasnõust. CO2 saamiseks pannakse keskmisse nõusse
paekivitükikesi.
Soolhape valatakse ülemisse nõusse, millest see voolab läbi toru alumisse nõusse ja
edasi läbi kitsenduse, mis takistab lubjakivitükkide sattumist alumisse nõusse, keskmisse nõusse.
Puutudes kokku lubjakiviga algab CO2 eraldumine vastavalt reaktsioonile
CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2 ↑
2. Kuidas määratakse CO2 suhtelist tihedust õhu suhtes (töövahendid, töö käik, arvutused) ?
Tarvis läheb CO2’e ballooni, korgiga varustatud seisukolbi, kaalusid, mõõtesilindrit, termomeetrit ja
baromeetrit.
Esmalt tuleb kolvi kaelale teha viltpliiatsiga märge korgi alumise serva kohale. Seejärel
kaaluda
kolb koos korgiga ning märkida üles mass m1. Järgmiseks tuleb juhtida balloonist
süsinikdioksiidi 7-8 minuti vältel kolbi. Jälgida, et vooliku ots ei oleks tihedalt vastu kolvi põhja.
Sulgeda kolb kiiresti ning kaaluda uuesti, märkides üles m2’e. Jätkata kolvi täitmist süsinikdioksiidiga
senikaua, kuni m2 ja m1 vahe jääb vahemikku 0.17-0.22g. Kolvi mahu määramiseks tuleb see täita, kuni
viltpliiatsi märgini veega, ning määrate vee ruumala mõõtesilindri abil [V]. Termomeetri ja baromeetri
abil määrate
õhutemperatuur [T] ja –rõhk [P] katse sooritamise hetkel.
P
V
TV
0
0
P
TLeida gaasi maht kolvis normaaltingimustel (V0. [dm3]):
0
M
gaas
g /
mol
g0
g dmõhk
22
1 29 /
3
4
dm /
mol
0
3
3
dmõhk
Leida õhu tihedus normaaltingimustel
m0
V ,
õhkõhk0
g
Õhu tihedus kaudu leida õhu mass
m
m
m3
1
õhk
g
Arvutada kolvi ning korgi mass
m
m
m ,
CO2
3
g
Leida süsinikdioksiidi mass
2
mCOD2
mLõpuks saab leida CO
õhk2 suhtelise tihedus õhu suhtes
3. Millised parameetrid ja miks tuleb alati üles märkida, kui mõõdetakse gaaside mahtu ?
Üles tuleb märkida õhutemperatuur ja
õhurõhk antud ruumis, kuna hilisemate arvutuste tegemisel
mõõdetud gaasi ruumalaga tuleb see üle viia normaaltingimustele ja selleks on tarvis õhurõhku ja –
temperatuuri.
4. Milline on gaasi rõhk, temperatuur ja 1 mooli maht:
a.) normaaltingimustel; P = b.) standardtingimustel P =
101 325Pa T = 273.15K V = 100 000Pa T = 273.15K V =
22.4dm3/mol
22.7dm3/mol
5. Kui suur on õhu keskmine molaarmass , kuidas see on leitud ? 96
28
0
29
g /
molÕhu keskmine molaarmass, arvestades lämmastiku ja hapniku
vahekord õhus on
Teades, et lämmastikku on õhus 80% ja hapnikku 20% ning et lämmastiku molaarmass on 28,02g/mol
M 8
0
02
28
,
0 2
00
32
29
g /
molja hapniku molaarmass 32,00g/mol saame
õhk 6. Kuidas muutub gaasi maht temperatuuri tõstmisel, kui rõhk ja gaasi mass ei muutu ?
Kui temperatuuri muutumisel gaas jääb täielikult gaasilisse olekusse, siis kehtib Gay
Lussac ’i seadus,
mis väidab, et konstantsel rõhul on kindla koguse gaasi maht (V) võrdelises sõltuvuses temperatuuriga
(T).
VV1
2
TT 1
2
7. Kuidas muutub gaasi maht rõhu tõstmisel, kui gaasi mass ja temperatuur ei muutu ? Kui rõhu muutumisel gaas jääb täielikult gaasilisse olekusse, siis kehtib Boyle’i-
Mariotte ’i seadus, mis
väidab, et konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi maht (V) pöördvõrdelises sõltuvuses rõhuga
(P).
PV1
2
PV2
1
8. Hapniku ruumala normaaltingimustel on 20,0 liitrit. Arvutada: a.) kui suur on sellise koguse hapniku mass
b.) kui suur on sellise koguse hapniku ruumala
40C ja 1.5atm juures
mPVMP
VP
VP
V
TPV
RT
m
0
0
1
1
0
0
1
V
MRT1
TTTP0
1
0
1
Pa
m3
1 20 (273 15
40)
R
3
8 14
3
V
3
15
dmmol
K3
3
1
,
V20 10
m 273 15
5
1
101325 20 10 3
32
m
6
28
g314
8
15
273
9. Leida 20 g CO2(g) maht 15 atm ja 30C juures. mmRTatm
dm3
PV
RT
V
R
0
0 82
MMP mol
K 20 082
0
(
15
273
30)
V
l75
0
01
44
15
10. Mitu atm ja mitu mmHg on 2 MPa? 2 Pa=15001,23 mmHg ja 19,74 atm
11. Mida väljendab suhe mCO2 / mõhk , kui gaaside massid on mõõdetud ühesugusel rõhul,
temperatuuril ja ruumalal?
Väljendab ühe gaasi tihedust teise gaasi suhtes.(gaaside masside suhe)
12. Miks tuleb viia CO2 molaarmassi määramisel gaasi ruumala kolvis normaaltingimustele? Sest meil on teada ainult õhu tihedus normaaltingimustel
13. Milliseid gaase on võimalik saada Kippi aparaadi abil? CO2-te,
Laboratoorne töö 5 Metalli massi määramine reaktsioonis
eralduva gaasi mahu järgi 1. Kuidas viia gaasi maht normaaltingimustele, kui teame mahtu mingitel muudel tingimustel
(tuua valem)? P1 V1 P2 V2 P0 V0
---------
-----------= ----------
T1 T2 T0
2. Kuidas määrasite metalli reageerimisel happega eraldunud vesiniku ruumala(katse.kirjeldus)?
sättisin büretid nii, et vee nivoo oleks mõlemas ühekõrgune(sain V1). Pärast metallitükki asetamist
katseklaasi ja pärast keemilise reaktisooni lõppu vee nivoo
büretis muutus.liigutasin büretti nii,et
nivood oleksid jälle võrdsed ja saan V2. H2 maht on siis V2-V1
3. Kuidas (milliste andmete põhjal) leidsite küllastatud veeauru rõhu suuruse süsteemis?
tabelist, kus on antud H2O
rõhud sõltuvalt temperatuurist (katse sooritamise.momendil)
4. Kirjutage magneesiumi ja alumiiniumi reageerimisel soolhappega toimuvate reaktsioonide
võrrandid. Mg + 2HCL= MgCl2+H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2
5. Miks peavad magneesiumi massi määramisel katse alguses olema vee nivood mõlemas büretis ühekõrgusel? Selleepärast et rõhk bürettides oleks võrdne välisrõhuga.
6. Kas metoodikaga, millega määrasite metalli massi, on võimalik määrata CaCO3 sisaldust
lubjakivis? Kui ja, siis kuidas, kui ei, siis miks? Peaks saama, sest Ca on aktiivne
metall ja ta asub metallide pingereas vesinikust eespool ja suudab
happest vesiniku välja tõrjuda.
7. Kui suur on normaaltingimustel ühe mooli vesiniku ruumala? n=1 mol Vm=22,4 dm3/mol
n=V0/22,4 => V0=1*22,4=22,4 dm3
8. Kui suur on vesiniku molaarmass?
m(H)=1g/mol
9. Kuidas sõnastada Daltoni seadus? Keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude
summaga .
10. Leida 500 cm3 gaasi maht normaaltingimustel, kui gaas koguti vee kohale temperatuuril 25±C
ja rõhul 1.25 atm. Küllastatud veeauru rõhk sellel temperatuuril on 23,8 mm Hg ja RH on 40%.
[564 cm3]
Laboratoorne töö 6 1.Mida näitab metallide pingerida? Näitab metallide järjestust keemilise aktiivsuse järgi.
2. Selgitada, kuidas iseloomustab metalli keemilist aktiivsust tema asukoht pingereas? Pingereas vesinikust eespool on aktiivsed metallid, mis reageerides lahjendatud mitteoksüdeerivate
hapetega (HCl, HBr, H2SO4), tõrjuvad happest vesiniku välja.
Mida enam pingereas vesinikust vasakul on metalli, seda kergemini loovutavad selle metalli
aatomid elektrone ja lähevad üle ioonidena lahusesse või moodustavad pinnale mõne ühendi ning seda raskem
on tema ioone redutseerida tagasi metalliks. Negatiivsema potentsiaaliga metall tõrjub välja temast
positiivsema potentsiaaliga (suurema E
±väärtusega) metalli tema soola lahusest või sulatisest
3. Mida nimetatakse standardseks redokspotentsiaaliks? Teiste elektroodide (metallide või ka muude redokssüsteemide) potentsiaale vesinikelektroodi suhtes
standardolekus, nad on toodud käsiraamatutes vastavate tabelitena.
4. Kuidas tekib galvaanipaar ? Kui elektrolüüdi lahuses või sulatises on kokkupuutes kaks erinevat metalli, siis tekib nn galvaanipaar.
Anoodiks on negatiivsema potentsiaaliga metall, katoodiks aga positiivsema potentsiaaliga metall.
5. Mis on galvaanipaaris redoksreaktsioonide liikumapanevaks jõuks? Kuidas seda arvutatakse? Redokspotentsiaalide vahe ¢
E, mille arvutamisel lahutatakse katoodi potentsiaalist anoodi potentsiaal.
Toimuvate reaktsioonidekorral on redokspotentsiaalide vahe positiivne suurus.
6. Milles seisneb metallide korrosioon ? Millised on korrosiooni peamised liigid? Korrosioon on materjalide
hävimine , mis on tingitud:
² ümbritseva keskkonna mõjust (temperatuur, mehaanilised jõud jt.);
² reaktsioonidest ümbritsevas keskkonnas sisalduvate ainetega.
Korrosiooni peamisteks liikideks
² keemiline korrosioon
² elektrokeemiline korrosioon
² biokorrosioon
² erosioonkorrosioon
7. Kuidas kaitsta metalli korrosiooni eest? Kaitsekatetega, inhibiitoritega ja elektrokeemiliste
meetoditega.
Kaitsekatted 1.1. Metallkatted. Raua võib
katta elektrokeemiliselt mõne teise metalliga (Zn, Sn, Cr, Cu, Ag, Au, Pt,
Pd jt) või metallide sulamitega. Kuna tsingi potentsiaal on raua potentsiaalist negatiivsem,
oksüdeerub galvaanipaaris
tsink . Seejuures tekib Zn(OH)2, mis reageerib õhus
leiduva CO2-ga ja
tsingi pinnale tekib tihe Zn(OH)2
¤ xZnCO3 kiht, mis kaitseb tsingi pinda.
1.2. Oksiid- ja fosfaatkatted. Metallkattega võrreldes vähemefektiivsed, aga sobivad hästi
atmosfäärikorrosiooni tõrjeks ja on heaks aluspinnaks värvidele. Oksiidikihiga katmist
rakendatakse näiteks sageli alumiiniumi kaitsmisel. Rauapinna katmisel pliimennikuga Pb3O4 raua
pind osaliselt oksüdeerub moodustades tiheda kihi, mis takistab edasist korrosiooni;
1.3. Värvkatted ja kaitsemäärded.
2. Inhibiitorite lisamine vedelale ja tahkele keskkonnale (
karbamiid , urotropiin,
NaNO2 , polüfosfaadid,
kromaadid).
Inhibiitorid vähendavad oluliselt korrosiooni kiirust. Kasutatakse sageli tööstuses, kus
metallid puutuvad kokku happelahustega (ka näiteks katlakivi eemaldamise lahustes, autode
jahutusvedelikes).
3
. Elektrokeemilised meetodid on kasutatavad seal, kus saab tekitada vooluringi.
3.1
Protektorkaitse .
3.2 Katoodkaitse.
3.3 Anoodkaitse.
8. Milles seisneb protektorkaitse? Protektorkaitse puhul kinnitatakse korrodeeruva metalli külge aktiivsemast metallist plaadike:
moodustub galvaanielement, milles korrodeerub aktiivsem metall. Sel juhul metallplaat korrodeerub,
põhimetall aga säilib. Protektorkaitset rakendatakse näiteks laevakerede kaitseks: rauast laevakerele
kinnitatakse Zn - protektor.
9. Mis on inhibiitorid ja kuidas neid kasutatakse?
Inhibiitorid on protsessi või reaktsiooni
pidurdavad või takistavad ained. Vähendavad oluliselt
korrosiooni kiirust. Kasutatakse sageli tööstuses, kus metallid puutuvad kokku happelahustega (ka
näiteks katlakivi eemaldamise lahustes, autode jahutusvedelikes).
10. Millised reaktsioonid toimuvad, kui HCl lahuses olev tsingigraanul viia kontakti
vasktraadiga?
Anood : Zn(t)-2ē=Zn2+(t,v)
Katood : 2H+(v)+2ē=H2(g)
11. Milline reaktsioon toimub, kui alumiiniumigraanul panna CuCl2 vesilahusesse? 2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu
12. Kuidas korrodeerub tinatatud raudplekk?
Plekiservade ümbruses on näha sinist värvust, ehk tekivad lahusesse Fe2+ ioonid (korrodeerub raud).
(Lahuseks
väävelhappelahus , kuhu lisatud K3[Fe(CN)6]).
13. Millised metallid on korrosiooni korral anoodiks järgmistes paarides:
Fe – Zn; -Zn.
Fe – Sn; -Fe
Fe – Al; -Al
Cu – Al; -Al
ja Sn – Zn? –Zn
(määratakse
metallide
pingerea alusel)
14. Millised metallid hävivad korrosiooni korral järgmistes galvaanilistes paarides: Cu – Fe; -Fe
Sn – Fe; -Fe
Al – Fe; -Al
Zn – Al –Al
ja Zn – Sn? –Zn
(anood hävib)
15. Kuidas tõestakse Fe2+ ioonide olemasolu lahuses?
Fe2+ ioonide tõestamiseks lahuses kasutatakse kaaliumheksatsüanoferraat(III) lahust. Kui lahuses on
Fe2+ ioone, siis K3[Fe(CN)6] lisamisel tekib Fe3[Fe(CN)6]2, mis on sinise värvusega.
Tõestusreaktsiooni võrrand: 3FeSO4(v) + 2K3[Fe(CN)6](v) = Fe3[Fe(CN)6]2(t,v) + 3K2SO4(v)
Tõestusreaktsiooni läbiviimiseks ja tekkiva ühendi värvuse kindlakstegemiseks valada katseklaasi
umbes 2 cm3 destilleeritud vett, lisada kolm tilka raud(II)
sulfaadi lahust ning seejärel kaks tilka
K3[Fe(CN)6] lahust.
16. Miks katses tsingitud raudplekiga tekkis K3[Fe(CN)6] lisamisel lahusesse kollakasvalge sade?
(Tsink hävineb, läheb ioonideks?) 17. Milliste metallide või metallipaaride katsetuste korral läks K3[Fe(CN)6] lisamisel katselahus
siniseks? Raud ja tsink. Kui lahuses on Fe2+ ioone, siis K3[Fe(CN)6] lisamisel läheb katselahus siniseks.
Kõik kommentaarid