molekulaarsel kujul, redoksreaktsoonide võrrandite tasakaalustamine. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid: Katseklaaside komplekt 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 käik: Sademete teke: Katse 1. SO42- ioone sisaldavale lahusele (0,5...1 ml) lisada tilkhaaval Ba2+ ioone sisaldavat lahust. Ba2+ + SO42- = BaSO4 Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl Katseklaasis tekkis kahe värvitu aine kokkusegamisel valge sade BaSO4. Katse 2. Al3+ ioone sisaldavale lahusele (0,5...1 ml) lisada 2 M NH3H2O lahust ammoniaagi lõhna püsimajäämiseni. Al3+ + OH- = Al(OH)3 Al2(SO4)3 + NH4OH = 2Al(OH)3 + 3(NH4)2SO4
selgitamine, reaktsioonivõrrandite kirjutamine molekulaarsel ja ioon-molekulaarsel kujul, redoksreaktsoonide võrrandite tasakaalustamine. Töövahendid: Katseklaaside komplekt Kasutatud uurimis- ja analüüsimismeetodid: · 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). · Na2CO3 lahuse pH-d hinnata fenoolftaleiini lisamisega. Fenoolftaleiin pöördeala 8,3...9,9 (sellest väiksema pH juures värvitu, suurema juures punane). Töö käik: Sademete teke: Katse 1. SO42- ioone sisaldavale lahusele (0,5...1 ml) lisada tilkhaaval Ba2+ ioone sisaldavat lahust. Ba2+ + SO42- = BaSO4 H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2HCl Katseklaasis tekkis valge sade (piisas mõnest tilgast BaCl2-st). Tekkinud sade BaSO4 on mittelahustuv. Katse 2. Al3+ ioone sisaldavale lahusele (0,5...1 ml) lisada 2 M NH 3 H2O lahust ammoniaagi lõhna
selgitamine, reaktsioonivõrrandite kirjutamine molekulaarsel ja ioon-molekulaarsel kujul, redoksreaktsoonide võrrandite tasakaalustamine. Töövahendid: Katseklaaside komplekt Kasutatud uurimis- ja analüüsimismeetodid: · 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). · Na2CO3 lahuse pH-d hinnata fenoolftaleiini lisamisega. Fenoolftaleiin pöördeala 8,3...9,9 (sellest väiksema pH juures värvitu, suurema juures punane). Töö käik: Sademete teke: Katse 1. SO42- ioone sisaldavale lahusele (0,5...1 ml) lisada tilkhaaval Ba2+ ioone sisaldavat lahust. SO42+Ba2+ BaSO4 H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2HCl Katseklaasis tekkis valge hägune sade. Katse 2. Al3+ ioone sisaldavale lahusele (0,5...1 ml) lisada 2 M NH 3 H2O lahust ammoniaagi lõhna püsimajäämiseni. NH3*H2O = NH4+ + OH-
redoksreaktsioonide võrrandite tasakaalustamine. Sissejuhatus Reaktsioone, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele, nimetatakse redoksreaktsioonideks. Ainet või iooni, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone, nimetatakse redutseerijaks, see aine ise seejuures oksüdeerub (tema oksüdatsiooniaste kasvab). Ainet või iooni, mis seob elektrone, nimetatakse oksüdeerijaks, aine ise seejuures redutseerub (tema oksüdatsiooniaste kahaneb). Ainult redutseerija ja oksüdeerija olemasolu korral ühel ajal ühes ja samas süsteemis (näiteks katseklaasis), loob võimaluse redoksreaktsiooni toimumiseks. Lihtsad ja enam levinud redoksreaktsioonid on põlemine ja metallide reageerimine hapetega. Kompleksühendid on keemilised ühendid, mille kristallvõres või lahuses esinevad liitosakesed kompleksioonid, mis koosnevad tsentraalaatomist (siin näites Cu) ja sellega seotud ligandidest (aatomid, ioonid või molekulid, siin näites NH3 molekulid).
Algselt tekkis piimjas valge Cu(OH)2 sade. Hüdraadi lisamisel tekkis tumesinine lahus, mis on tingitud [Cu(NH3)4]2+. Redoksreaktsioonid Katse 7. Võtta ühte katseklaasi tükk metallilist tsinki ja teise vaske. Lisada katseklaasidesse lahjendatud vesinikkloriidhapet. Jälgida gaasilise vesiniku eraldumist metalli pinnal mullikestena. Kas reaktsioon toimub mõlemas katseklaasis? Põhjendada, lähtudes metallide pingereast. Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 ↑ Zn – 2e → Zn2+ redutseerija 2H0 + 1e → 2H+ *2 oksüdeerija Cu + HCl → reaktsiooni ei toimu Esimeses reaktsioonis eraldus H 2 mullidena. Teises reaktsiooni ei toimu kuna Cu on vähem aktiivsem kui H, asetsedes metallide pingereas vesinikust vasakul pool. Katse 8. Kuiva katseklaasi panna tükk vaske ja lisada ~1 ml kontsentreeritud lämmastikhapet. Millised muutused toimuvad? Mis on eralduv pruunikas gaas (mürgine!)? Cu + 4HNO3 → Cu(NO2)2 + 2NO ↑+ 2H2O
Oksüdatsiooniastmete muutusega kulgevad ehk redoksreaktsioonid Reaktsioone, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele, nimetatakse redoksreaktsioonideks. Ainet või iooni, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone, nimetatakse redutseerijaks, see aine ise seejuures oksüdeerub (tema oksüdatsiooniaste kasvab). Ainet või iooni, mis seob elektrone, nimetatakse oksüdeerijaks, aine ise seejuures redutseerub (tema oksüdatsiooniaste kahaneb). Ainult redutseerija ja oksüdeerija olemasolu korral ühel ajal ühes ja samas süsteemis (näiteks katseklaasis),loob võimaluse redoksreaktsiooni toimumiseks. Lihtsad ja enam levinud redoksreaktsioonid on põlemine ja metallide reageerimine hapetega EKSPERIMENTAALNE TÖÖ Töö eesmärk Elektrolüütide lahustes toimuvate reaktsioonide kulgemise peamiste põhjuste selgitamine, reaktsioonivõrrandite kirjutamine molekulaarsel ja ioon-
Oksüdatsiooniastmete muutusega kulgevad ehk redoksreaktsioonid Reaktsioone, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele, nimetatakse redoksreaktsioonideks. Ainet või iooni, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone, nimetatakse redutseerijaks, see aine ise seejuures oksüdeerub (tema oksüdatsiooniaste kasvab). Ainet või iooni, mis seob elektrone, nimetatakse oksüdeerijaks, aine ise seejuures redutseerub (tema oksüdatsiooniaste kahaneb). Ainult redutseerija ja oksüdeerija olemasolu korral ühel ajal ühes ja samas süsteemis (näiteks katseklaasis), loob võimaluse redoksreaktsiooni toimumiseks. Lihtsad ja enam levinud redoksreaktsioonid on põlemine ja metallide reageerimine hapetega. Elektronide ülemineku skeemi koostamisel lähtutakse aatomite oksüdatsiooniastmetest. Oksüdatsiooniastme kindlakstegemiseks lähtutakse järgmistest üldreeglitest: Aine valemis olevate elementide aatomite oksüdatsiooniastmete algebraline summa on
ioon-molekulaarsel kujul, redoksreaktsioonide võrrandite tasakaalustamine. Töövahendid Katseklaaside komplekt Töö käik 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. Oksüdatsiooniastmete muutuseta kulgevad reaktsioonid 1. Sademete teke Katse 1. SO4 2- ioone sisaldavale lahusele (0,5...1 ml) lisada tilkhaaval 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
Oksüdatsiooniastmete muutusega kulgevad ehk redoksreaktsioonid Reaktsioone, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele, nimetatakse redoksreaktsioonideks. Ainet või iooni, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone, nimetatakse redutseerijaks, see aine ise seejuures oksüdeerub (tema oksüdatsiooniaste kasvab). Ainet või iooni, mis seob elektrone, nimetatakse oksüdeerijaks, aine ise seejuures redutseerub (tema oksüdatsiooniaste kahaneb). Ainult redutseerija ja oksüdeerija olemasolu korral ühel ajal ühes ja samas süsteemis (näiteks katseklaasis), loob võimaluse redoksreaktsiooni toimumiseks. Lihtsad ja enam levinud redoksreaktsioonid on põlemine ja metallide reageerimine hapetega. EKSPERIMENTAALNE TÖÖ 1 Töö ülesanne ja eesmärk: Elektrolüütide lahustes toimuvate reaktsioonide kulgemise peamiste põhjuste selgitamine,
redoksreaktsioonide võrrandite tasakaalustamine. Töövahendid: Katseklaaside komplekt. 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. Oksüdatsiooniastmete muutuseta kulgevad reaktsioonid Sademete teke Katse 1 SO42 ioone sisaldavale lahusele (0,5...1 ml) lisada tilkhaaval Ba2+ ioone sisaldavat lahust. Na2 S O4 + BaCl 2 2 NaCl+ BaS O4 2+¿ BaS O4 2-¿+ Ba¿ S O 4¿ Ba Cl 2 lisamisel tekkis valge hägu ja seejärel valge sade. Tekkivaks sademeks on BaS O 4 . 1
Oksüdatsiooniastmete muutusega kulgevad ehk redoksreaktsioonid. Reaktsioone, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele, nimetatakse redoksreaktsioonideks. Ainet või iooni, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone, nimetatakse redutseerijaks, see aine ise seejuures oksüdeerub (tema oksüdatsiooniaste kasvab). Ainet või iooni, mis seob elektrone, nimetatakse oksüdeerijaks, aine ise seejuures redutseerub (tema oksüdatsiooniaste kahaneb). Ainult redutseerija ja oksüdeerija olemasolu korral ühel ajal ühes ja samas süsteemis (näiteks katseklaasis), loob võimaluse redoksreaktsiooni toimumiseks. Lihtsad ja enam levinud redoksreaktsioonid on põlemine ja metallide reageerimine hapetega. Elektronide ülemineku skeemi koostamisel lähtutakse aatomite oksüdatsiooniastmetest. Oksüdatsiooniastme (o-a) määramisel võetakse eelduseks, et aines on kõik sidemed ioonsed. Oksüdatsiooniaste märgitakse rooma numbritega aine valemis olevate elementide aatomite
pH erinevusi (kui lahuses ülekaalus OH- ioonid, lahus aluseline; kui lahuses ülekaalus H+ ioonid, lahus happeline. 5. Kompleksühendi teke. Kompleksühendid on keemilised ühendid, mille kristallvõres või lahuses esinevad liitosakesed- kompleksioonid, mis koosnevad tsentraalaatomist ja sellega seotud ligasnditest. Need on üldjuhul lahustes väga püsivad. Redoksreaktsioonid on reaktsioonid, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele. Redutseerija on aine või ioon, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone, aine ise seejuures oksüdeerub. Oksüdeerija on aine või ioon, mis seob elektrone, aine ise seejuures redutseerub. Redoksreaktsioonid toimuvad ainult siis, kui reaktsioonis on nii oksüdeerija kui ka redutseerija. Oksüdatsiooniastme kindlakstegemisel lähtutakse järgmistest üldreeglitest: 1. Aine valemis olevate elementide aatomite oksüdatsiooniastmete algebraline summa on null. 2
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 käik. Katse 1 SO42- ioone sisaldavale lahusele (0,5..
4 : , . 1 , SO42- (1-2), Ba 2+ : BaCl2 + Na2SO4 --> BaSO4(s) + 2NaCl Ba 2+ + SO42- --> BaSO4(s) . 2 , Al3+, 2 NH3 * H2O . Al2(SO4)3+6NH3·H2O => 2Al(OH)3(s) +3(NH3)2SO4 2 Al3+ + 6OH- => 2Al(OH)3(s) 3 , Pb 2+ , CrO42- K2CrO4 + Pb(NO3)2 -> PbCrO4(s) + KNO3 CrO42- + Pb 2+ -> PbCrO4(s) , . PbCrO4(s) Al(OH)3(s) BaSO4(s) 4 1-2 Al2(SO4)3 , Na2CO4 . pH , 2-3 . pH Al2(SO4)3 , 4,2--6,2. , , (pH<7). pH Na2CO3 , , 8,3--9,9. Al2(SO4)3 Na2CO3 , : Al2(SO4)3 - , Na2CO3 . - , , H+ , OH-. , , - , , . Al 3+ + H2O => Al(OH)2+ + H + Al2(SO4)3 + H2O =>AlOH(SO4)2 +H2SO4 5 , CO32- (2-3 ) . , - Na2CO3, HCl, - . , , 8,3--9,9, , ,
· Kompleksühendi teke. Kompleksühendid on keemilised ühendid, mille kristallvõres või lahuses esinevad liitosakesed kompleksioonid, mis koosnevad tsentraalaatomist (siin näites Cu) ja sellega seotud ligandidest (aatomid, ioonid või molekulid, siin näites NH3 molekulid). Kompleksioonid on üldjuhul lahustes väga püsivad. Redoksreaktsioonid - reaktsioonid, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele. Redutseerija Aine või ioon, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone, aine ise seejuures oksüdeerub (tema oksüdatsiooniaste kasvab). Oksüdeerija Aine või ioon, mis seob elektrone, aine ise seejuures redutseerub (tema oksüdatsiooniaste kahaneb) Oksüdatsiooniastme kindlakstegemiseks lähtutakse järgmistest üldreeglitest: · Aine valemis olevate elementide aatomite oksüdatsiooniastmete algebraline summa on null. · Lihtainete o-a loetakse nulliks (O2, H2, Fe).
vastastiktoimesse ei astu. Reaktsioone, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele, nimetatakse redoksreaktsioonideks. . Ainet või iooni, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone, nimetatakse redutseerijaks, see aine ise seejuures oksüdeerub (tema oksüdatsiooniaste kasvab). Ainet või iooni, mis seob elektrone, nimetatakse oksüdeerijaks, aine ise seejuures redutseerub (tema oksüdatsiooniaste kahaneb). Ainult redutseerija ja oksüdeerija olemasolu korral ühel ajal ühes ja samas süsteemis (näiteks katseklaasis), loob võimaluse redoksreaktsiooni toimumiseks. Lihtsad ja enam levinud redoksreaktsioonid on põlemine ja metallide reageerimine hapetega Tuntumatest ühenditest on oksüdeerijateks lämmastikhape ja tema soolad nitraadid, halogeenid (F2, Cl2), halogeenide hapnikhapped ja nende soolad (KClO 3 kaaliumkloraat), gaasiline hapnik ise, kaaliumpermanganaat, kaaliumdikromaat jt ühendid, milles sisalduvate
Valasin katseklaasi ~2 mL NaF lahust, lisasin tilkhaaval [Fe(SCN)]2+ sisaldavat lahust. 4. Katseandmed Alguses oli värviline lahus, hiljem aga lahuse värvus kadus. 5. Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs HF lahuse ja [Fe(SCN)]2+ kompleksiooni sisaldava lahuse kokkuviimisel toimus reaktsioonid, mille käigus esialgne värviline ühend kadus ning moodustus värvitu ühend. Reaktsioonivõrrandid: [Fe(SCN)]2+ + NaF [FeF]2+ + SCN- + Na+ - värviline [Fe(SCN)]2+ ioon kadus reaktsiooni käigus, ning moodustus värvitu FeF5 ioon. Ebapüsivuskonstantide avaldised ja üldise ebapüsivuskonstandi suurus: K1 = [ ] Fe3+ [ NH 3 ] [Fe(SCN)]2+ pK =2,95 1 [ [ Fe( SCN ) ] 2+ ] K1 =
on tükiline. Katse 3 0,5...1 ml 0,2 M Pb(NO3)2 lahusele lisatakse 0,2 M K2CrO4 lahust (kollase värvusega). Pb(NO3 ) 2 + K 2CrO 4 PbCrO 4 + 2KNO 3 Pb 2+ + CrO 24- PbCrO 4 Reaktsioonil tekib kollane hõljuv sade, mis segamisel ühtlustub. Seismisel vajub sade põhja, lahuse värvus jääb kollaseks. Hüdrolüüs Katse 4 Ühte katseklaasi lisatakse 1 ml 0,2 M Al 2(SO4)3 lahust ning teise sama palju 0,2 M Na 2CO3 lahust. Al2 (SO 4 )3 + 6H 2 O 2Al(OH)3 + 3H 2SO4 Na 2 CO3 + 2H 2O 2NaOH + CO 2 + H 2O Alumiiniumsulfaadi lahusele lisatakse 2...3 tilka metüülpunast. Lahuse värv muutub punaseks, mis tähendab, et lahus on happeline ja pH<4,2. Naatriumkarbonaadi lahusele lisatakse 2...3 tilka fenoolftaleiini. Lahuse värv muutub fuksiaroosaks, mis tähendab, et lahus on aluseline ja pH>9,9. Hüdrolüüsi kulgemisest annab meile märku vaid see,et soola vesilahus ei ole neutraalne. Nõrga aluse ja tugeva happe soola vesilahus on happeline
tärklise lahust, 2 tilka 0,1 M HCL lahust ja 3 tilka 3%-list H2O2 lahust. Arvutused: KOH + HCl = KCl+H2O ; KI + H2O2 = 2KOH+ I2 I-1 -1e = I2 O-1 +1e = O-2 Järeldus: Katse käigus muutub lahuse värvus mustaks ning eraldus gaas. 1.3 TÖÖ 15 - GALVAANIELEMENT JA ELEKTROKEEMILINE PINGERIDA 1.3.1 Katse 1 – Metallide pingerida Töö eesmärk: Metallide keemilisi omadusi määrab nende asukoht pingereas. Iga metal tõrjub temast pingereas paremal pool asuva metalli välja selle soola lahusest. Kõik metallid mis asuvad pingereas vesinikust vasakul, tõrjuvad vesiniku välja mitteoksüdeerivatest hapetest, vesinikust paremal asuvad metallid aga mitte. Töö Käik: A. Portselantiiglisse pipeteerida 10 tilka 0,5M vask(II)sulfaadi lahust ja asetada sellesse tükike puhastatud raudtraati või raudnael. Korrake katset, asendada raud tzingiga. Kirjuta reaktsiooni võrrandid. Arvutused: 1
tärklise lahust, 2 tilka 0,1 M HCL lahust ja 3 tilka 3%-list H2O2 lahust. Arvutused: KOH + HCl = KCl+H2O ; KI + H2O2 = 2KOH+ I2 I-1 -1e = I2 O-1 +1e = O-2 Järeldus: Katse käigus muutub lahuse värvus mustaks ning eraldus gaas. 1.3 TÖÖ 15 - GALVAANIELEMENT JA ELEKTROKEEMILINE PINGERIDA 1.3.1 Katse 1 Metallide pingerida Töö eesmärk: Metallide keemilisi omadusi määrab nende asukoht pingereas. Iga metal tõrjub temast pingereas paremal pool asuva metalli välja selle soola lahusest. Kõik metallid mis asuvad pingereas vesinikust vasakul, tõrjuvad vesiniku välja mitteoksüdeerivatest hapetest, vesinikust paremal asuvad metallid aga mitte. Töö Käik: A. Portselantiiglisse pipeteerida 10 tilka 0,5M vask(II)sulfaadi lahust ja asetada sellesse tükike puhastatud raudtraati või raudnael. Korrake katset, asendada raud tzingiga. Kirjuta reaktsiooni võrrandid. Arvutused: 1
(muutus heleroosakaks), kuid seisma jättes tuli lilla värv uuesti esile. Mn2+ + 5BiO3- + 14H+ 2MnO4- + 5Bi3+ + 7H2O . 2+ NB! Kui Mn -ioonide kontsentratsioon on liiga suur, siis tekib kõrvalreaktsioonina pruuni mangaandioksiidi sadet. . 2+ Katse tõestas Mn - ioonide leidumist lahuses. Tõestamata on jäänud arvatavasti üks värvitu ioon. See võib olla kas Al3+-või Zn2+- ioon. Asusin esimesena alumiiniumiooni sisaldumist lahuses kindlaks tegema. Al3+- ioonide leidumise kindlakstegemine lahuses . Võtsin paberfiltri, tilgutasin sinna keskele K4[Fe(CN)6] lahust- valgudes laiali moodustas suure ringi. Ringi sisemusse ja mõnda kohta äärtesse tilgutasin väheke uuritavat lahust. Siis hoidsin laiku 6M NH3·H2O pudeli kohal, pudelit pisut loksutades, et aidata aurude levimist
Eksperimentaalne töö TÖÖ NIMETUS: Reaktsioonid elektrolüütide lahustes TÖÖ EESMÄRK : Elektrolüütide lahustes toimuvate reaktsioonide kulgemise peamiste põhjuste selgitamine, reaktsioonivõrrandite kirjutamine molekulaarsel ja ioon-molekulaarsel kujul, redoksreaktsioonide võrrandite tasakaalustamine. KASUTATUD - MÕÕTESEADMED , TÖÖVAHENDID: Katseklaaside komplekt. TÖÖ KÄIK : Viia läbi 12 katset ja igaühe juures kirjeldada toimuvaid muutusi (sademe teke, värvuse muutused, gaaside eraldumine jne) ning tekkivaid sademeid. OKSÜDATSIOONIASTMETE MUUTUSETA KULGEVAD REAKTSIOONID SADEMETE TEKE KATSE 1 SO42- ioone sisaldavale lahusele (0,5...1 ml) lisada tilkhaaval Ba 2+ ioone sisaldavat lahust. H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2HCl Ba2+ + SO42- = BaSO 4 Katseklaasi tekkis valge mittelahustuv sade. KATSE 2 Al3+ ioone sisaldavale lahusele (0,5...1 ml) lisada 2 M NH
Töö teoreetilised alused Et osata hinnata uuritava proovi ainelist sisaldust, on suuresti abiks erinevad kvalitatiivsed reaktsioonid. Kvalitatiivsed reaktsioonid on pikema aja jooksul välja kujunenud tõhusaks meetodiks tunnistatud laboratoorsed katsed ja nendele iseloomulike reaktsioonitulemuste põhjal saab tuvastada konkreetse ühendi/ ühendite rühma/ keemilise elemendi ja/ või funktsionaalse rühma olemasolu lahuses. Selleks võib olla: iseloomuliku värvusreaktsiooni teke; sademe või hägu moodustumine; gaasi eraldumine; muud silmale nähtavad muudatused. Antud töös tulevad vaatluse alla valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed meetodid. Valgu puhul mängib tähtsat rolli tema aminohappeline koosseis ja järjestus, lisaks valgu ruumiline struktuur. Siin puhul on abiks värvusreaktsioonide tekitamine, väljasadestamine lahusest reagentide või temperatuuri toimel (termiline denaturatsioon), ja väljasoolastamine erinevate valgufraktsioonide lahutamiseks. Süsives
YKI0031 Anorgaaniline keemia I LABORATOORNE TÖÖ 5 Redoksreaktsioonid. Metallide korrosioon Praktiline osa 1. Redoksreaktsioonid NB! Kirjeldada võimalikult täpselt toimuvaid muutusi, märkides ära reaktsiooniks võetud ja tekkivate ühendite värvused. Esitada kõiki muutusi kirjeldavad reaktsioonivõrrandid ning tasakaalustamiseks vajalikud elektronide bilansid või vastavad poolreaktsioonide võrrandid. Märkida, milline ühend on oksüdeerija, milline redutseerija. Kirjutada oksüdeerija ja redutseerija juurde nende ühendite nimetused. Halogeenid Katse 1. Valada ühte katseklaasi ~0,5 mL KBr ja teise samapalju KI lahust. Seejärel tekitada lahuste pinnale jälgitav (~2 mm) tolueeni või pentanooli (sobib ka benseen) kiht ning lisada tõmbe all tilkhaaval kloorivett (Cl2 + H2O). Loksutada intensiivselt. Tolueenis lahustuvad katses tekkivad vabad halogeenid I 2 ja Br2 paremini kui vees ja nad kontsentreeruvad tolueenikihti
· Kasutamine aastas toodetakse 3·108 kg. Pool sellest kulub ammoniaagi sünteesiks. Kolmandik metallide hüdrometallurgiliseks ekstraktsiooniks: Cu2+ (aq) + H2(g) Cu(s) + 2H+ (aq) Margariini tootmine jms. 8. Vesiniku olulisemad ühendid (hüdriidid ja oksiidid): kirjutage nende tasakaalustatud tekkereaktsioonid. · Vesinik annab nii katiooni (H+) kui aniooni (hüdriidioon H-). Hüdriidioon on suure raadiusega ja väga polariseeritav, olles väga tugev redutseerija. NaH(s) + H2O(l) NaOH(aq) + H2(g) · Vesinikside. 9. Leelismetallid (Li, Na, K): leidumine, lihtainete saamine, omadused ja kasutamine. · Perioodilisussüsteemi 1. rühma liikmed leelismetallid (liitium, naatrium, kaalium, rubiidium, tseesium ja frantsium) on väga sarnaste omadustega. · Leelismetalliaatomite valentskihi elektronkonfiguratsioon on ns1. · Leelismetallide omadused tulenevad nende madalast ionisatsioonienergiast. · Leelismetallid on metallidest kõige reaktsioonivõimelisemad
Kompleks lagunes, tekkis Cu(OH)2 sade, mistõttu helesinine lahus muutus tumesiniseks. Kirjutada reaktsioonivõrrand. Cu(NH3)4 2+ + 2NaOH = Cu(OH)2 + NH3 H2O + 2Na+ b) teise katseklaasi panna üks Zn graanul ja võrrelda katset ~ 20 min jooksul katsega 2.1.d. Kas tsingi pinnale tekib vasekiht mõlemas katseklaasis? Põhjendada. Kompleksühendit ei lahustunud ja vasekiht tsingile ei teki, sest metall ei reageeri komplektsioonidega. 2.3 Kahte katseklaasi valada ~1 mL 0,2 M NiSO4 lahust. a) ühte katseklaasi lisada tilkhaaval ja loksutades 0,2 M NaOH lahust kuni muutusi enam ei toimu. Kirjelda, mis toimub NaOH lahuse lisamisel ja lahuse loksutamisel. Lahus oli roheline, pärast tekkis heleroheline sade Ni(OH)2 Kirjuta reaktsioonivõrrand. NiSO4 + 2NaOH = Ni(OH)2 + Na2SO4
Kirjeldada, mis toimub atsetooni lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel). Kristallid lahustusid, tekkis punakas-lilla lahus. b) eelmisesse lahusesse lisada NaCl kristalle nii palju, et katseklaasi põhjas oleks 2 – 3 mm paksune kiht. Jälgida 3 – 5 min jooksul, mis toimub NaCl kristallide ümber. NaCl valged kristallid muutusid sinakaks. NaCl kristallide ümber olev lahus värvus siniseks. Kirjutada reaktsioonivõrrand, teades, et lahusele annab sinise värvuse [CoCl 4] 2– ioon ja roosa värvuse [Co(H2O)6]2+ kompleksioon. [Co(H2O)6]2+ + 4 NaCl → [Co(Cl4)]2- + 4 Na+ + 6 H2O tetraklorokoobaltaat(II) c) eelmist lahust loksutada kuni NaCl kristallid on lahustunud ja lisada lahusesse pesupudelist ettevaatlikult mööda seina ca 1 mL vett. Kirjeldada, mis toimub. Lahus muutus roosaks. Kirjutada reaktsioonivõrrand, teades, et lahusele annab sinise värvuse [CoCl 4] 2– ioon ja roosa värvuse [Co(H2O)6]2+ kompleksioon. [CoCl4]2-+6H2O→[Co(H2O)6]2++4Cl-
vastupidi. Aktiivsete metalliliste elementide oksiidid on tugevalt aluseliste omadustega, vähemaktiivsete metalliliste elementide oksiidid on enamasti nõrgalt aluseliste omadustega. Mittemetalliliste elementide oksiidid on enamasti happeliste omadustega (v.a üksikud erandid). Elementide metalliliste omaduste nõrgenedes ja mittemetalliliste omaduste tugevnedes oksiidide aluselised omadused nõrgenevad ja happelised omadused tugevnevad. Mida enam vasakul metall pingereas asub, seda: suurem on ta keemiline aktiivsus, seda kergemini ta oksüdeerub, loovutab elektrone. suurem on ta redutseerimisvõime; raskemini redutseeruvad metallioonid. Pingerea iga metall tõrjub kõik temast paremal asuvad metallid nende soolade lahustest välja. Näide: Zn + HCl ZnCl2+ H2 lahja H2SO4 ja sulfaadid väga nõrgad oksüdeerijad, oksüdeerimisvõime kasvab happesuse suurenemisega Metallid (aatomi väliskihil elektrone suht. vähe) käituvad keemilistes reaktsioonides
Seistes formeerub uuesti naatriumatsetaadi sade. Lahusesse tekib rasklahustuv produkt ehk naatriumatsetaat. Vahepealne sademe kadu (hüdrolüüsil) tõestab, et lahuses on lahustuv [Cd(SO3)2] 2– kompleksanioon. Katse 8. a) Co(NO3)2*6H2O kristallid + etanool – roosad kristallid on lahuse põhjas, lahus ise läbipaistev. b) Eelmine lahus + NaCl kristallid – NaCl kristallide ümbrus muutub sinakaks, sest lahusesse tekib Cl- iooni liias sinise värvusega [CoCl4]2- ioon. c) Eelmist lahust loksutasin, kuni NaCl lahustus. Lahus muutus lillakaks. Seejärel kuumutasin katseklaasi vesivannil, lahus värvus siniseks. Sinise värvuse saavutanud lahuse jahutasin kraaniveega, lahus saavutas taas roosa värvuse. Loksutamisel: [Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- ↔ [CoCl4]2- + 6H2O – reaktsioon on tasakaalus ja lahuses on mõlemat kompleksiooni. Soojendamisel: [Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- + kuumus → [CoCl4]2- + 6H2O – reaktsioon on
Kirjeldada, mis toimub katseklaasi põhjas NaCl kristallide ümber ja miks. 4.3 Eelmist lahust loksutada kuni NaCl on lahustunud, seejärel kuumutada katse-klaasi vesivannis ning jahutada kraaniveega. Kirjeldada, mis toimub ja miks. Kirjeldada, mis toimub ülalnimetatud kemikaalide lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel) ning kirjutada vastavad reaktsioonivõrrandid, teades, et lahusele annab sinise 2 2+ värvuse [CoCl]4 ioon ja roosa värvuse [Co(H2O)6] kompleksioon. Hüdroksokompleksid. Saamine ja omadused. 5.1 Katseklaasi valada ~0,5 mL 0,2 M Al(SO) lahust ja lisada tilkhaaval ja loksutades 2 M NaOH lahust kuni reaktsioonide (muutuste) lõppemiseni. Jälgida alumiiniumhüdroksiidi sademe teket ja lahustumist leelise liias hüdroksokompleksi moodustumisega. 5. Katseklaasi valada ~0,5 mL 0,2 M ZnSO4 lahust ja lisada tilkhaaval ja loksutades 2 M NaOH lahust kuni reaktsioonide (muutuste) lõppemiseni.
b) Lisasin NaCl kristalle, NaCl kristallide ümber olev sade värvus siniseks, NaCl valged kristallid muutusid sinakaks. Co(NO3)2 + NaCl [CoCl4]2- + Na+ c) Loksutasin kuni NaCl lahustumiseni, lisasin ~1 ml vett. Lahus värvus roosaks [CoCl4]2-+6H2O[Co(H2O)6]2++HCl 3.3 0,5 ml 0,2M Bi(NO3)3 lahusele lisasin tilkhaaval 0,25M KI lahust Bi(NO3)3 + 3KI BiI3 + 3KNO3 tekkis must sade Tahke KI lisamisel sai süsteem ergutuse moodustumaks kompleksühendi, sade kadus, tekkis roosa lahus BiI3 + 3KI(t) K3[BiI6] 3.4 0,5 ml 0,25M KI lahusele lisasin 1 ml vett ja 1-2 tilka 0,2M Pb(NO3)2 lahust Pb(NO3)2 + 2KI PbI2 + 2KNO3 - kollane ja sätendav sade. Plii on ergastunud Tahke KI lisamisel tekib kompleksühend: PbI2 + 2KI K2[PbI4] kollane selge lahus. 3.5 0,5 ml 0,2M Pb(NO3)2 lahusele lisasin 0,5 ml Na2SO4 lahust, tekkis valge sade Pb(NO3)2 + Na2SO4 PbSO4 + 2NaNO3 Valasin sademe pealt lahuse ära, lisasin 2 ml küllastatud CH3COONa lahust, sade kadus, tekkis plii
Mullid lähevad ülesse. Vaarikpunane värv b) eelmisesse lahusesse lisada NaCl kristalle nii palju, et katseklaasi põhjas oleks 2 3 mm paksune kiht. Kirjeldada 3 5 min jooksul, mis toimub NaCl kristallide ümber ja miks. Lilla värv, põhjal on sinine sade. c) eelmist lahust loksutada kuni NaCl kristallid on lahustunud ja lisada lahusesse pesupudelist ettevaatlikult mööda seina cá 1 mL vett. Kirjeldada, mis toimub ja miks. Toimub reaktsioon, mille põhimõtte seisneb selles, et roosa, lilla ja sinine värvid lähevad põhja. Kui kallutada siis värvid ei segune omavahel vaid jäävad oma kohal. 3.3 Katseklaasi valada ~0,5 mL 0,2 M Bi(NO3)3 lahust ja lisada tilkhaaval 0,25 M KI lahust kuni sademe tekkimiseni. Seejärel lisada tahket KI kuni sademe kadumiseni. Toimus reaktsioon: Bi(NO3)3 + 3KI BiI3 + 3KNO3 Kui lisasin tahket kaaliumjodiidi, sai süsteem ergutuse moodustamaks kompleksühendi, sade kadus: BiI3 + 3KI(t) K3[BiI6] 3
Kaksiksoola ja kompleksühendi dissotsiatsioon 1.1 Kolme katseklaasi valada ~2 mL FeNH4(SO4)2 lahust a) ühte katseklaasi lisada tilkhaaval 1 M H 2SO4 lahust kuni FeNH4(SO4)2 hüdrolüüsist tingitud punakas-pruuni värvuse kadumiseni. Seejärel lisada mõned tilgad NH4SCN lahust. Kui lahuses on Fe 3+ ioone värvub lahus tekkiva [Fe(SCN)]2+ tõttu punaseks. b) teise katseklaasi lisada mõned tilgad konts. NaOH lahust ja soojendada. Kui lahuses on NH4+ ioone, on tunda eralduva ammoniaagi lõhna. c) kolmandasse katseklaasi lisada 0,5-1 mL BaCl lahust. Kui lahuses on SO 42
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
