Keemia aluste praktikum Kuue lahuse kindlakstegemine Juhendaja: Erika Nimi: Reijo Loik Kuupäev:13.11.2013 Jüriado Koostan tabeli reaktsioonide kohta, mis lahuste kokkuvalamisel toimuvad. NaOH H2SO4 Na2CO3 NaCl BaCl2 Al2(SO4)3 NaOH X Tekib - - NaOH + NaOH + Na2SO4, BaCl2→Ba(OH Al2(SO4)3→ näha pole )2 Al(OH)3+
temp-i tõsta, suureneb, kui temp-i vähendada. Väheneb, kui rõhku alandada ja suureneb, kui rõhku tõsta. Tahkete ainete lahustuvus vees temp-i tõstmisel enamasti suureneb, temp-i vähendamisel väheneb, sest see on endotermiline- tahke aine kristallivõre lõhkumiseks on vaja kulutada energiat. Kõrgemal temp-il muutuvad osakestevahelised sidemed kristallis nõrgemaks, nende lõhkumine on kergem ja aine lahustuvus vees suurem. Kontraktsioon e lahuste kokkutõmbumine: erinevate lahuste kokkuvalamisel saadud lahuste V on alati väiksem kui kokkuvalatud lahuste V-de summa. Kokkuvalatud lahustes seostuvad lahusti ja lahustunud aine osakesed tugevasti 1teisega. Lahuse tihedus suureneb ja V väheneb.
hea vaadelda väävelhappe ning naatriumtiosulfaadi vahelise reaktsiooni abil. NaS2O3+H2SO4 Na2SO4+H2O+S Reaktsioon on 1. järku. Vaatasin selle koenfitsentide järgi. Selles reaktsioonis tekkiv hägune väävlisade on hõlpsasti jälgitav ning suhteliselt lahjadeSelles reaktsioonis tekkiv hägune väävlisade on hõlpsasti jälgitav ning suhteliselt lahjade lahuste korral on ajavahemik lahuste kokkuvalamisel hetkest kuni hägu tekkimiseni mõni minut lahuste korral on ajavahemik lahuste kokkuvalamisel hetkest kuni hägu tekkimiseni mõni minut. · Van´t Hoffi reegel- Temperatuuri tõstmine 10°C võrra suurendab reaktsiooni kiirust kaks kuni neli korda. 4 t 2 - t1 vt2 = vt1 * 10
metalliga. 2Al + 3H2SO4 Al2 (SO4)3 + 3H2 Oksiidikihist puhastatud Al tõrjub vähemaktiivseid metalle nende soolade lahustest välja, näiteks: 2Al + 3CnSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu Alumiiniumoksiidi on võimalik saada alumiiniumhüdroksiidist (valge värvusega, vees pmts lahustumatu tahke aine). 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O Happe lisamisel alumiiniumhüdroksiidi lahusele toimub neutralisatsioonireaktsioon: Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O Alumiiniumkloriidi ja naatriumhüdroksiidi lahuse kokkuvalamisel moodustavad alumiiniumioonid ja hüdroksiidioonid valge sültja alumiiniumhüdroksiid sademe : Al3+ + 3OH- Al(OH)3 Aluminotermiaks nimetatakse mittemetallide tööstuslik tootmine vastavate oksiidide reageerimisel alumiiniumiga, reaktsioonisegus tekkiva kõrge temperatuuri tõttu nimetatakse seda nii. Aluminotermilisel reaktsioonil põhineb ja nn. termiitkeevitus. Keevitamisel toimub alumiiniumi ja raudoksiidi segus reaksioon. 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe Alumiiniumi head küljed:
8 -2 log c Graafikult 2 saan, et keksp= 2. Temperatuuri mõju reaktsiooni kiirusele Na2S2O3 + H2SO4 S + Na2SO4 + H2O + SO2 Teen neli katset, kus igas on lahuse temperatuur erinev, määrates reaktsiooni kiiruse sõltuvuse temperatuurist. Katseks kasutan 4cm3 1% Na2S2O3 ja 4 cm3 1% H2SO4 iga katse puhul. Lahuste kokkuvalamisel käivitan stopperi, mille panen kinni, kui mõõteskaalat gradueeritud koonilisel katseklaasil enam ei paista. v t +10 o ¿ vt o Katse Temperatu Aeg v=1/t Temperatuuritegur nr. o o ur t ( C) (s) (1/s) 1 23 122 0,0082 1,671 2 33 73 0,0137 1,781 3 43 41 0,0244 1,414 4 53 29 0,0345
Töö käik: Reaktsioonikiiruse sõltuvust reageerivate ainete konsentratsioonist ning temperatuurist on hea vaadelda väävelhappe ning naatriumtiosulfaadi vahelise reaktsiooni abil. NaS2O3+H2SO4 Na2SO4+H2O+S Selles reaktsioonis tekkiv hägune väävlisade on hõlpsasti jälgitav ning suhteliselt lahjade lahuste korral on ajavahemik lahuste kokkuvalamise hetkest kuni hägu tekkimiseni mõni minut lahuste korral on ajavahemik lahuste kokkuvalamisel hetkest kuni hägu tekkimiseni mõni minut. KATSE 1 Reaktsioonikiiruse sõltuvus lähteainete kontsentratsioonist Kaheksa katseklaasi jagada neljaks paariks. Ühes katseklaasis igast paarist on väävelhappelahus, teises naatriumtiosulfaadilahus, mille kontsentratsioon paariti erineb. Algul täita neli katseklaasi H2SO4 lahusega igasse katseklaasi 6 cm3 (6 ml). Erineva kontsentratsiooniga Na2S2O3 lahused valmistada järgmiselt:
Töö käik: Reaktsioonikiiruse sõltuvust reageerivate ainete konsentratsioonist ning temperatuurist on hea vaadelda väävelhappe ning naatriumtiosulfaadi vahelise reaktsiooni abil. NaS2O3+H2SO4 → Na2SO4+H2O+S↓ Selles reaktsioonis tekkiv hägune väävlisade on hõlpsasti jälgitav ning suhteliselt lahjade lahuste korral on ajavahemik lahuste kokkuvalamise hetkest kuni hägu tekkimiseni mõni minut lahuste korral on ajavahemik lahuste kokkuvalamisel hetkest kuni hägu tekkimiseni mõni minut. KATSE 1 Reaktsioonikiiruse sõltuvus lähteainete kontsentratsioonist Kaheksa katseklaasi jagada neljaks paariks. Ühes katseklaasis igast paarist on väävelhappelahus, teises naatriumtiosulfaadilahus, mille kontsentratsioon paariti erineb. Algul täita neli katseklaasi H2SO4 lahusega – igasse katseklaasi 6 cm3 (6 ml). Erineva kontsentratsiooniga Na2S2O3 lahused valmistada järgmiselt:
3. Töö käik Valasin katseklaasi ~0,5 mL 0,2 M Pb(NO3)2 ja seejärel ~0,5 mL Na2SO4 lahust. Tekkinud plii(II)sulfaadi sademel lasin settida ja seejärel valasin sademe pealt lahuse ära. Sademe peale valasin ~2 mL küllastatud CH3COONa lahust. Loksutasin. 4. Katseandmed Pb(NO3)2 ja Na2SO4 reageerimisel tekkis valge sade, sademele CH3COONa lahust valades, sade lahustus. 5. Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs Pb(NO3)2 ja Na2SO4 lahuste kokkuvalamisel toimus reaktsioon ning moodustus valge sade. Sademele CH3COONa küllastatud lahust valades sade lahustus. Reaktsioonivõrrandid: Pb(NO3)2(aq) + Na2SO4(aq) PbSO4(s) + 2NaNO3(aq) - Pb(NO3)2 ja Na2SO4 lahuste kokkuvalamisel tekkis valge PbSO4 sade. PbSO4(s) + 4CH3COONa Na2(CH3COO)4Pb + Na2SO4 - PbSO4 sademele naatriumetanaati valades, PbSO4 sade kadus, sest toimus reaktsioon ning tekkis lahustuv plii atsetatokompleks Na2(CH3COO)4Pb. 6. Kokkuvõte või järeldused
5.2 Kas rõõsa piima seismisel tema pH suureneb või väheneb? Miks? 5.3 Kas Sinu kodus või kauplustes leidub puhastusvahendeid, mille pakendil on mainitud ära aine pH väärtus? Millist informatsiooni see meie jaoks saab pakkuda? 6. Keemilisi reaktsioone elektrolüütide lahustes. Elektrolüütide lahustes toimuvad keemilised reaktsioonid aluste, hapete ja soolade vahel on põhiliselt ioonidevahelised reaktsioonid. Elektrolüütide lahuste kokkuvalamisel võib keemiline reaktsioon toimuda, kuid võib ka mitte toimuda. Keemiline reaktsioon elektrolüütide vahel toimub (läheb lõpuni) juhul, kui (vähemalt) ühe ainena tekib: · vähelahustuv või mittelahustuv aine e. sade (): BaCl2 + Na2SO4 = 2NaCl + BaSO4 (sademe tekkimist saab kontrollida ainete lahustuvustabelist: l-lahustuv, vl-vähelahustuv, e- praktiliselt lahustumatu) · gaas () ( H2S, NH3, ka HCl): NH4Cl + NaOH = NH3 + H2O + NaCl
ARGUMENDID: v = s/t; va vj TÕESTUS: liikumise aeg t = s/v, mida suurem on kiirus, seda väiksem on aeg. Näide kaudsest tõestusest TEES: Temperatuur ei ole aditiivne füüsikaline suurus ARGUMENDID: 1. Aditiivse suuruse korral a + a =2a 2. Mitteaditiivse suuruse korral a + a = a ;(st. t1 + t1 2 t1 , kuigi näiteks m1 + m1 = 2m1 ) 3. Veel on kindlad püsipunktid VASTUVÄITELINE TÕESTUS: Antitees: Temperatuur on aditiivne suurus. Sel juhul peaks kahe klaasi toasooja vee kokkuvalamisel vesi kohe keema hakkama, sest 300 K +300 K = 600 K. Või vastupidi, kui klaasist pool vett ära võtta, külmub vesi silmapilkselt : 300 K – 300 K = 0 K. Nii ei juhtu, järelikult temperatuur ei ole aditiivne. Tõestustes kasutatakse formaalloogika seadusi. Formaalloogika on kahevalentne: iga väide on kas tõene või vale, muid võimalusi pole. Samasuse seadus: iga mõiste või väide peab ühe arutluse kestel jääma samaks. See on iseendast mõistetav, kuid tihti seda eiratakse
annaabi.ee 
