Keemilised reaktsioonid lahuses Elektrolüütiline dissotsiatsioon on ioone sisaldava lahuse teke elektrolüüdi lahustumisel. Elektrolüüt on aine, mille lahustumisel vees lagunevad ained ioonideks. Tugev elektrolüüt Tugevad happed, leelised, Tugevad happed kõik soolad HCl ; HNO3 ; H2SO4; HBr ; HI Nõrk elektrolüüt Nõrgad happed, nõrgad Nõrgad happed
Töö teostaja: Õpperühm: Protokoll Õppejõud: Töö teostatud: Protokoll esitatud: arvestatud: Kalju Lott 1.04.2014 ja 15.04.2014 8.04.2014 Töö teoreetilised alused Töös määratakse tasakaalukonstant lahuses toimuvale reaktsioonile: CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H20 Sissejuhatus. Eeltoodud reaktsioonile on termodünaamiline tasakaalukonstant avaldatav tasakaalu olukorras mõõdetud produktide ja lähteainete aktiivsuste kaudu: aCH3COOC2 H 5 a H 2O xCH 3COOC2 H 5 CH3COOC2 H 5 x H 2O H 2O Ka = = aCH3COOH aC2 H 2OH xCH3COOH CH 3COOH xC2 H 5OH C2 H 5OH
Üliõpilane: Hanna-Liina Koort Kood : 103912KAKB Töö teostatud : 16.02.2012 .................................... märge arvestuse kohta, õppejõu allkiri Tallinn 2012 Töö ülesanne. Töös määratakse tasakaalukonstant lahuses toimuvale reaktsioonile CH3COOH + C2H5OH D CH3COOC2H5 + H2O. Sissejuhatus. Eeltoodud reaktsioonile on termodünaamiline tasakaalukonstant avaldatav tasakaalu olukorras mõõdetud produktide ja lähteainete aktiivsuste kaudu: aCH 3COOC2 H 5 a H 2O CCH 3COOC2 H 5 CH 3COOC2 H 5 C H 2O H 2O Ka = = aCH 3COOH a C2 H 2OH CCH 3COOH CH 3COOH CC2 H 5OH C2 H 5OH kus
Mis on alus? Aine, mis koosneb metallioonist ja hüdroksiidioonist Mis on hape? Aine, mis annab lahusesse vesinikioone Mis on oksiid? Aine, mis koosneb kahest elemendist, millest 1 on hapnik. Mis vahe on aluselistel oksiididel ja happelistel oksiididel? Aluselised on metallioksiidid ja happelised on mittemetallioksiidid. Mis on leelised? Leelised on tugevad alused. Lahuse pH. (näitab vesinikiooni sisaldust lahuses) 0-7 happeline ülekaalus H+ -ioonid 7 suurem aluseline ülekaalus OH- -ioonid 7 neutraalne H+ ja OH- -ioone lahuses võrdselt Hapete omadused Hapukas maitse, muudavad indikaatorite värvust, reageerivad aluste ja aluliste oksiididega, reageerivad metallidega eraldades vesinikku. Hapete liigitus Hapniku sisalduse järgi, prootonite arvu järgi, tugevuse järgi. Mis on neutralisatsioonireaktsioon? Happe ja aluse vaheline reaktsioon. Reaktsioonivõrrandid Oksiid+vesi=hüdroksiid
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Õppeaine YKL0063 Biokeemia PRAKTIKUM: Ainete segu lahutamine geelkromatograafia meetodil Üliõpilane: Juhendaja: Kood: Esitatud: Sooritatud: 2.1 AINETE SEGU LAHUTAMINE GEELKROMATOGRAAFIA MEETODIL Teooria Geelkromatograafia põhimõtteks on lahuses sisalduvate ainete lahutamine nende erinevate molekulmasside järgi. Lahuses sisalduvad ained liiguvad läbi geeli erineva kiirusega. Geelkromatograafiat kasutatakse makromolekulide lahutamiseks, lisandite eemaldamiseks, soolade eraldamiseks või puhvri vahetamiseks. Proov viiakse läbi kolonni vesilahuse abil. Geelkromatograafia protsess toimub kolonnis, mis on täidetud pundunud geeligraanulitega, mille pooride mõõtmed on samas suurusjärgus lahuses sisalduvate makromolekulidega.
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 ioone, tekib rasklahustuva BaSO4 sade. Kas lahuses oli nimetatud ioone? Kirjutada soola dissotsiatsioonivõrrand ja ioonide tõestusreaktsioonide võrrandid. 1.2 Võtta kahte katseklaasi ~2 mL K3[Fe(CN)6] lahust a) ühte katseklaasi lisada mõned tilgad NH 4SCN lahust. Kas lahuses on Fe3+ ioone?
TTÜ Materjaliteaduse Instituut Füüsikalise keemia õppetool Töö nr. 8 ESTERDAMISE REAKTSIOONI TASAKAALUKONSTANDI MÄÄRAMINE Üliõpliane: Kood: Töö teostatud: Töö ülesanne. Töös määratakse tasakaalukonstant lahuses toimuvale reaktsioonile CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H20. Sissejuhatus. Eeltoodud reaktsioonile on termodünaamiline tasakaalukonstant avaldatav tasakaalu olukorras mõõdetud produktide ja lähteainete aktiivsuste kaudu: aCH 3COOC2 H 5 a H 2O xCH3COOC2 H 5 CH 3COOC2 H 5 x H 2O H 2O Ka = = a CH3COOH aC2 H 2OH xCH3COOH CH3COOH xC2 H 5OH C2 H 5OH kus xi - komponendi moolimurd,
Kuidas sõltub etanooli vesilahuse põlemine etanooli sisaldusest? Hüpotees: Mida kõrgem on etanooli sisaldus, seda paremini etanooli vesilahus põleb. Katse planeerimine: Lisame erinevatesse anumatesse vastavalt 0%, 30%, 50% ja 70% etanooli lahuseid ja proovime kuidas lahused põlevad ja kas põlevad. Katsevahendid: Puhas piiritus (96,6%), kraanivesi, mõõtesilinder, tikud, 4 keeduklaasi katseteks. Katse 1: Valmistame 0% etanooli lahuse ( 0ml etanooli ja 20ml vett) Katse 2: Valmistame 30% etanooli lahuse ( 4ml etanooli ja 9,3ml vett) Ei põlenud, isegi ei võtnud korraks tuld. Katse 3: Valmistame 50% etanooli lahuse ( 10ml etanooli ja 10ml vett) Jook ise ei põle, aurud selle kohal põlevad. Võttis natuke tuld. Katse 4: Valmistame 70% etanooli lahuse ( 20ml etanooli ja 8...
Töö eesmärk Töö eesmärgiks oli võrrelda tugevate ja nõrkade elektrolüütide aktiivsust, tasakaalu nõrga happe ja nõrga aluse lahuses. Soolhappelahuse kontsentratsiooni määramine. Erinevate lahuste pH määramine ning soolade hüdrolüüs. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Töövahendid: koonilised kolvid (250 mL), mõõtekolvid (100 mL), bürett, pipett (10 mL), keeduklaas (50 mL), pH-meeter, katseklaaside komplekt, klaaspulk Kasutatud ained: 0,05...0,1 M HCl kontroll-lahus, täpse kontsentratsiooniga NaOh standardlahus, ~ 0,01 M NH3H2O lahus, 2 M soolhappe lahus, etaanhappe (äädikhappe) ja
Lahus-ühtlane segu, mis koosneb lahustist ja lahustunud ainest.Lahusti- enamasti vedelik ja on aine , milles lahutsunud aine on ühtlaselt jaoutunud.Lahustunud aine-on aine, mis on lahustis jaotunud üliväikesteks osadeks.Küllastunud lahus- kui lahustunud aine sisaldus lahuses on(antud tingimustel)maksimaalne.Küllastumata lahus-kui ainet saab lahuses veel lahustada. Pihus- segud, milles üks aine on jaotunud teises suhteliselt ühtlaselt, kuid jaoutunud aineosakesed on palju suuremad kui lahuses. Tõeline lahus- ühtlane segu. Kolloidlahus- näiliselt ühtalne segu. Lahustuvus- aine sisaldus tem aküllastunud lahuses. Aine lahustuvust väljendatakse enamasti grammides 100g lahuse kohta. Emulsioon- on üks vedelik tilgakestena pihusunud teises vedelikus. Aerosool-pihusüsteem, milles pihustus keskkond on õhk. Vaht- vedelikus pihustunud gaas
4. Miks ei või kätele sattunud alust teha kahjutuks mõne tugeva happe abil? Sest happed võivad omakorda nahka, riideid kahjustada ja tekitada söövitavadia auke 5. Mis on alus? Mis on sarnas erinevate aluste koostises? Ained, mis annavad lahusesse hüdroksiidioone. Sarnasuseks see, et koosneb nii vesinikust kui ka hapnikust. 6. Millest on tingitud alustele iseloomulikud omadused? Nim neid omadusi Nende lahuses esinevatest hüdroksiidioonidest. Sööbiv toime, võime muuta indikaatorite värvust. 7. Mis on leelised? Mille poolest erinevad teistes alustes? Tugevad alused, jaotuvad täielikult ioonideks. 8. Millisteks ioonideks jagunevad järgmised hüsroksiidid lahuses: KOH, Ba(OH)2 9. Iseloomusta naatriumhüdroksiidi omadusi Valge, tahke aine, lahustub väga hästi vees, eraldades palju soojust, (seebikivi) 10
· Elektrolüüdid ained, mille vesilahused sisaldavad ioone: kuna ioonid on laengukandjad, siis juhivad elektrolüütide lahused elektrivoolu. · Tugevad elektrolüüdid esinevad lahuses ainult ioonidena (tugevad happed, leelised ja soolad) · Nõrgad elektrolüüdid lahuses esinevad nii molekulid kui ka ioonid (nõrgad happed ja alused) · Ioonilise ja tugevalt polaarse kovalentse sidemega ained. · TH: 5tk H2SO4, HCl, HNO3, HBr, HJ · TA: 10tk IA, IIA, Ca · Mitteelektrolüüdid ained, mille vesilahused ei sisalda ioone ei juhi elektrivoolu. · Lahuses on ainult molekulid (paljud orgaanilised ained, lihtained, oksiidid)
Töö eesmärk Laboratoorse töö eesmärgiks oli tõestada erinevate anioonide olemasolu tundmatus analüüsitavas lahuses. Seejärel oli vaja läbi viia tilkreaktsioon SCN - ja [Fe(CN)6]4--ioonide tõestamise kohta nende kooseksisteerimisel. Kolmandas katses oli vaja tõestada etanaatioon. Viimasena tuli identifitseerida tundmatu tahke sool. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Töövahendid: katseklaaside komplekt, klaaspulk, pipett, tsentrifuug, filterpaber, elektripliit, keeduklaas Kemikaalid: analüüsitav lahus, H2SO4, HCl, CH3CH2OH, FeSO4, FeCl3, BaCl2, CaCl2, tolueen,
Joonistage põhimõtteline pilt! Aeromeetrit kasutatakse lahuse tiheduse määramiseks. Aeromeeter sukeldatakse lahusesse ning loeme skaalalt näidu. 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? Tihedus sõltub lahuse massist ja mahust, lahustunud aine sisaldusest lahuses 4. Kas lahuste tihedus on suurem või väiksem kui lahusti tihedus? Lahuste tihedus on suurem kui lahusti tihedus 6. Kuidas väljendatakse lahuste koostist? Massiprotsendiga, molaarse kontsentratsiooniga, molaalse kontsentratsiooniga 7. Mida väljendab lahuse massiprotsent? Lahustunud aine massi sajas massiosas lahuses 8. Mida väljendab lahuse molaarne kontsentratsioon ja kuidas te seda arvutasite, teades et keedusoola mass 250-s milliliitris lahuses on 8 grammi? Väljendab lahustunud aine
Töö eesmärk Õppejõu poolt antud lahusest nelja III rühma katiooni identifitseerimine. Lahuses on ainult III rühma katioonid, teiste katioonide rühmad puuduvad. Sissejuhatus Katioonide III rühma kuuluvad Co2+, Ni2+, Fe2+/3+, Mn2+, Cr3+, Al3+, Zn2+. Mõndasid neist saab juba eeldada olevat lahuses vesilahuse värvuse põhjal: Ni2+- heleroheline, Co2+- roosakaspunane, Fe2+- kahvaturoheline, Fe3+- kollane, Cr3+- tumeroheline, violetne, Mn2+- kahvaturoosa, peaaegu värvitu. Al3+ ja Zn2+ ioonid on vesilahustes värvitud. Hüdratiseerunud ioonide värvuste põhjal saab aga teha vaid esialgseid järeldusi nende sisalduse kohta lahuses, sest nende ioonide erinevad värvused vesilahustes võivad üksteise värvusi maskeerida.
Elektrolüüt-aine,mis vesilahustes ja sulatatud olekus jaguneb täielikult v osaliselt ioonideks. E-d on happed, alused ja soolad. Ioon-laenguga aatom v aatomite rühmitus. Katioon-pos. Laenguga ioon Anioon-neg. Laenguga ioon. Elektr. disson.- lahustumisega kaasnev aine jagunemine ioonideks. Mitteelektrolüüdid-ained,mis ei esine lahuses mitte ioonide, vaid neutraalsete molekulidena. (O2, I2; CO, NO, Al2O3; suhkur, etanool; Fe2O3, Cu jt) Tugevad el.-d on lahuses täielikult jagunenud ioonideks (soolad, tugevad happed ja alused) nõrgad el-d on lahuses ainult osaliselt jagunenud ioonideks (nõrgad happed ja alused). Elektrolüütide lahused juhivad elektrit. Mida nõrgem on elektrolüüt, seda väiksem on ta lahuse elektrijuhtivus. Ioonsed ained (soolad,leelised)on tugevad elektrolüüdid. Lahustumisprotsessi soojusefekt tervikuna sõltub sellest, kumb on ülekaalus-kas energia neeldumine kristallvõre
katioonide rühmadesse. Töö juures ei viida läbi leekreaktsioone, vaid määratakse katsetega lahusest. Tahke soola puhul tuleks valmistada vesilahus, kusjuures kõik kasutatud tahked soolad on vees lahustuvad. + NH4+ määrata alglahusest Katioonide segu + HCl Sademes PbCl2, Hg2Cl2, Lahuses II, II, IV ja V rühm AgCl + HCl + TAA Sademes II Lahuses III, IV rühm ja V rühm sulfiididena +
Leida saadud I Protsentarvutused lahuse mass. 23. Segati 40 grammi 10%-list ja 10 grammi 5%-list lahust. Mitme protsendiline lahus A saadi? 1. 5,6 grammist ainest valmistati 28 grammi lahust. Milline on saadud lahuses aine 24. 18 grammi lahuse lahjendamisel 2 grammi lahustiga saadi 50%-line lahus. Milline oli protsendiline sisaldus? lahustunud aine protsendiline sisaldus esialgses lahuses? 2. 20 grammi suhkrut lahustati 100 grammis vees. Milline on saadud lahuses suhkru 25. Mitu grammi 90%-list ja 1%-list lahust on tarvis võtta, et saada 3,5 kilogrammi 20%-list protsendiline sisaldus
KATIOOIDE II RÜHM Cu2+; Cd2+; Bi3+; Sn2+/4+; Sb3+ /5+ P2.1 II rühma katioonide sadestamine II rühma katioonide sulfiidide lahustuvuskorrutised on tunduvalt väiksemad III rühma II rühma katioonide sulfiidide lahustuvuskorrutise väärtusest. Seetõttu piisab II rühma katioonide sulfiidide sadestamiseks väiksemast sulfiidioonide konsentratsioonist kui III rühma katioonide sadestamiseks. Kuna sulfiidioonide kontsentratsioon sõltub oluliselt vesinikioonide kontsentratsioonist lahuses, siis on lahuse pH reguleerimisega võimalik sulfiidioonidega sadestamisel katioone üksteisest eraldada. Sellel põhinebki II ja III rühma katioonide eraldamine süstemaatilise analüüsi käigus. Tsentrifuugiklaasi võetakse 1-1,5 ml I rühma kloriidide sademe tsentrifuugimisel saadud tsentrifugaati või I rühma katioonide puudumisel alglahust, hapestatakse 3-4 tilga k HCl-ga, lisatakse 1 ml tioatseetamiidi(TAA) lahust ja hoitakse keevas vesivannis 5 min. NB! TAA
aatomvõrega sageli mittelahustuvad nad on suhteliselt ebapüsivad. Vedelik, gaas Gaaside lahustuvus läheb lahusesse molekulidena Gaaside lahustuvus väheneb t° tõusuga ja suureneb rõhu kasvuga. Gaaside lahustuvus Molekulid võivad lahuses lahusti molekulide toimel kas osaliselt või täielikult ioonideks vees väheneb, kui vesi sisaldab lahustunud soolasid. jaguneda Kui üks aine lahustub teises jaotuvad lahustunud aine osakesed (molekulid või ioonid) Henry seadus: ühtlaselt kogu lahusti mahus. Lahustumisel tekivad muutuva koostisega keemilised ühendid - solvaadid (vesilahuste korral nimet. hüdraadid)
eraldamine segust, kasutades nende erinevat lahustuvust. Sissejuhatus Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Mõõteseadmed: tehniline kaal, 250 ml mõõtesilinder, areomeeter Töövahendid: kuiv keeduklaas, klaaspulk, lehter, kooniline kolb, filterpaber Kemikaalid: vesi, NaCl ja liiva segu (B) Kasutatud uurimis- ja analüüsimeetodid ning metoodikad Meetod: Segus oleva NaCl lahustamine ja väljafiltreerimine, lahuse mõõdetud tiheduse järgi NaCl sisalduse lahuses ja liivasegus arvutamine. Metoodika: Kuiva keeduklaasi kaaluti 6,30g liiva ja soola segu. Lahustada NaCl klaaspulgaga segades ~50ml destilleeritud veega. Lahus filtreerida. Jäägile keeduklaasis lisada NaCl täielikuks väljapesemiseks veel ~50ml destilleeritud vett, segada ja filtrida. Keeduklaasi ja liiva jääki keeduklaasis pesta veel paar korda vähese veega. NaCl täielikuks väljapesemiseks filtri pooridest täita filter destilleeritud veega ja lasta tühjaks tilkuda.
LABORATOORNE TÖÖ 7 Anioonide kvalitatiivne keemiline analüüs PRAKTILINE OSA Katse 1 Anioonide segu analüüs Analüüsiks on õppejõult saadud anioonide lahus, mis sisaldab katioonidest ainult NH4+, Na+ või K+- ioone. Anioonidest võivad esineda SO42-, [Fe(CN)6]4-, [Fe(CN)6]3-, Br -, (COO)22-, CO32-, I -, CrO42-ja Cl- -ioonid. Ülesanne: a) määrata oksüdeerivate või redutseerivate anioonide olemasolu lahuses Tabelisse teha märkusi. Kirjeldada kõiki analüüsi käigus toimuvaid muutusi. Eelkatsed Märkused, tähelepanekud Millised anioonid võivad esineda 1.) Analüüsitava lahuse pH pH=6 määramine universaalse indikaatorpaberiga 2.) Lahuse värvus värvitu 3
Lahustumissoojuseks nimetatakse soojushulka, mis eraldub või neeldub teatud koguse lahustatava aine lahustumisel teatud koguses lahustis. Gaaside lahustuvus temperatuuri tõusuga väheneb ja suureneb rõhu kasvuga. Gaaside lahustuvus vees väheneb, kui vesi sisaldab lahustunud soolasid. Henry seadus: Gaasi lahustuvus vedelikus on proportsionaalses sõltuvuses gaasi osarõhuga lahuse kohal , kus CM –gaasi molaarne konsentratsioon lahuses mol/dm3 P – gaasi osarõhk lahuse kohal atm Kh – antud gaasile temperatuurist sõltuv konstant (nn Henry konstant) See seadus ei kehti veega reageerivate gaasiliste ainete kohta (NH3, SO2, CO2,). Lahuste konsentratsioon: Lahuse konsentratsiooniks nimetatakse lahustunud aine hulka kindlas lahuse või lahusti koguses. 1. Massiprotsent 2 C% näitab lahustunud aine massi sajas massiosas lahuses.
2. Valasin katseklaasi 0,5 mL 0,2 M ZnSO 4 lahust ja lisasin tilkhaaval ning loksutades 2 M NaOH lahust kiuni reaktsioonide (muutuste) lõppemiseni. Kompleksühendid, mis koosnevad komplekskatioonist ja kompleksanioonist 1. Valasin katseklaasi 2 mL vett, lisain 2 tilka K4[Fe(CN)6] ja 4 tilka NiSO4 lahust. Seejärel lisasin tilkhaaval kontsentreeritud NH3H2O lahust kuni sademe kadumiseni. Tuntumaid kompleksioonidele iseloomulikke reaktsioone Katioonide tõestamine lahuses 1. Valasin katseklaasi 2 mL vett ning lisasin 2 tilka raud(III)kloriidi FeCl 3 ja 2 tilka K4[Fe(CN)6] (kollane veresool) lahust. [Fe(CN)6]4- ioone kasutatakse Fe3+ ioonide kindlakstegemiseks lahuses. 2. Valasin katseklaasi 2 mL vett ning lisasin 2 tilka raud(II)sulfaati FeSO 4 ja 2 tilka K3[Fe(CN)6] (punane veresool) lahust. [Fe(CN)6]3- ioone kasutatakse Fe2+ ioonide kindlakstegemiseks lahuses. 3
Eksperimentaalne töö 1 NaCl sisalduse määramine liiva ja soola segus Töö ülesanne ja eesmärk Tahke lahuse vamistamine, aine kontsentratsiooni määramine tihedause kaudu, erineva lahustuvusega ainete eraldamine segust. Sissejuhatus Massiprotsent näitab lahustunud aine massi sajas massiosas lahuses C%= Lahuse masssi ja mahu seob tihedus. Lahuse tihedus näitab lahuse ühe ruumalaühiku massi = Lahustunud aine massi leidmine: Aine protsendiline sisaldus lahuses: C%= Molaarne kontsentratsioon näitab lahustunud aine moolide arvu ühes kuupdetsimeetris (ühes liitris) lahuses Molaalsus näitab lahustunud aine moolide arvu 1 kg lahustis Moolimurd näitab lahustunud aine moolide arvu suhet lahusti ja kõikide lahustunud ainete moolide arvu summasse. Normaalne kontsentratsioon näitab lahustunud aine grammekvivaltentide arvu ühes liitris lahuses Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid
1. Selgita, mis on elektrolüüdid. ............................................................................................................ ............................................................................................................ 2. Lõpeta skeem. Elektrolüüdid jagunevad TUGEVAD ELEKTROLÜÜDID esinevad lahuses esinevad lahuses osaliselt ioonidena näited näited Tugevad Soolad Leelised Nõrgad happed Nõrgad alused happed NaCl, CuSO4, H2SO4, HNO3, CaCl2, LiBr. HCl 3. Märgi tabelis õigetesse lahtritesse ristid.
. ................ Protoko .......................................................................... ................ ll ................ esitatud : Protokoll arvestatud: KATIOONIDE III RÜHM Co2+, Ni2+, Fe2+/3+, Mn2+, Cr3+, Al3+, Zn2+ P 3.1 Eelkatsed ja vaatlus Lahuse pH, värvus, sademe olemasolu Hüdratiseerunud Co2+, Ni2+, Fe2+, Fe3+, Cr3+- ioonide värvuste järgi võib teha vaid esialgseid järeldusi nende ioonide sisalduse kohta lahuses, sest nende ioonide erinevad värvused vesilahustes võivad üksteise värvusi maskeerida. (Antud lahuses puudusid Fe2+ -ioonid). Võtsin lahuse nr 16 (roosakas), pH = 2 III rühma katioonide lahustuvate soolade vesilahuste iseloomulikud värvused Co2+ - roosakaspunane Fe2+ - kahvaturoheline Fe3+ - kollane Ni2+ - roheline Mn2+ - kahvaturoosa, peaaegu värvitu Cr3+ - roheline, violetne Al3+ - värvitu Zn2+ - värvitu 3.3 Analüüsi käik
Keemia mõisted 10 klassis Elektrolüüt- aine, mis vesilahuses ja sulatatud olekus jaguneb täielikult või osaliselt ioonideks (alused, happed, soolad) Ioon- laenguga aatom, või aatomite rühmitus (katioon on positiivne, anioon on negatiivne) Elektrolüütiline dissotsiatsioon lahustumisega kaasnev aine jagunemine ioonideks. Hüdraatumine- lahustunud aine osakeste seostumine vee molekulidega. Tugev elektrolüüt- jaguneb lahuses täielikult Nõrk elektrolüüt- jaguneb lahuses ainult osaliselt Ioonsed ained on tugevad elektrolüüdid Happe elektrooniline dissotsiatsioon happe ja vee molekulide vaheline keemiline reaktsioon, milles tekivad hüdrooniumioonid ja (happe) anioonid. Aine lahustuvust väljendatakse tavaliselt lahustunud aine maksimaalse kogusega grammides, mis võib lahustuda 100g lahustis antud temperatuuril. Molaarne kontsentratsioon väljendab lahustunud aine moolide arvu 1 liitis ehk 1 dm3 lahuses.
Lahust segatakse hoolikalt ja seejärel mõõdetakse areomeetri abil selle tihedus. Katseandmed: NaCl ja soola segu mass = 6g (mõõdetud tihedus) = 1,009 g/ (sellest väiksem tihedus tabelis) = 1,0054 g/ (sellest suurem tihedus tabelis) = 1,0126 g/ C% (otsitav massiprotsent) = 1,5% (massiprotsent, mis vastab väiksemale tihedusele) = 1,00% (massiprotsent, mis vastab suuremale tihedusele) = 2,00% Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs: a. Leian NaCl massi lahuses Leian NaCl protsendilise sisalduse liiva ja soola segus %= Liivasoolasegu B tegelik protsendiline sisaldus oli 70% Katse suhteline viga: %== 1,45% b. Leian NaCl sisalduse lahuses molaarsuse kaudu: c. Leian NaCl sisalduse lahuses molaalsuse kaudu d. Leian NaCl sisalduse lahuses moolimurru kaudu e. Leian NaCl sisalduse lahuses normaalse kontsentratsiooni kaudu Kokkuvõte ja järeldused
koosnev homogeenne süsteem.Kui üks aine lahustub teises, jaotuvad lahustunud aine osakesed (aatomid, molekulid või ioonid) ühtlaselt kogu lahusti mahus. Tõelised lahused lahused, milles on lahustunud aine jaotunud molekulideks, aatomiteks või ioonideks. Sellised lahused on termodünaamiliselt püsivad süsteemid. Kolloidlahused on erinevalt tõelistest lahustest heterogeensed (mitmefaasilised) süsteemid, kus lahuses oleva aine osakesed on palju suuremad. Need osakesed on tekkinud paljude molekulide või aatomite liitumisel ja sellised lahused on suhteliselt ebapüsivad. Lahusti mittevesilahuste korral aine, mida on lahuses rohkem ja/või mis ei muuda oma agregaatolekut (vesilahuste korral alati vesi). 60% etanooli + 40% atsetooni lahustiks etanool 98%-ne väävelhappelahus lahustiks vesi
TTÜ keemiainstituut Analüütilise keemia õppetool Instrumentaalanalüüs Vase, kaadmiumi ja tsingi määramine klassikalise polarograafilise analüüsi meetodil Töö teostaja: Õpilaskood: Õpperühm: Õppejõud: Aini Vaarmann Töö eesmärk: Cu2+,Cd2+ ja Zn2+ ioonide määramine uuritavas lahuses: 1)kvalitatiivselt 2)kvantitatiivselt Analüüsipraktikast on teada, et vase, kaadmiumi ja tsingi määramine nende koosesinemisel uuritavas lahuses on küllalt keeruline analüütiline ülesanne. Polarograafiline meetod võimaldab seda ülesannet lahendada nii kvalitatiivselt kui kvantitatiivselt. Vase, kaadmiumi ja tsingi ioonid moodustavad ammoniakaalses keskkonnas kompleksioonid [Cu(NH3)4]2+, [Cd(NH3)4]2+, [Zn(NH3)4]2+. Nende ioonide poollainepotentsiaalid erinevad
Oksiidide põhilised saamisvõimalused : 1. vastavate lihtainete reageerimine hapnikuga, 2. suhteliselt ebapüsivate hapnikku sisaldavate ühendite lagunemine Aluselised oksiidid on metall oksiidid(ainult I ja II A rühma metallid reageerivad veega) ja happelised oksiid on mittemetal oksiid. SO2 ja CO2 saamise võimalused: Põlemine,hingamine Hape aine, mis annab lahusesse vesinikioone Hape molekulid jagunevad lahuses vesinikioonideks ja happe anioonideks Hapete iseloomulike omadusi: 1. hapu maitse, 2. muudavad indikaatorite värvust, 3. reageerivad aluste ja aluseliste oksiididega, 4. reageerivad metallidega, eraldades vesiniku Hapete liigitus erinevate tunnuste järgi: 1. Hapniku sisalduse järgi : hapnikku mittesisaldavad happed, hapnikhapped 2. Prootonite arvu järgi: üheprootonihapped ja mitmeprootonihapped 3
Töö ülesanne ja eesmärgid Töö ülesanne on lahuste valmistamine tahketest ainetest, kontsentratsiooni määramine tiheduse kaudu ja ainete eraldamine segust, kasutades nende erinevat lahustuvust. Sissejuhatus Massiprotsendi leidmine C 2 −C 1 C = C%1 + · (ρ – ρ1) ρ2−ρ1 NaCl massi leidmine lahuses C mNaCl =ρlahus ∙V lahus ∙ 100 Katse suhtelise vea leidmine, arvestades, et õige tulemus on 70% |C −70 | ES = ∙ 100 70 Lahuse molaarsuse leidmine naine C M= V lahus Lahuse molaalsuse leidmine naine Cm = mlahusti Moolmurru leidmine lahuses naine C x= naine +nlahusti Normaalsuse leidmine lahuses
Polarograafiliseks analüüsiks kasutatavad seadmed (polarograafid) on pinge-voolutugevuse kõveraid automaatselt registreerivad aparaadid. Polariseerivaks elektroodiks on elavhõbetilkelektrood, mittepolariseerivaks elavhõbedakiht elektrolüüseri põhjas. Elavhõbetilkelektrood kujutab endast elavhõbedaanumaga ühenduses olevat klaaskapillaari. Kapillaari ots koos elavhõbedatilgaga paikneb analüüsitavas lahuses. Tilk suureneb aeglaselt pealevoolava elavhõbeda arvel, kuni rebib end lahti ning langeb elektrolüüseri põhja. Lahtirebinud tilga asemel hakkab moodustuma uus tilk (korduv protsess). Tilga iga on 3-5 sek. Pidevalt uueneva elavhõbedatilga kasutamine elektroodina tagab elektroodi pinna puhtuse ja ühetaolisuse. Mittepolariseeriva elektroodi (elavhõbedakihi) pind on mitu tuhat korda suurem elavhõbedatilga pinnast. Väikese voolutiheduse tõttu elavhõbedakihi potentsiaal
KATIOONIDE III RÜHM Co2+, Ni2+, Fe2+/3+, Mn2+, Cr3+, Al3+, Zn2+ P3.1 Eelkatsed ja vaatlus Lahuse pH, värvus, sademe olemasolu Hüdratiseerunud Co2+, Ni2+, Fe2+, Fe3+, Cr3+- ioonide värvuste järgi võib teha vaid esialgseid järeldusi nende ioonide sisalduse kohta lahuses, sest nende ioonide erinevad värvused vesilahustes võivad üksteise värvusi maskeerida. III rühma katioonide lahustuvate soolade vesilahuste iseloomulikud värvused: Co2+ - roosakaspunane Fe2+ - kahvaturoheline Fe3+ - kollane Ni2+ - roheline Mn2+ - kahvaturoosa, peaaegu värvitu Cr3+ - roheline, violetne Al3+ - värvitu Zn2+ - värvitu Analüüsi käik Kui analüüsitavas lahuses puuduvad I ja II rühma katioonid, siis võetakse tsentrifuugiklaasi 1-1,5 ml alglahust, lisatakse 5..
Töö käik Valasin katseklaasi 1ml munavalgu lahust. Lisasin keskkonna leelistamiseks NaOH lahust, seejärel CuSO 4 lahust, mis andis lahusesse Cu2+ - ioone. Lahuse värv muutus koheselt lillakaks, mis tõestas, et valk on hüdrolüüsunud, sest lahus ei muutunud roosaks. Ühtlasti tõestas katse valgu (peptiidsidemete) olemasolu leeliselises keskkonnas, kus on Cu2+ - ioone. Järelikult saab selle katsega tõestada valgu (peptiidsidemete) olemasolu (leeliselises) lahuses. Ksantoproteiinireaktsioon (Mulderi reaktsioon) Reaktsioon tõestab aromaatset tuuma sisaldavate aminohapete olemasolu valgus. Konts. HNO 3 lisamisel sadestub valk ja soojendamisel toimub aromaatsete tuumade nitreerumine. Moodustub nitrofenool, kollase värvusega ja käitub kui hape. Töö käik Valasin katseklaasi 1ml munavalge lahust, lisasin 5 tilka konts. HNO 3 ning soojendasin vesivannil. Aromaatsete tuumade nitreerumise tulemusena moodustus kollakas sade
Ioon- Laenguga aatom või aatomite rühmitus. 1.Mis on elektrolüüdid? Vastus: Elektrolüüt on aine, mis vesilahustes ja sulatatud olekus jaguneb täielikult või osaliselt ioonideks. Elektrolüüdid on happed, alused ja soolad. 2. Milliste osakestena esinevad lahuses a) tugevad eletrolüüdid b) nõrgad elektrolüüdid c) mitteelektrolüüdid ? Vastus: Tugevad elektrolüüdid-on lahuses täielikult jagunenud ioonideks, nõrgad elektrolüüdid-on lahuses jagunenud osaliselt ioonideks esinevad lahuses nii molekulide kui ka ioonidena, mitteelektrolüüdid- ei esine lahuses ioonidena. 3. Näited a) tugevad elektrolüüdid b) nõrgad elektrolüüdid c) mitteelektrolüüdid Vastus: a) CaCl(II), HCl, LiOH, b) H2SO4, H2S, AlOH2 4. Miks juhivad elektrolüütide lahused elektrit? Vastus: Tema elektrijuhtivus põhineb vabade ioonide liikumisel. 5. Millised on : a) tugevad elektrolüüdid: H2SO4, HCl, Ca(OH)2, K2SO4, Pb(NO3)2 b)nõrgad elektrolüüdid:
Elektrolüüt on aine , mis vesilahuses ja sulatatud olekus jaguneb täielikult või osaliselt ioonideks. Elektrolüütiline dissotsiatsioon on lahustumisega kaasnev aine lagunemine ioonideks. Hüdraatumine ehk hüdratsioon on lahustunud aine osakeste seostumine vee molekulidega.Tugevad elektrolüüdid on lahuses täielikult jagunenud ioonideks, nõrgad aga on lahuses ainult osaliselt jagunenud ioonideks. Tugevad elektrolüüdid on soolad, tugevad happed ja tugevad alused. Nõrgad on nõrgad happed ja alused. Tugevate elektrolüütide lahused juhivad oluliselt paremini elektrit kui nõrgad elektrolüüdid. Ioonsed ained(soolad, leelised) on tugevad elektrolüüdid. (naatriumkloriid ehk keedusool). Aine lahustuvust väljendatakse tavaliselt lahustund aine max kogusega grammides, mis võib lahustuda 100g lahustis antud tempil
Elektrolüüdid ·Elektrolüüdid ained, mille vesilahusedsisaldavad ioone Kuna ioonid on laengukandjad, siis juhivadelektrolüütide lahused elektrivoolu ·Tugevad elektrolüüdid esinevad lahuses ainultioonidena (tugevad happed, leelised ja soolad) ·Nõrgad elektrolüüdid lahuses esinevad niimolekulid kui ka ioonid (nõrgad happed ja alused) ·Ioonilise ja tugevalt polaarse kovalentse sidemegaained Mitteelektrolüüdid ·Mitteelektrolüüdid ained, millevesilahused ei sisalda ioone Ei juhi elektrivoolu ·Lahuses on ainult molekulid (paljudorgaanilised ained, lihtained, oksiidid) ·Nõrgalt polaarse ja mittepolaarse kovalentsesidemega ained Elekrolüütiline dissotsiatsioon
Kuna tegemist oli sinakasrohelise pulbriga, võis ennustada nikliioonide olemasolu. Valmistasin ainest lahuse, selleks panin natuke ainet katseklaasi, lisasin destilleeritud vett ja segasin, kuni sool oli täielikult lahustunud. Ka tekkinud lahus oli sinakasrohelise värvusega. I rühma katioonide tõestamine Katioonide I rühma sadestamiseks lisasin uuritavale lahusele HCl, kuna sadet ei tekkinud, võis välistada I rühma katioonide Pb2+, Hg22+ ja Ag+ olemasolu lahuses. II rühma katioonide tõestamine Kuna I rühma katioone lahuses ei leidunud, siis võis II rühma katioonide uurimiseks kasutada alglahust. II rühma katioonide sadestamiseks hapestasin 1,5 ml alglahust 4 tilga konts. soolhappega, lisasin 1 ml 1M TAA lahust ja kuumutasin vesivannil 5 minutit. Kuna sadet ei tekkinud, sain välistada ka II rühma katioonide olemasolu lahuses. III rühma katioonide tõestamine
Sissejuhatus Lahus on kahest või enamast komponendist koosnev homogeenne süsteem. Lahusti mittevesilahuste korral aine, mida on lahuses rohkem ja/või mis ei muuda oma agregaatolekut (vesilahuste korral alati vesi). Lahustuvus aine omadus lahustuda mingis lahustis puhta aine mass, mis lahustub antud temperatuuril 100 grammis lahustis. Lahustunud aine hulka kindlas lahuse või lahusti koguses (mahus/ruumalas) nimetatakse lahuse kontsentratsiooniks. Töö eesmärk Lahuse valmistamine tahketest ainetest, ainete eraldamine segust, kasutades nende
Hüdraatumine on eksotermiline siis kui ülekaalus on soojuse eraldumine Hüdraatumine on endotermiline siis kui ülekaalus on soojuse neeldumine kristallivõre lagunemisel. Tahkete kristalsete ainete lahustumisel vees energia enamasti neeldub sest kui aine lahustub veega siis see põhjustab osakestevaheliste sidemete katkemine lahustuva aine kristallis mis toob kaasa neeldumise. Ainete lahustuvus näitab aine sisaldust küllastunud lahuses. Kui ainetsaab lahuses veel lahustada on tegemist küllastumata lahusega, kui lahustunud aine sisaldus lahuses on antud tingimusel maksimaalne on tegemist küllastunud lahusega. Küllastunud lahus sisaldab maksimaalse koguse ainet, mis selles lahusti koguses nendes tingimustes üldse saab lahustuda.(st et lahustunud aine kontsentratsioon lahuses on maksimaalne) Kõige sagedamini väljendatakse lahustuvust lahustunud aine massina (grammides) 100 g lahusti ( vee ) kohta küllastunud lahuses.
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 maine ∗ 100% mlahus ∗ C% C% = → maine = mlahus 100% 200 ∗ 23% maine = = 46 g 100% 6
Laboratoorne töö nr 2 Kompleksühendid Eksperimentaalne töö Kaksiksoola ja kompleksühendi dissotsiatsioon 1.1 Kolme katseklaasi valada ~2 mL FeNH4(SO4)2 lahust. a) ühte katseklaasi lisada tilkhaaval 1 M H2SO4 lahust kuni FeNH4(SO4) hüdrolüüsist tingitud punakas-pruuni värvuse kadumiseni. Seejärel lisada mõned tilgad NH 4SCN lahust. Kui lahuses on Fe3+ ioone värvub lahus tekkiva [Fe(SCN)]2+ tõttu punaseks. Kas lahuses oli nimetatud ioone? Jah, kuna lahus värvus tumepunaseks Fe3+ ioonide olemasolu tõttu. 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?
Töö eesmärk Laboratoorse töö eesmärgiks oli katsete käigus sadestada erinevate rühmade katioone erinevates segudest ning seejärel tõestada nende olemasolu lahuses. Samuti oli vaja teha tilkanalüüsi ning IV rühma katioonide tõestamist leekreaktsiooni abil. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Töövahendid: katseklaaside komplekt, filterpaber, klaaspulk, tsentrifuug, pipett, gaasipõleti, leeginõel. Kemikaalid: kaks analüüsitavat lahust, HCl, H2O, NH3H2O, NaOH, tioatseetamiid, NH4Cl, HNO3, ammooniumtiotsüanaat, pentanool, Fe3+, Ni2+ ja Cu2+ ioone sisaldav lahus, dimetüülglükosiim, K4[Fe(CN)6], alisariin, Na, K, Ca, Ba, Sr.
P6. LÕPUTÖÖ P6.1 Ülesanne Sain ülesandeks määrata tahkes soolas number 9 ühe või kahe katiooni ja ühe aniooni sisaldumine. Katioonide määramisel ei kasutata antud töös leekreaktsioone. P6.2 Töö sooritamine Katioonide määramine Valmistasin tahkest soolast vesilahuse. Esmalt kontrollisin, kas katioonide hulgas esineb ammooniumioon. Selleks lisasin 1 ml enda valmistatud alglahusele Nessleri reaktiivi. Lahuses muutusi ei toimunud, punakaspruuni sadet ei tekkinud, seega ei olnud soolas ammooniumioone. I rühma katioonide tõestamine Alustasin katioonide rühmade eraldamist vastavalt süstemaatilise analüüsi skeemile. Valasin uuritavat alglahust tsentrifuugiklaasi, lisasin 2 M HCl lahust. Sadet ei tekkinud, seega ei olnud lahuses I rühma katioone Pb2+, Hg22+, Ag+. II rühma katioonide tõestamine Kuna alglahuses ei esinenud I rühma katioone, siis võtsin tsentrifuugiklaasi 1,5 ml alglahust,
Kuidas osalevad selles protsessis vee molekulid? 6. Millest koosneb soojusefekt ioonsete ainete lahustumisel vees? 7. Mis on aine lahustuvus? Millistes ühikutes seda tavaliselt väljendatakse? 8. Mis on lahuse molaarne kontsentratsioon? Kuidas seda tähistatakse? 9. Kirjutage järgmiste ainete elektrolüütilise dissotsiatsiooni võrrandid: ZnCl2, K2CO3, Ba(NO3)2, Ca(OH)2, Na3PO4. 10. Mille poolest erineb tugevate ja nõrkade hapete elektrolüütiline dissotsiatsioon lahuses? 11. Mis on hüdrooniumioonid? Kuidas nad tekivad? 12. Mis on astmeline dissotsiatsioon? Millised happed dissotsieeruvad astmeliselt? 13. Koostage järgmiste ainete dissotsiatsioonivõrrandid: HNO3, H2SO3, HI, NH3 · H2O, HCOOH, H2SO4, H3PO4 . Milliste ainete korral on dissotsiatsioon astmeline? Millistes dissotsiatsioonivõrrandites tuleb märkida nooled kahes suunas? Miks? 14. Nimetage ioonidevaheliste reaktsioonide toimumise tingimused. 15
Lahus on ühtlane segu, mis koosneb lahustist (võib olla nii vedelas, tahkes kui gaasilises olekus, kui on vedel, siis on ka lahus vedel) ja selles ühtlaselt jaotunud ühest (jaotunud üliväikeste osade aatomite, molekulide või ioonidena) või mitmest ainest (soolvesi). Aine lahustuvus iseloomustab aine sisaldust küllastanud lahuses. Elektrolüütide hulka kuuluvad happed, alused ja soolad. Tugevad elektrolüüdid on lahuses täielikult jagunenud ioonideks, nende molekule lahuses ei esine (enamik sooladest, tugevda happed ning leelised). Nõrgad elektrolüüdid on vaid osaliselt jagunenud ioonideks. Põhiliselt esinevad nad lahuses molekulidena (nõrgad happed ja nõrgad alused). Kui aine kristallid koosnevad ioonidest, mida hoiavad kristallvõres koos nendevahelised tõmbejõud, siis ümbritsevad aine kristalli vee molekulid. Seejuures pöörduvad vee molekulid aine katioonide poole oma negatiivse poolusega ning aine anioonide poole positiivse poolusega
Katseandmed: NaCl ja soola segu mass = 6g 3 ρ (mõõdetud tihedus) = 1,009 g/ cm ρ1 (sellest väiksem tihedus tabelis) = 1,0054 g/ cm 3 ρ2 (sellest suurem tihedus tabelis) = 1,0126 g/ cm 3 C% (otsitav massiprotsent) = 1,5% C 1 (massiprotsent, mis vastab väiksemale tihedusele) = 1,00% C 2 (massiprotsent, mis vastab suuremale tihedusele) = 2,00% Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs: a. Leian NaCl massi lahuses ρ∗V ∗C 250∗1,009∗1,5 NaCl=¿ = =3,78375 g 100 100 m¿ Leian NaCl protsendilise sisalduse liiva ja soola segus 3,78375 g∗100 %= =63,0625 6g Liivasoolasegu B tegelik protsendiline sisaldus oli 70% Katse suhteline viga: |63,0625−70|∗100 ∆%= 70 = 1,45%
tsentrifugaati või I rühma katioonide puudumisel alglahust, hapestatakse 3-4 tilga konts. HCl- ga, lisatakse 1 ml 1M tioatseetamiidi (CH3CSNH2, TAA) lahust ja hoitakse keevas vesivannis 5 min (TAA kasutamisel tuleb lahust alati kuumutada/keeta, sest toatemperatuuril on tema hüdrolüüs väga aeglane). Sulfiidide sadenemine toimub nende lahustuvuse suurenemise järjekorras. Kuna mitmete sulfiidide värvused on üksteisest erinevad, siis võib juba sadestamise käigus teha märkmeid lahuses sisalduda võivate katioonide kohta. Tsentrifuugitakse. Sadenemise täielikkuse kontroll. Kuna CdS ja SnS on II rühma sulfiididest kõige paremini lahustuvad (kõige suurema lahustuvuskorrutisega), siis peale tsentrifuugimist lisatakse tsentrifuugiklaasi ~0,5 ml H2O nii, et vesi valguks mööda katseklaasi seina alla ja koguneks lahuse pinnale. Kui vee ja lahuse piirpinnal kollast CdS või pruunikat SnS rõngast ei teki, siis pole vaja lahjendada. Kui aga piirpinnal