Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Keemia protokoll 5". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
reaktsioon, lahustuvuskorrutis, reaktiivid, hüdrolüüs, dissotseeru, cuso4, ch3coo, lahused, nh4cl, indikaator, roosa, pipeteerida, naoh, ch3cooh, molekulaar, ioonilisel, dissotseerub, nitraadi, hgi4, elektronegatiivsus, nitraat, elavhõbe, kaaliumjodiid, puhastatud, koosta, happed, hno3, kraanivesi, roosaks, oranz, neutraalne, sadet, tekkima, kno3d Erinev ad Fenolftaleiini lahus (ff), muudab lahuse roosaks kui ph > 8,2 aluselises keskonnas, ja värvituks kui, kui ph < 8,2. Metüülpunase lahus (mp), muudab happelise lahuse, ph < 4,4, roosaks, ja lahuse, mille ph > 6,2, kollaseks. Töö eesmärk: Lahuse happesuse või aluselisuse määramine Katse vahendid: TAP analüüsi plaadid, universaalindikaatorpaber, fenoolftaleiin, metüülpunane, pH meeter, HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4, CH3COOH, NH3*H2O, NaCl, Na2CO3, NH4Cl, Al2(SO4)3, dest. Vesi, vesi, glükoosi lahus Töö käik: Loetletud reaktiivid kanda pipeti abil tilkanalüüs plaadi (TAP) kehte pessa 4-5 tilka. 1 Universaalindikaatorpaberile kantakse klaaspulgaga ühest TAP-pesast väike tilk lahust, kusjuures tilgaalune paberipind omandab lahuse pH-le vastava värvi. 2 Esimesse pessa lisatakse indikaator fenolftaleiini lahust (ff), mis muudab lahuse roosaks kui ph > 8,2 aluselises keskonnas, ja värvituks kui, kui ph <
Ei olnud korrapära b) Töö Eesmärk: Reaktsiooni kiiruse sõltuvus temperatuurist. Töö Käik: Nelja nummerdatud katseklaasi (1,2,3,4) mõõta 4 cm3 naatriumtiosulfaadi 2%-list lahust ja teise nelja (1*,2*,3*,4*) 4cm3 väävelhappe 2%-list lahust. Keeduklaasi valada vett ja asetada selle kõik katseklaasid. Viie minuti pärast valada katseklaasist 1* väävelhape naatriutiosulfaadi lahusesse 1. Lahused kiiresti segada ja mõõta aeg lahuste kokkuvalamise hetkest hägu tekkimiseni. Mõõta vee Temperatuur. Keeduklaasis oleva vee temperatuuri tõsta 10 .c Võrra ning korrata katseid teise katseklaaside paariga (2*ja 2). Analoogiliselt viia läbi katsed kolmanda ja neljanda katseklaaside paaridega, kusjuures iga kord tõsta vee temperatuuri 10.c võrra. Katseandmes kanda tabelisse:
Cmetall= 1848,18 (J/(kg*K)) 6. Leiame metalli aatommassi Dulong-Petit seaduse järgi Tulemus : Mmetall= 26000/ 1848,18 = 14,06 Järeldused: Metalli, mille aatommass on 14,06 ei ole olemas. Katse ei ole õnnestunud. Põhjuseks võib olla mõõtmise viga või braakiga termomeeter. Töö nr.3 Keemilise reaktsiooni kiiruse sõltuvus muutuvast kontsentratsioonist ja muutuvast temperatuurist. Katse 1(a) Töö vahendid: 8 katseklaasi, sekundimeeter. Töö reaktiivid: Väävelhappe (2% lahus), Na2S203 (2% lahus) Töö kirjeldus: Nelja katseklaasi valame 6cm3 väävelhapet ja nendesse valame sama palju erinevate kontsentratsioonidega naatriumtiosulfaadi lahuseid vastavalt tabelile. Mõõdame ajavahemikku lahuste kokkupuutest kuni lahustel valge-halli värvi tekkimiseni, ehk lahuste reaktsiooni kiirust. Katseklaasi nr. Na2S203, H2O, cm3 Na2S203 Aeg Reakt. Kiirus
Töö eesmärk: Kompleksioonide saamine. Töö vahendid: TAP pesa, pipett, Elavhõbe(II)nitraat, KI lahus. Töö käik: TAP pessa pipeteerida 2-3 tilka 0,5M elavhõbe(II) nitraadi lahust ja lisada sellele tilkhaaval 1,0 M KI lahust, kuni algul tekkiv sade HgI2 lahustub kompleksiooni [HgI4]2- tekke tõttu. Koostada reaktsioonivõrrand. Arvutused: Hg(NO3)2 + 2KI 2KNO3 + HgI2 HgI2 + 2KI [HgI4]2- + 2K+ 1.1.1 Katse 4 Töö eesmärk: Kompleksanioonide saamine Töö käik: Valiti reaktiivid NaCl, CuCl2, AgNO3 ja KCl et valmistada tiiglites AcCL ja CuOH2 sademed. Sademetelt valati ära lahus, lisades sademe tilkhaaval ammoniaagi vesilahust kuni selle lahustumiseni. Töövahendid: Kaks tiiglit, NaOH, CuCl2, AgNO3, KCl, 4 pipetti. Arvutused / Andmed: 1. CuCl2 + 2 NaOH = Cu(OH)2 + 2 NaCl Lahus on sinakas rohelist värvi. 2. AgNO3 + KCl = AgCl + KNO3 Valge paksu sademega lahus. 3. AgCl + 2NH3 = Ag(N3)2 + Cl Läbipaistev hele valge lahus 4
Töö vahendid: TAP pesa, pipett, Elavhõbe(II)nitraat, KI lahus. Töö käik: TAP pessa pipeteerida 2-3 tilka 0,5M elavhõbe(II) nitraadi lahust ja lisada sellele tilkhaaval 1,0 M KI lahust, kuni algul tekkiv sade HgI2 lahustub kompleksiooni [HgI4]2- tekke tõttu. Koostada reaktsioonivõrrand. Arvutused: Hg(NO3)2 + 2KI 2KNO3 + HgI2 HgI2 + 2KI [HgI4]2- + 2K+ 1.1.1 Katse 4 Töö eesmärk: Kompleksanioonide saamine Töö käik: Valiti reaktiivid NaCl, CuCl2, AgNO3 ja KCl et valmistada tiiglites AcCL ja CuOH2 sademed. Sademetelt valati ära lahus, lisades sademe tilkhaaval ammoniaagi vesilahust kuni selle lahustumiseni. Töövahendid: Kaks tiiglit, NaOH, CuCl2, AgNO3, KCl, 4 pipetti. Arvutused / Andmed: 1. CuCl2 + 2 NaOH = Cu(OH)2 + 2 NaCl – Lahus on sinakas rohelist värvi. 2. AgNO3 + KCl = AgCl + KNO3 – Valge paksu sademega lahus. 3
seda indikaatorpaberile. Võrrelda tekkivat värvust värviskaalaga pakendil, · fenoolftaleiin (ff) pöördeala (värvuse muutumise pH vahemik) pH 8,3...9,9 (sellest väiksema pH juures värvitu, suurema juures punane), · metüülpunane (mp) pöördeala pH 4,2...6,3 (sellest väiksema pH juures punane, suurema juures kollane, pöördealas oranz), Tahked soolad: Al2(SO4)3, NaCl, Na2CO3, Na2SO3 NH4Cl, CH3COONa, CH3COONH4 ning tsingigraanulid. Töö käik ning katseandmete töötlus ja analüüs 1 . Tugevate ja nõrkade elektrolüütide keemiline aktiivsus. Ühte katseklaasi valada 2-3 mL 2M soolhapet, teise samapalju 2M etaanhapet (äädikhapet). Kumbagi katseklaasi viia ühesugused tsingitükid. Mõlemad katseklaasid asetada kuuma vette. Kumb hape mõjub energilisemalt tsingile? Teha järeldus lähtudes happe tugevusest. 2HCl + Zn = ZnCl2 + H2
Töö ülesanne pH mõõtmine, hüdrolüüs,elektrolüütide lahused Töövahendid Koonilised kolvid (250 ml), mõõtkolvid (100 ml), bürett, pipett (10 ml), keeduklaas (50 ml), pH-meeter, katseklaaside komplekt, klaaspulk. Kasutatud ained Reaktiivid- 0,05...0,1M HCl kontroll-lahus, täpse kontsentratsiooniga NaOH standardlahus, ligikaudu 0,01M NH3H2O lahus, 2M soolhappe, etaanhappe (äädikhappe) ja ammoniaagi vesilahused, küllastatud KCl lahus, SbCl3 lahus, kontsentreeritud sool- või lämmastikhape.
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:
ühendi värvus? Reaktiiv peab sisaldama Ag+ ioone, Cl– ja Ag+ -ioonide omavahelisel reageerimisel tekkib hõbekloriid (AgCl) – valget värvi sade. Cl Ag Arvutada sadet moodustava ühendi ioonide kontsentratsioonide korrutis , arvestades, et lahused on 0,02 molaarsed. Kontraktsiooni mitte arvestada. Võrrelda seda antud ühendi lahustuvuskorrutise (Ks) väärtusega (vt tabel 4.3). Kas sade pidi tekkima mõlemas katseklaasis? Ag NO 01,100,,02 3 1 1,82 10 3 mol / l
Amiinikompleksi saamine ja omadused; Atsiidokompleksid; Akvakompleksid; Hüdroksokomplekside saamine ja omadused Kompleksühendid, mis koosnevad komplekskatioonist ja kompleksanioonist; Tundumad kompleksioonide iseloomulikud reakstioonid; Komplekside püsivus. Kasutatavad ained ja katsevahendid FeNH4(SO4)2; 1 M H2SO4; NH4SCN; konts. NaOH; BaCl; K3[Fe(CN)6]; 0,25 M CuSO4; 0,5 M NH3H2O; 6M NH3 H2O; 0,2 M NaOH; 0,5 M NH4Cl ; Zn graanulid; 2 M NaOH; 0,2 M NiSO4; 0,2 M NaCl; AgNO; 3 2 küllastatud NaCl; Co(NO ) ·6H2O kristallid; atsetoon; 0,2 M 3 3 3 2 2 4 3 3 2 Bi(NO ) ; 0,25 M KI; tahke KI; 0,2 M Pb(NO ) ; Na SO ; CH COONa; 0,2 M Cd(CH COO) 2 3 4 4 3 3 6 4 4
Cu(OH)2 sade lahustub ja moodustub selge sademeta tumesinine vase ammiinkompleksi sisaldav lahus. Saadud lahus hoida alles katseks 2.2. Kirjeldada, mis toimub ammoniaagi vesilahuse lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel). Ammoniaagi vesilahuse lisamisel tekkis helesinine sade, mis läksüle loksutamisel tumesiniseks lahuseks. Kirjutada reaktsioonivõrrandid, mis kirjeldavad: rasklahustuva vask(II)hüdroksiidi teket vask(II)sulfaadist CuSO4 + 2 NH3⋅H2O→ Cu(OH)2↓ + (NH4 )2SO4 vask(II)hüdroksiidi üleminekut lahustuvaks ammiinkompleksiks. Vase ammiinkompleksis on vase koordinatsiooniarv 4. Cu(OH)2 + 4NH3∙H2O → [Cu(NH3)4](OH)2 + 4H2O Tetraamiinvask(II)hüdroksiid b) teise katseklaasi lisada 4-6 tilka 0,2 M NaOH lahust, loksutada. Kirjeldada, mis toimub NaOH lahuse lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel). Tekkis helesinine sade. Kirjutada reaktsioonivõrrand
Anda selgitus, miks nende soolade vesilahused ei oleneutraalse reaktsiooniga. Soolade vesilahused ei ole neutraalse reaktsiooniga, kuna Al2(SO4)3 soolas on koos nõrk metall ja tugeva happe anioon ning Na2CO3 soolas on tugev metall ja nõrga happe anioon. Gaasi teke: Katse 5. CO32 ioone sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisada mõni tilk indikaatori fenoolftaleiini lahust. Millise reaktsiooniga (happeline, aluseline) on lahus? Miks? Lisada tilkhaaval 1 M HCl vesilahust. Miks muudab indikaator värvust? Kas soolhappe lisamisel on näha eralduva gaasi mullikesi? Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H20 CO32- + 2H+ = CO2 + H20 Na2CO3 ja fenoolftaleiin lahus on aluseline, sest ff-i lisamisel muutub lahus lillakas-roosaks ja pH 9,9. 1 M HCl lisamisel muudab indikaator värvust, sest pH väärtus väheneb (läheb happeliseks). Indikaator muutub läbipaistvamaks kuna alus reageerib happega. Lahuse aluselised omadused vähenevad, muutub neutraalseks.
Ba2+ ioone sisaldavat lahust. H2SO4 +BaCl2 BaSO4 +2 HCl (hägune valge sade) SO42+Ba2+ BaSO4 Katse 2. Al3+ ioone sisaldavale lahusele (0,5...1 ml) lisada 2 M NH3 H2O lahust ammoniaagi lõhna püsimajäämiseni. Al2(SO4)3 + 6NH3*H2O 3(NH4)2 + 3SO4 + 2Al(OH)3 Segu muutus häguseks NH3*H2O = NH4+ + OH- Katse 3. Pb2+ ioone sisaldavale lahusele (0,5...1 ml) lisada CrO42 ioone sisaldavat lahust. Pb(NO3)2 + K2CrO4 2 KNO3 + PbCrO4 Kollane värvus, sade põhjas Pb2+ + CrO42- PbCrO4 2. Hüdrolüüs Katse 4. Võtta ühte katseklaasi 1 ml Al2(SO4)3 lahust, teise sama palju Na2CO3 lahust. Hinnata lahuste pH-d indikaatoritega (lisada 2...3 tilka). Al2(SO4)3 + metüülpunane punakas-roosa värvus, järelikult pH väiksem kui 4,2...6,3 Na2CO3 + fenoolftaleiin punane, järelikult pH suurem kui 8,3...9,9 Al2(SO4)3 lahuse pH-d hinnata metüülpunase lisamisega. Metüülpunane pöördeala (värvuse muutumise pH vahemik) pH 4,2...6,3 (sellest väiksema pH juures punane, suurema juures kollane).
suhteliselt püsivad. Näiteks Na2SO4 sisaldab kompleksiooni SO4-2.Keerulisematel juhtudel märgitakse kompleksioon nurksulgudesse. Näiteks kaaliumheksatsüaanoferraat(II) K4[Fe(CN)6] sisaldab kompleksiooni [Fe(CN)6]-4 . pH iseloomustab lahuste happelisi ja aluselisi omadusi.Neutraalses lahuses on pH=7. Happelises keskkonnas on pH<7; mida väiksem pH,seda happelisem on lahus.Aluselises keskkonnas on pH>7; mida suurem pH, seda aluselisem on lahus.Paljude soolade lahused ei ole neutraalsed,vaid hüdrolüüsi tõttu happelised või aluselised.Soolade hüdrolüüs on tingitud nende reageerimisest veega. Puhverlahused on teatud ainete vesilahused,mis on võimelised säilitama oma pH mõõduka koguse happe või aluse lisamisel (sest nad on võimelised siduma H+ või OH- ).Tähtsamad puhverlahused on: 1. ammooniumpuhver, mille pH~9, koosneb ammoniaakhüdraadist NH3 · H2O ja ammooniumkloriidist NH4Cl. 2
SISSEJUHATUS Reaktsioonid elektrolüütide lahustes Reaktsioonivõrrandeid võib esitada kahel viisil – molekulaarkujul ja ioonvõrrandina. Molekulaarkujul võrrandis kajastuvad vaid ühendid 2NaOH(aq) + CuSO4(aq) →Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq) Täpsemini kirjeldab toimuvat ioonvõrrand, sest elektrolüüdid on vesilahuses jagunenud ioonideks ja osa ioone mingisse vastastiktoimesse ei astu (selles näites SO42–ja Na+). Sama reaktsioon ioonvõrrandina 2OH–(aq) + Cu2+(aq) →Cu(OH)2(s) Et eristada erinevates agregaatolekutes olevaid ja lahustunud ühendeid, on korrektne märkida olek ühendi või iooni juurde. aq– ühend lahuses, s– tahke ühend või sade (vahel näidatakse ka noolega ↓), l– vedelik, g– gaas (vahel märgitakse ka noolega ↑). Oksüdatsiooniastmete muutusega kulgevad ehk redoksreaktsioonid Reaktsioone, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele,
lillaks. Metüülpunase pöördeala on ph 4,2...6,3; järelikulr on lahuse pH 4,2. Lahus on happeline st lahuses on ülekaalus H+ ioonid. Ff lisamisel muutus lahus likkaks st pH 9,9; järelikult on aluseline keskkond, sest ülekaalus on OH- ioonid. Gaasi teke: Katse 5. CO32 ioone sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisada mõni tilk indikaatori fenoolftaleiini lahust. Millise reaktsiooniga (happeline, aluseline) on lahus? Miks? Lisada tilkhaaval 1 M HCl vesilahust. Miks muudab indikaator värvust? Kas soolhappe lisamisel on näha eralduva gaasi mullikesi? Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H20 CO32- + 2H+ = CO2 + H20 Na2CO3 ja ff lahus on aluseline, sest ff-i lisamisel muutub lahus lillaks ja pH 9,9. 1 M HCl lisamisel muudab indikaator värvust, sest pH väärtus väheneb (läheb happeliseks). Insikaator muutub läbipaistvamaks kuna alus reageerib happega. Lahuse aluselised omadused vähenevad. Soolhappe lisamisel nägin gaasi mullikesi. Komplekühendi teke:
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, ~0,01M NH3H2O lahus, 2M HCl, CH3COOH ja NH3H2O lahused, küllastunud KCl lahus, SbCl3 lahus, konts HCl või H2SO4, universaalindikaatorpaber, fenoolftaleiin, metüülpunane, Zn-graanulid tahked soolad: Al2(SO4)3, NaCl, Na2CO3, Na2SO3, NH4Cl, CH3COONa, CH3COONH4 1. Tugevate ja nõrkade elektrolüütide keemiline aktiivsus katseklaas 2-3 ml soolhappega katseklaas 2-3 ml etaanhappega Katseklaaside kuumutamisel toimus energilisem reaktsioon soolhappega katseklaasis.
Tekkis sade, mis pidi olema Cd3[Fe(CN)6]2 sade, sest Cd(CN)2 on lahustuv. Järelikult olid lahuses [Fe(CN)6] kompleksioonid, mitte CN- ioonid. Dissotsiatsioonivõrrand: K3[Fe(CN)6] 3K(aq) + [Fe(CN)6]3-(aq) 6. Kokkuvõte või järeldused Lahuses moodustus sade, järelikult leidus lahuses K3[Fe(CN)6] dissotsiatsiooni järgselt tekkinud [Fe(CN)6]3- ioone, mitte aga CN- ioone. Ammiinkompleksid. Saamine ja omadused. 1. Katsed 0,25 M CuSO4 lahusega a) 1. Töö eesmärk o Saada lahustuvast vask(II)sulfaadist rasklahustuv vask(II)hüdroksiid ning sellest lahustuv ammiinkompleks. 2. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Töövahendid: Katseklaas. Kasutatud ained: 0,25 M CuSO4, 0,5 M NH3 x H2O vesilahus, 6 M NH3 x H2O vesilahus. 3. Töö käik Valasin katseklaasi ~3 mL 0,25 M CuSO4 lahust. Lisasin tilkhaaval 8 tilka 0,5 M NH3 x H2O
-¿+OH ¿ +¿+ HCO3¿ -¿ Na¿ +¿+OH ¿ 2-¿+ H ¿ +¿+CO 3¿ Na 2 C O3 +2 H 2 O=2 NaOH + H 2 O+ CO2 2 Na ¿ Gaasi teke Katse 5 CO32 ioone sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisada mõni tilk indikaatori fenoolftaleiini lahust. Millise reaktsiooniga (happeline, aluseline) on lahus? Miks? Lisada tilkhaaval 1 M HCl vesilahust. Miks muudab indikaator värvust? Kas soolhappe lisamisel on näha eralduva gaasi mullikesi? Na 2 C O3 +2 HCl C O2 + H 2 O+2 NaCl +¿ C O 2 + H 2 O 2-¿+ 2 H ¿ C O 3¿ Na2 C O3 Lisades lahusele fenoolftaleiini lahust muutus lahus vaarikaroosaks, see tähendab, et H 2 C O3 lahus on aluseline. NaOH on tugev alus ja on nõrk hape. Lisades lahusele HCl
Eksperimentaalne töö 2. Kaksiksoola ja kompleksühendi dissotsiatsioon 1.1 Kolme katseklaasi valada ~2 mL FeNH4(SO4)2 lahust. a) ühte katseklaasi lisada mõned tilgad NH4SCN lahust. Kui lahuses on Fe3+ ioone värvub lahus tekkiva [Fe(SCN)]2+ tõttu punaseks. FeNH4(SO4)2 lahusele NH4SCN lisamisel värvus lahus tõepoolest punaseks, seega annab FeNH4(SO4)2 dissotseerudes Fe3+ ioone. Toimus reaktsioon: FeNH4(SO4)2 + NH4SCN Fe(SCN)SO4 + (NH4)2SO4 b) teise katseklaasi lisada mõned tilgad konts. NaOH lahust ja soojendada. Kui lahuses on NH 4+ ioone, on tunda eralduva ammoniaagi lõhna. Soojendamisel oli tõesti tunda ammoniaagi spetsiifilist teravat lõhna! See tõestas, et ammooniumioonid on lahuses. NaOH lisamisel toimus reaktsioon, kus aluselises keskkonnas vabaneb ammoniaak, reaktsioon näeb välja nii: FeNH4(SO4)2 + 4NaOH Fe(OH)3 + NH3 + 2Na2SO4 + H2O
Igas katseklaasis tekkis valge sade. Cl- ioonide määramise reaktiiv peab sisaldama Ag + iooni. HCl+ AgNO3=AgCl+ HNO3 NaCl+AgNO3=AgCl+ NaNO3 CaCl2+ 2AgNO3=2AgCl+ Ca(NO3)2 Ks=1,8*10-10 [Ag+]=1,82*10-3 [Cl-]=1,82*10-3 Ks1=[Ag+][Cl-]=3,31*10-5 [Ag+]=2*1,82*10-3 [Cl-]=2*1,82*10-2 Ks2=[Ag+][Cl-]=3,31*10-5 Ks2>Ks Ks1>Ks Järelikult peabki sade tekkima Ks=aAg+ + aCl- a=[A]* aAg+=0,95*0,02=0,019 aCl-=0,95*0,02=0,019 Ks=3,8*10-2 mol/l Katse 1.2 Valasin katseklaasidesse 1 ml H2SO4, Na2SO4, MgSO4, CuSO4 ja Na2S2O3 lahust ning lisasin igasse katseklaasi 0,1 ml (2 tilka) BaCl 2 lahust. Kõigis lahustes peale Na2S2O3 lahuse tekib valge sade. H2SO4+ BaCl2=BaSO4+2HCl Na2SO4+ BaCl2=BaSO4+2NaCl MgSO4+ BaCl2=BaSO4+MgCl2 CuSO4+ BaCl2=BaSO4+CuCl2 Ba2+ ioone tõestavaks reagendiks on SO4 2- ioone sisaldav lahus. [SO42-]=1*0,02/1,1=1,8*10-2 [Ba2+]=0,1*0,02/1,1=1,8*10-3 Ks1 =[Ba2+][SO42-]=3,31*10-5>1,5*10-9 järelikult peab sade tekkima Katse 1.3
Kirjutada Fe3+ iooni tõestusreaktsioon Fe3+ + SCN- = Fe(SCN) 2+ FeNH4(SO4)2 + NH4SCN = Fe(SCN)SO4 + (NH4)SO4 b) teise katseklaasi lisada mõned tilgad konts. NaOH lahust ja soojendada. Kui lahuses on NH4+ ioone, on tunda eralduva ammoniaagi lõhna. Kas lahuses oli NH4+ ioone? Soojendamisel oli tunda ammonniaagile omast lõhna, mis tõestas, et ammooniumioonid esinevad lahuses. Pärast NaOH lisamist toimus reaktsioon, mille käigus aluseslises keskkonnas vabanes ammoniaak. Kirjutada NH4+ iooni tõestusrektsiooni võrrand FeNH4(SO4)2 + 4NaOH = Fe(OH)3 + NH4OH + 2Na2SO4 NH4OH = NH3 + H2O c) kolmandasse katseklaasi lisada 0,5 - 1 mL BaCl 2 lahust. Kui lahuses on SO42 ioone, tekib rasklahustuva BaSO4 sade. Kas lahuses oli SO42- ioone? Ioonid esinesid lahuses, kuna SO42- ioonide tõttu tekkis raskestilahustuv valge piimjas Ba(SO4) sade.
Fenoolftaleiini pöördeala on pH 8,3...9,9; järelikult on lahuse pH > 9,9 . Lahus on aluseline, sest ülekaalus on OH- ioonid. (tugev hape ja nõrk alus, järelikult lahus happeline) (tugev alus ja nõrk hape, järelikult lahus aluseline) Gaasi teke Katse 5. CO32 ioone sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisada mõni tilk indikaatori fenoolftaleiini lahust. Millise reaktsiooniga (happeline, aluseline) on lahus? Miks? Lisada tilkhaaval 1 M HCl vesilahust. Miks muudab indikaator värvust? Kas soolhappe lisamisel on näha eralduva gaasi mullikesi? Lahus on aluseline, sest fenoolftaleiin muudab lahuse värvuse roosakaspunaseks aluselises keskkonnas, happelises ja neutraalses keskkonnas on lahus värvitu. Lisades HCl aluselisse keskkonda, siis indikaator muudab lahuse värvusetuks, sest toimub happe ja aluse vaheline reaktsioon (neutralisastsioonireaktsioon). Soolhappe lisamisel on näha eralduva gaasi mullikesi. Kompleksühendi teke Katse 6.
LOODUSTEADUSKOND KEEMIA JA BIOTEHNOLOOGIA INSTITUUT KOORDINATIIVÜHENDID TALLINN 2020 TÖÖ EESMÄRK Töö eesmärgiks on tutvuda kompleksühendite reaktsioonidega ja kirjutada need reaktsioonivõrrandid molekulaarsel ja ioon-molekulaarsel kujul. KASUTATUD TÖÖVAHENDID JA KEMIKAALID Töövahendid: katseklaaside komplekt, klaaspulk Kasutatud ained: 0,2 M NaCl, CuSO4, FeNH4(SO4)2, KI, Pb(NO3)2, NH4SCN, FeCl3, K3[Fe(CN)6], K4[Fe(CN)6], ZnSO4, Al2(SO4)3, CoCl2, NiSO4, Na2SO4, BaCl2 ja Cd(CH3COO)2 lahused; 0,1M AgNO3, 0,1M NaOH ja konts. NaOH; 6M ja konts. NH3 ·H2O; 1M H2SO4; küll. NaCl, CH3COONa ja Na2SO3 lahused; tahked Co(NO3)2·6H2O, NaCl; etanool ja atsetoon. TÖÖ KÄIK Antud töö koosnes üheteistkümnest väiksemast katsest, mille käigus õpiti tundma koordinatiivühendite reaktsioone. Katses 1 ja 2 uurisime kaksiksoola ja kompleksühendi
Viia Lepane SISSEJUHATUS Reaktsioonivõrrandeid võib esitada kahel viisil molekulaarkujul ja ioonvõrrandina. Molekulaarkujul võrrandis kajastuvad vaid ühendid 2NaOH(aq) + CuSO4(aq) Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq) Täpsemini kirjeldab toimuvat ioonvõrrand, sest elektrolüüdid on vesilahuses jagunenud ioonideks ja osa ioone mingisse vastastiktoimesse ei astu (selles näites SO4 ja Na ). Sama reaktsioon 2 + ioonvõrrandina 2OH(aq) + Cu2+(aq) Cu(OH)2(s) Et eristada erinevates agregaatolekutes olevaid ja lahustunud ühendeid, on korrektne märkida olek ühendi või iooni juurde. aq ühend lahuses, s tahke ühend või sade (vahel näidatakse ka noolega), l vedelik, g gaas (vahel märgitakse ka noolega ). Ioonvõrrandite kirjutamisel jälgida järgmisi reegleid:
Kompleksioonid on üldjuhul lahustes väga püsivad. Reaktsioonivõrrandeid võib esitada kahel viisil molekulaarkujul ja ioonvõrrandina. Molekulaarkujul võrrandis kajastuvad vaid ühendid 2NaOH(aq) + CuSO4(aq) Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq) Täpsemini kirjeldab toimuvat ioonvõrrand, sest elektrolüüdid on vesilahuses jagunenud ioonideks ja osa ioone mingisse vastastiktoimesse ei astu (selles näites SO42 ja Na+). Sama reaktsioon ioonvõrrandina 2OH(aq) + Cu2+(aq) Cu(OH)2(s) Et eristada erinevates agregaatolekutes olevaid ja lahustunud ühendeid, on korrektne märkida olek ühendi või iooni juurde. aq ühend lahuses, s tahke ühend või sade (vahel näidatakse ka noolega), l vedelik, g gaas (vahel märgitakse ka noolega). Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Kasutatud töövahendid: Katseklaaside komplekt. Kasutatud kemikaalid: H2SO4, BaCl2, 2
lillaks. Metüülpunase pöördeala on ph 4,2...6,3, lahuse pH on seega ligikaudu 4,2. Lahus on happeline st lahuses on ülekaalus H+ ioonid. Ff lisamisel Na2CO3-le muutus lahus punaseks, pH 9,9; seega on lahuses aluseline keskkond, sest ülekaalus on OH- ioonid. Gaasi teke: Katse 5. CO32 ioone sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisada mõni tilk indikaatori fenoolftaleiini lahust. Millise reaktsiooniga (happeline, aluseline) on lahus? Miks? Lisada tilkhaaval 1 M HCl vesilahust. Miks muudab indikaator värvust? Kas soolhappe lisamisel on näha eralduva gaasi mullikesi? Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H20 CO32- + 2H+ = CO2 + H20 Na2CO3 lahus on aluselise reaktsiooniga, sest ff-i lisamisel muutub lahus punaseks. 1 M HCl lisades neutraliseeritakse lahus ja kogu lahus muutub lõpuks happeliseks, indikaatori värvus kaob. Soolhappe lisamisel nägin gaasi mullikesi. Komplekühendi teke: Katse 6. Cu2+ ioone sisaldavale lahusele (1..
1.2 Võtta kahte katseklaasi ~2 mL K3[Fe(CN)6] lahust a) ühte katseklaasi lisada mõned tilgad NH4SCN lahust. Kas lahuses on Fe3+ ioone? b) teise katseklaasi lisada Cd2+ ioone sisaldavat lahust. Kui tekib Cd3[Fe(CN)6]2 sade, tõestab see kompleksiooni eksisteerimist lahuses. Kui lahuses oleksid CN ioonid, siis sadet ei tekiks, sest Cd(CN)2 on lahustuv. Kirjutada K3[Fe(CN)6] dissotsiatsioonivõrrand. Ammiinkompleksid. Saamine ja omadused. 2.1 Nelja katseklaasi valada ~3 mL 0,25 M CuSO4 lahust. a) ühte katseklaasi lisada tilkhaaval 6-8 tilka 0,5 M NH3H2O vesilahust, loksutada ja seejärel lisada veel ~15 tilka 6M NH3 H2O vesilahust kuni esialgselt tekkiv Cu(OH)2 sade lahustub ja moodustub selge sademeta tumesinine vase ammiinkompleksi sisaldav lahus. Saadud lahus hoida alles katseteks 2.2. Kirjutada reaktsioonivõrrandid, mis kirjeldavad rasklahustuva vask(II)hüdroksiidi teket lahustuvast vask(II)sulfaadist ning selle üleminekut lahustuvaks ammiinkompleksiks.
võrrandite tasakaalustamine. Sissejuhatus. Reaktsioone, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele, nimetatakse redoksreaktsioonideks. Ainet või iooni, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektroni, nimetatakse redutseerijateks, see aine ise seejuures oksüdeerub. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid. Töövahendid: Katseklaaside komplekt. Kasutatud ained: Na2(SO4)3, BaCl2, Al2(SO4)3, NH3*H2O, Pb(NO3)2, K2CrO4, Na2CO3, HCl, CuSO4, Zn, Cu, HNO3, KMnO4, H2SO4, FeSO4, K2Cr2O7, metüülpunane ja fenoolftaleiin. Kasutatud uurimis- ja analüüsimismeetodid ja metoodikad. Kirjeldada toimuvaid muutusi (sademe teke, värvuse muutused, gaaside eraldumine jne) ning tekkivaid sademeid. Kirjutada kõiki muutusi kirjeldavad reaktsioonivõrrandid nii ioon- kui molekulaarkujul. Tasakaalustada ja lõpetada juhendis toodud reaktsioonivõrrandid. Redoksreaktsioonides märkida, milline ühend on oksüdeerija, milline redutseerija.
Töö eesmärgiks oli elektrolüütide lahuses toimuvate reaktsioonide kulgemise peamiste põhjuste selgitamine, reaktsioonivõrrandite kirjutamine molekulaarsel ja ioon-molekulaarsel kujul, redoksreaktsioonide tasakaalustamine. Sissejuhatus Redoksvõrrandeid võib esitada kahel viisil- molekulaarkujul ja ioonvõrrandina. Molekulaarkujul võrrandis kajastuvad vaid ühendid nt 2NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 + Na2SO4. Täpsimini kirjeldab toimuvat ioonvõrrand, sest elektrolüüdid on vesilahuses jagunenud ioonideks ja osa ioone mingisse vastastiktoimesse ei astu nt 2OH- + Cu2+ Cu(OH)2. Et eristada erinevates agregaatolekutes olevaid ja lahustunud ühendeid, on korrektne märkida olek ühendi või iooni juurde: aq- ühend lahuses s- tahke ühend või sade () l- vedelik g- gaas ()
Katse 4. Võtta ühte katseklaasi 1 ml Al2(SO4)3 lahust, teise sama palju Na2CO3 lahust. Hinnata lahuste pH-d indikaatoritega (lisada 2...3 tilka). Al2(SO4)3 + metüülpunane→ punakas-roosa värvus, järelikult pH on väiksem kui 4,2…6,3 Na2CO3 + fenoolftaleiin→ roosa värvus, järelikult pH on suurem kui 8,3…9,9 Gaasi teke Katse 5. CO32– ioone sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisada mõni tilk indikaatori fenoolftaleiini lahust. Lisada tilkhaaval 1 M HCl vesilahust. Miks muudab indikaator värvust? Kas soolhappe lisamisel on näha eralduva gaasi mullikesi? Na2CO3 + fenoolftaleiin→ roosa värvus, järelikult see on aluseline lahus, kuna happelises keskskonnas fenoolftaleiin on värvitu. Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑ 2Na+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- → 2Na+ + 2Cl- + H2O + CO2↑ CO32- + 2H+ → H2O + CO2↑ Lisades HCl lahus muutub värvusetuks, sest lahus muutub neutraalseks. Näha on eralduva gaasi mullikesi (CO2). Kompleksühendi teke Katse 6.
Zn0 -2 e- Zn+2 (redutseerija) Pannes soolhappesse metallilist vaske reaktsiooni ei toimu. See on tingitud metallide paiknemisest pingereas. Metallid, mis asuvad metallide pingerea lõpuosas on vähe aktiivsed. Seega ka Cu on väheaktiivne metal samas kui Zn on aktiivne metall. Katse 8. Cu+HNO3Cu(NO3)2+NO+ H2O Cu0-2e- Cu+2 (redutseerija) N+5+3e- N+2 (oksüdeerija) NO eraldub pruuni mürgise gaasina. Katse 9. Võtsin katseklaasi tüki metallilist tsinki ja lisasin 2...3 ml CuSO4 lahust. Zn+CuSO4 ZnSO4 + Cu Zn0 2e- Zn+2 (redutseerija) Cu+2+ 2e- Cu0 (oksüdeerija) Cu sadestub Zn`i pinnale, mille tulemusena Zn`I värvus muutub mustaks. KMnO4 ja K2Cr2O7 reaktsioone: Katse 10. KmnO4 lahusele H2SO4 lisamisel omandas lahus punase värvuse ning siis lisasin spaatliga tahket Na2SO3 kuni värvi valastumiseni (värvituks muutumiseni). 2KMnO4(aq)+5Na2SO3(s)+ 3H2SO4(aq) 2MnSO4(aq)+5Na2SO4(aq)+K2SO4(aq)+3 H2O(l) MnO4- (aq)+ SO42- (aq)+ H+ (aq) MnSO4 (aq)+ H2O(l)
teineteist. Lisaks tekivad ka H2O ja CO2, mis on ka mõlemad neutraalsed. Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 CO32 + 2H+ H2O + CO2 Kommentaar: On näha eralduva CO2 mullikesi. Kompleksühendi teke Katse 6. Cu2+ ioone sisaldavale lahusele lisada tilkhaaval 6 M NH3 H2O, kuni esialgselt tekkiv sade (mis sade tekkis?) loksutamisel lahustub ja värvus enam ei muutu. Millise värvuse annab lahusele tekkiv kompleksioon [Cu(NH3)4]2+? CuSO4 + 4NH4·H2O Cu(NH3)4SO4 + 4H2O Cu2+ + 4NH4·H2O [Cu(NH3)4]2+ + 4 H2O Kommentaar: algselt tekkiv sade oli Cu(OH) 2. Lähteainetest CuSO4 on helesinine, NH4·H2O on värvitu, tekkiv lahus on tumesinine. Redoksreaktsioonid Metallid, metallide pingerida Katse 7. Võtta ühte katseklaasi tükk metallilist tsinki ja teise vaske. Lisada katseklaasidesse lahjendatud vesinikkloriidhapet. Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 Zn + 2H+ + 2Cl- ZnCl2 Zn redutseerja H oksüdeerija' Cu + HCl ei toimu
annaabi.ee 
