laboratoorne töö nr 4 (9)

Laboratoorne töö nr 4

Eksperimentaalne töö

Töö eesmärk

Elektrolüütide lahustes toimuvate reaktsioonide kulgemise peamiste põhjuste selgitamine , reaktsioonivõrrandite kirjutamine molekulaarsel ja ioon -molekulaarsel kujul, redoksreaktsioonide võrrandite tasakaalustamine.

Töövahendid

Katseklaaside komplekt
Kirjeldada toimuvaid muutusi (sademe teke, värvuse muutused, gaside eraldumine jne) ning tekkivaid sademeid. Kirjutada kõiki muutusi kirjeldavad reaktsioonivõrrandid nii ioon- kui molekulaarkujul. Tasakaalustada ja lõpetada juhendis toodud reaktsioonivõrrandid. Redoksreaktsionides märkida, milline ühend on oksüdeerija, milline redutseerija .

Sademete teke:

Katse 1.
SO42 - sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisan tilkhaaval Ba2+sisaldavat lahust.
BaCl2 (aq) + Na2SO4 (aq)→ BaSO4 (s)↓+2NaCl (aq)
Ba2+(aq)+SO42-(aq)→ BaSO4(aq)↓
Tahke BaSO4 sadestub valge sademena.
Katse 2.
Al3+ sisaldavale lahuse lisan 2M NH3*H2O lahust ammoniaagi lõhna püsimajäämiseni.
Al2(SO4)3 (aq)+6NH3*H2O (aq)→ 2Al(OH)3↓(s) +3 (NH4) 2SO4 (aq) + 6H+
Al3+(aq)+NH3-(aq) → Al(OH)3(s)
Al(OH)3 tekitab valge sademe.
Katse 3.
Lisasin Pb2+ ioone sisaldavale lahusele CrO42- ioone sisaldavat lahust.
Pb(NO3)2 (aq)+K2CrO4 (aq)→ PbCrO4(s)↓ + 2KNO3(aq)
Pb2+(aq) + CrO42-(aq) → PbCrO4(s)
PbCrO4 tekitab kollase sademe lahuses.

Hüdrolüüs:

Katse 4.
Võtan ühte katseklaasi 1..2 ml Al2(SO4)3 lahust, teise sama palju Na2CO3 lahust. Hindan lahuse pH-d indikaatoritega.
Metüülpunane – pöördeala (värvuse muutumise pH vahemik) pH 4,2...6,3 (sellest väiksema pH juures punane, suurema juures kollane).
Al2(SO4)3 lahuse pH-d hindan metüülpunase (mp) lisamisega.
Lisades Al2(SO4)3`le metüülpunast muutub lahuse värvus muutub punaseks, järelikult on uue lahuse pH 4,2 - 6,3 ning seega happeline
Fenoolftaleiin – pöördeala pH 8,3...9,9 (sellest väiksema pH juures värvitu, suurema juures punane).
Lisades Na2CO3`le fenoolftaleiini muutub lahuse värvus roosaks , millest võib järeldada, et lahuses on aluseline keskkond, mille pH on 8,3-9,9.

Gaasi teke.

Katse 5.
CO32- sisaldavale lahusele(2...3 ml) lisasin paar tilka indikaatori fenoolftaleiini lahust.
Lisades Na2CO3`le fenoolftaleiini muutub lahuse värvus roosaks, sellest võib järeldada, et lahuse pH on aluseline sest fenoolftaleiini värv sõltub keskkonna pH’st. Happelises keskkonnas on fenoolftaleiini värvus läbipaistev, aluselises roosa. Lisades olemasolevale lahusele tilkhaaval 1 M HCl vesilahust hakkab eralduma gaasi mullikesi.

Kompleksühendi teke:

Katse 6.
Lisade Cu SO4`le tilkhaaval 6 M NH3⋅H2O`d värvub osa lahusest tumesinises ning tekib valge sade. Lahust loksutades annab tekkiv kompleksioon [Cu(NH3)4]2+ lahusele helesinise värvuse.
CuSO4 (aq)+ 4NH3*H2O(aq) → [Cu(NH3)4]SO4 (aq)+ 4H2O(l)
Cu2+(aq)+NH3-(aq) → [Cu(NH3)4]SO4(aq)

Metallid, metallide pingerida :

Katse 7.
Pannes soolhappesse metallilist tsinki hakkab reaktsiooni käigus gaasiline vesinik eralduma.
Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2 (aq)+ H2↑(g)
H++1e-→H0 (oksüdeerija)
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+HNO3→Cu(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)
Mn+7 + 5e- → Mn+2 (oksüdeerija)
S+4 – 2e- → S+6 (redutseerija)
Katse 11.
Lisades ~0,5 ml väävelhappelahusele 2tilka KmnO4 lahust muutub lahus punaseks, lisades nüüd veel tilkhaaval FeSO4 lahust muutus lahus värvituks.
8H2SO4 (aq)+ 2KMnO4 (aq)+ 10FeSO4 (aq)→2MnSO4 (aq)+ 5Fe2(SO4)3(aq) + K2SO4 (aq)+ 8H2O(l)
Mn+7 + 5e- →Mn+2 (oksüdeerija)
2Fe+2 – 2·1e- → 2Fe+3 (redutseerija)
MnO4–(aq) + Fe2+(aq) + H+(aq) → Mn2+(aq) + Fe3+(aq) + H2O(l)
Katse 12.
K2Cr2O7 lahusele H2SO4 lahust muutub uus lahus oranžiks, lisades veel FeSO4 omandab lahus roheka värvuse.
K2Cr2O7(aq) + 6FeSO4(aq) + 7H2SO4 (aq)→ Cr2(SO4)3(aq) + 3Fe2(SO4)3(aq) + K2SO4 (aq)+ 7H2O(l)
2Cr26+ +2·3e-→2Cr23+ (oksüdeerija)
2Fe2+ -2·1e- →2Fe23+ (redutseerija)
Cr2O72 –(aq) + Fe2+(aq) + H+(aq) → Cr3+(aq) + Fe3+(aq) + H2O(l)