Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Reaktsioonid elektrolüütide lahustes. Heterogeenne tasakaal ". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
ioon, katseklaas, reaktsioon, cacl, cacl2, tsentrifuugi, klaasid, 2so4, lahustuvuskorrutis, agno3, tekkima, bacl2, sadet, 2nacl, sulfiid, naoh, arvutust, cuso4, tekkib, lahused, mgso4, so42, küllastatud, lahustumine, reaktiiv, na2so4, ag2s, limiteeriv, hape, mgcl, niso4, hno3, mgcl2, 2kno3, rootor, 2nh3, 2naoh, soolad, nh4cl, sulfiidid, igasse, nano3Laboratoorne töö 4 Reaktsioonid elektrolüütide lahustes. Heterogeenne tasakaal 1. Raskelahustuva ühendi sadenemine ja lahustumine Katse 1.1 Valasin katseklaasidesse 1 ml HC ,l NaCl ja CaCl2 lahust ning lisasin igasse katseklaasi 0,1 ml (2 tilka) AgNO3 lahust. 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
Reaktsioonid elektrolüütide lahustes. Heterogeenne tasakaal 1. Rasklahustuva ühendi sadenemine ja lahustumine Katse 1.1 I katseklaasi valati 1 ml HCl lahust, lisati 0,1 ml AgNO3 lahust. HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 Ag+ + Cl- AgCl Tekkis valge sade II katseklaasi valati 1 ml NaCl lahust, lisati 0,1 ml AgNO3 lahust. NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 Ag+ + Cl- AgCl Tekkis valge sade III katseklaasi valati 1 ml CaCl2 lahust, lisati 0,1 ml AgNO3 lahust. CaCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Ca(NO3)2 Ag+ + Cl- AgCl Tekkis valge sade Cl- ioonide määramiseks peab reaktiiv sisaldama Ag+ ioone, tekib hõbekloriidi sade. I katseklaas: Järelikult sade pidi tekkima II katseklaas:
Laboratoorse töö eesmärgiks oli läbi viia reaktsioonid, milles rasklahustuvad ühendid sadenevad või lahustuvad, kus tekib rasklahustuv ühend ühe ja sama iooniga. Lisaks tuli jälgida ka heterogeense tasakaalu nihkumist ning sulfiidide sadenemist. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Töövahendid: katseklaaside komplekt, tsentrifuugiklaasid, väike keeduklaas, büretid, suurem keeduklaas, pliit, tsentrifuug, mõõtsilinder, klaaspulk. Kemikaalid: HCl, NaCl, CaCl2, AgNO3, H2SO4, Na2SO4, MgSO4, CuSO4, Na2S2O4, BaCl2, Pb(NO3)2, KI, K2CrO4, CH3CSNH2, NH4H2O, CH3COOH, NaOH, MgCl2, KOH, NH4Cl, MnSO4, NiSO4, CdSO4, Hg(NO3)2, SbCl3. Töö käik 1. Rasklahustuva ühendi sadenemine ja lahustumine Katse 1.1. Valasin katseklaasidesse 1 mL HCl, NaCl ja CaCl 2 lahust ning lisasin katseklaasi 2 tilka AgNO3 lahust. Valasin katseklaaside sisud kokku, et seda hiljem katses 3.1. kasutada. Katse 1.2.
Kirjeldada, mis toimub NaOH lahuse lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel). Tekkis helesinine sade. Kirjutada reaktsioonivõrrand. Mis sade tekkis? Tekkis vask(II)hüdroksiidi sade: CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 c) kolmandasse katseklaasi lisada 4-6 tilka 0,5 M NH 4Cl lahust. Kirjeldada, mis toimub NH4Cl lahuse lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel). NH4Cl lahuse lisamisel mingeid muutusi ei toimu. Kas siin tekib vase ammiinkompleks? Kuna reaktsioon ei toimu keemilis- termodünaamilistel põhjustel, ei teki ammiinkompleksi, ei tekkinud sadet. d) neljandasse katseklaasi panna üks Zn graanul (katset alustada üheaegselt katsega 2.2.b ja jälgida, kas tsingi pinnale tekib vasekiht. Kirjeldada, mis toimub. Zn pinnale tekkis vasekiht. Kirjutada reaktsioonivõrrand. CuSO4 + Zn → ZnSO4 + Cu↓ 2.2 Eelmises katses 2.1.a tekkinud vase ammiinkompleksi sisaldav selge lahus jagada võrdselt kahte katseklaasi.
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.
Cu2+ + 4NH4+ + 4OH- → [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O Redoksreaktsioonid Metallid, metallide pingerida 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. 1) Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ (reaktsioonis eraldus H2 metalli pinnal mullikestena, reaktsioon toimub, sest Zn asub vesinikust vasakul.) Zn + 2H+ + 2Cl- → Zn2+ + 2Cl- + H2↑ Zn – 2e- → Zn2+ (redutseeria – loovutab elektrone) 2H+ + 2e-→H2 (oksüdeeria – liidab elektrone) 2) Cu + HCl → reaktsiooni ei toimu Teist reaktsiooni ei toimu, kuna lähtudes metallide pingereast Cu on vähem aktiivne kui H. Katse 8. Katse viia läbi ja katseklaasid hoida ning tühjendada pärast reaktsiooni täielikku lõppemist tõmbe all
happeline. 1-2 mL analüüsitavale lahusele lisatakse 1-2 tilka konts. HCl lahust, 1-2 mL tioatseetamiidi (TAA) CH3CSNH2 lahust ning soojendatakse vesivannil. Juhul, kui kollast CdS sadet ei teki (lahus liiga happeline), lisatakse destilleeritud vett, veel 1 mL TAA ning soojendatakse. Sade eraldatakse tsentrifuugimisel (kontrollida sadenemise täielikkust). NB! TAA-d sisaldavad katseklaaasid tühjendada tõmbkapi all olevasse valamusse. Kui TAA-d sisaldav katseklaas võetakse tõmbkapi alt välja, tuleb see sulgeda korgiga. Tähelepanu- katseklaasi kuumutamisel veevannil võetakse kork ära. Kirjeldada kõiki analüüsi käigus toimuvaid muutusi, märkida ära lähteainete ja tekkivate ühendite värvused Konts. HCl lahuse lisamisel läks lahus kollasemaks, lisa 1 mL TAA lisamisel ning soojendamisel tekkis piimjasvalge sade. Kirjutada CdS tekkereaktsiooni võrrand. Cd2+ + S2– → CdS↓ CdCl2 + CH3CSNH2 + CdS↓ + CH3CNH2Cl2
kompleksioonid. Lisaks eelpooltoodule on võimalik kompleksioone lagundada selliste ioonide viimisega kompleksioone sisaldavasse lahusesse, millised moodustavad kompleksi kuuluvate ioonidega rasklahustuvaid ühendeid. Kompleksiooni lagunemise võimalikkuse orienteeruvaks määratlemiseks võrreldakse kompleksiooni üldist ebapüsivuskonstanti võimaliku rasklahustuva ühendi lahustuvuskorrutisega (Ks). Kui ebapüsivuskonstandi väärtus on oluliselt suurem kui võimaliku rasklahustuva ühendi lahustuvuskorrutis, siis kompleksioon laguneb ja moodustub rasklahustuva ühendi sade, ning vastupidi. Määratlemine on ligikaudne seepärast, et rasklahustuva ühendi lahustuvus sõltub suuremal või vähemal määral lahuse ioontugevusest. Nii kompleksiooni tekkimise kui lagunemise võimalikkuse täpsemaks määratlemiseks tuleb arvestada lahuses kõikide ioonide kontsentratsioone. Näide: Kas [Ag(NO2)2]- sisaldavale lahusele kloriidioonide lisamisel tekib AgCl sade või mitte ?
Laboratoorne töö 1 Töö ülesanne ja eesmärk: tõestada katioonide esimese rühma reaktsioone Kasutatud töövahendid: pipett, puhtad katseklaasid Kasutatud ained: 2M HCl, 0,25M KI, 0,2M K2CrO4 Tõestusreaktsioonid Pb2+ -ioonide tõestusreaktsioonid 1) Cl-ioonidega moodustub valge tihe pliikloriidi sade: Pb2+ + 2Cl PbCl2 Pb(NO3)2 + 2HCl PbCl2 + 2HNO3 2) I-ioonidega (lisada 1 tilk) moodustub intensiivne kollane pliijodiidi sade: Pb2+ + 2I PbI2 Pb(NO3)2 + 2KI PbI2 + 2KNO3 Kuumutasin sademe 2M etaanhappega hapestatud vees, seejärel kiiresti jahutasin ning eraldus kuldselt helkiva peenekristalliline PbI2 sade. 3) CrO42-ioonidega moodustub kollane pliikromaadi sade: Pb2+ + CrO42 PbCrO4 Pb(NO3)2 + K2CrO4 PbCrO4 + 2K2NO3 Sade lahustub NaOH lahuses moodustades tetrahüdroksoplumbaatiooni, sade kaob, lahus on värvitu: PbCrO4 + 4OH [Pb(OH)4]2 + CrO42 Ag + -ioonide tõestusreaktsioonid 1) Cl
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
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.
Kompleksühendid Kaksiksoola ja kompleksühendi dissotsiatsioon 1. Katsed FeNH4(SO4)2 lahusega a) 1. Töö eesmärk o Fe3+ ioonide olemasolu kontrollimine lahuses. 2. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Töövahendid: Katseklaas. Kasutatud ained: FeNH4(SO4)2, 1 M H2SO4, NH4SCN. 3. Töö käik Valasin katseklaasi ~2 mL FeNH4(SO4)2 lahust. Lisasin tilkhaaval 1 M H2SO4 lahust kuni FeNH4(SO4)2 hüdrolüüsist tingitud punakas-pruuni värvuse kadumiseni. Seejärel lisasin mõned tilgad NH4SCN lahust. 4. Katseandmed Lahus värvus punaseks. 5. Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs Lahus värvus punaseks, järelikult oli lahuses Fe3+ ioone ning moodustus [Fe(SCN)]2+ kompleks.
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
............................................................. ................................................ Protokoll esitatud: .......................................................................... Protokoll arvestatud: P1. Katioonide I rühm Töö eesmärk Töö eesmärk on eraldada Pb2+-, Ag+- ja Hg2+-ioonid teiste rühmade katioonidest, mis põhineb nende kloriidide väga vähesel lahustumisel vees. Kasutatud töövahendid ja kemikaalid Katseklaasid, pipett, keeduklaas, pliit, tsentrifuugi aparaat, Pb(NO3)2 lahus, 2M HCl lahus, konts. HCl lahus, KI lahus, K2CrO4 lahus, 2M NH3 H2O lahus, Hg2(NO3)2 lahus, Esimese rühma katioonide tõestusreaktsioonid. P1.1 Tõestusreaktsioonid Pb2+ -ioonide tõestusreaktsioonid a) Cl -ioonidega moodustub valge pliikloriidi sade: Pb2+ + 2Cl PbCl2 Pb(NO3)2 + 2HCl PbCl2 + 2HNO3 b) I -ioonidega (lisada 1 tilk) moodustub kollane pliijodiidi sade: Pb2+ + 2I PbI2 Pb(NO3)2 + 2KI PbI2 + 2KNO3
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
Elementide keemia Laboratoorse töö 1 Esimese rühma katioonide tõestusreaktsioonid. P1.1 Tõestusreaktsioonid Pb2+ -ioonide tõestusreaktsioonid a) Cl -ioonidega moodustub valge pliikloriidi sade: Pb2+ + 2Cl PbCl2 Pb(NO3)2 + 2HCl PbCl2 + 2HNO3 b) I -ioonidega (lisada 1 tilk) moodustub kollane pliijodiidi sade: Pb2+ + 2I PbI2 Pb(NO3)2 + 2KI PbI2 + 2KNO3 Sademe kuumutamisel etaanhappega hapestatud vees ning seejärel jahutades eraldub PbI2 kuldsete lehekestena. c) CrO42 -ioonidega moodustub kollane pliikromaadi sade: Pb2+ + CrO42 PbCrO4 Pb(NO3)2 + K2CrO4 PbCrO4 + K2NO3 Sade lahustub NaOH lahuses moodustades tetrahüdroksoplumbaatiooni, sade kaob: PbCrO4 + 4OH [Pb(OH)4]2 + CrO42 Ag+ -ioonide tõestusreaktsioonid a) Cl -ioonidega moodustub valge hõbekloriidi sade Ag+ + Cl AgCl AgNO3 + HCl AgCl + HNO3 Tekkinud AgCl sademe reageerimisel ammoniaagi vesilahusega moodustub lahustuv kompleksühend diammiinhõbekloriid, sade kaob. AgCl + 2NH3 H2O [Ag
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 dissotsatsiooni, kolmandas katses aga ammiin-ja hüdroksokomplekside teket. 4.-7. katses tegelesime atsiidokomplekside ja 8. katses akvakompleksidega
Näiteks joodi vesilahuse loksutamisel benseeni C6H6 või tolueeniga C6H5CH3 läheb jood üle orgaanilisse lahustisse, moodustades roosa või lillakaspunase kihi (jood lahustub vees halvasti, orgaanilistes lahustites aga hästi). 3. Füüsikalised eraldamismeetodid on destillatsioon ja sublimatsioon. Maskeerimine. Vahel on võimalik analüüsi takistavate aine koostisosade eraldamine asendada maskeerimisega.Sel juhul viiakse mingi ioon või ühend keemilise reaktsiooni abil sellisesse vormi, milles ta ei osale enam teatud reaktsioonides.Näiteks esineb sageli vajadus maskeerida raud(III)ioone.Selleks võib kasutada nende sidumist väheaktiivsesse kompleksühendisse NaF toimel: Fe+3 + 6F- [FeF6]-3 või redutseerimisel Na2SO3 -ga. Lehekülje algusesse Töövõtted ja töövahendid kvalitatiivsel analüüsil.
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:
Lahustasin sademe vesivannil kuumutamisega etaanhappega hapestatud vees, seejärel jätsin lahuse jahtuma. Pliijodiidi sade eraldus uuesti kuldsete sädelevate lehekestena (kiirel jahtumisel tekib kuldne helkiv peenekristalne sade). 3) K2CrO4 + Pb(NO3)2 PbCrO4 + 2 KNO3 Sadenes kollane pliikromaadi puru. Lahustasin sademe leelise (NaOH) lahuses, kus see moodustas tetrahüdroksoplumbaatiooni. PbCrO4 + 4 OH- [Pb(OH)4]2- + CrO4 2- Ag+ - ioonide tõestusreaktsioonid 1) AgNO3 + HCl AgCl + HNO3 Kloori ioonidega tekkis valge puru lahuse peale, mis oli hõbejodiidi sade. Võtsin ammoniaagi vesilahuse, mis reageeris AgCl sademega ning moodustas lahustuva kompleksühendi diammiinhõbekloriiidi. AgCl + 2 NH3 x H2O [Ag(NH3)2]Cl + 2 H2O Lisasin lämmastikhapet (prootoneid) ning kompleksühend lagunes ja hõbekloriid sadenes uuesti. [Ag(NH3)2]Cl + 2 H+ AgCl + 2 NH4 + 2) AgNO3 + KI AgI + KNO3 Joodi-ioonidega moodustus kollakas hõbejodiidi sade.
Cu2+ + 4NH3 H2O = [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O CuSO4 + 4NH3 H2O = Cu(OH)2 + 4NH3 H2O = [Cu(NH3)4]SO4 + 4H2O Esimeses katseklaasis tekkis piimjas valge sade Cu(OH)2 Hüdraati lisades ja loksutades tekib tumelilla värvus [Cu(NH3)4]2+ tõttu. 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 oksüdeerija H redutseerija Zn Cu + HCl = reaktsiooni ei toimu, kuna Cu on vesikikust passiivsem (pingerea põhjal). Esimeses reaktsioonis eraldus H2. 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 + 2NO2 + 2H20
üksteisega moodustus kompleks. 2+ 2- + 2 6 4 2 [Co(H O) ] + 4 NaCl [Co(Cl )] + 4 Na + 6 H O tetraklorokoobaltaat(II) 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. Kristallide ja lahuse vahele tekkis roosa triip, sest hakkas tekkima heksaakvakoobalt(2+) ioon. [CoCl4]2-+6H2O[Co(H2O)6]2++HCl-- 3 3 3.3 Katseklaasi valada ~0,5 mL 0,2 M Bi(NO ) lahust ja lisada tilkhaaval 0,25 M KI lahust Tekkis must sade kuni sademe tekkimiseni. Seejärel lisada tahket KI kuni sademe kadumiseni. BiI3 Bi(NO3)3 + 3KI BiI3 + 3KNO3 3.4 Katseklaasi valada ~0,5 mL 0,25 M KI lahust ja 1 mL dest. vett. Lisada 1-2 tilka 0,2 M 3 2
lahustub ja värvus enam ei muutu. Millise värvuse annab lahusele tekkiv kompleksioon [Cu(NH3)4]2+ ? CuSO4 + 4NH3*H2O [Cu(NH3)4]SO4+ 4H2O annab lahusele tumesinise värvuse, tekib sade. Cu2+ + 4NH3*H2O [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O Redoksreaktsioonid 5. Metallid, metallide pingerida 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(gaas) Zn2++Cl- ZnCl2 reaktsioon toimub, sest Zn asub vesinikust vasakul. Reaktsiooni käigus eraldub H2. Cu + HCl reaktsiooni ei toimu, sest Cu asub metallide pingereas vesinikust vasakul(väheaktiivne metall). Katse 8. Katse viia läbi ja katseklaasid hoida ning tühjendada pärast reaktsiooni täielikku lõppemist tõmbe all! Kuiva katseklaasi panna tükk
TTÜ keemiainstituut Anorgaanilise keemia õppetool YKI0020 Keemia alused Laboratoorne töö nr. Töö pealkiri: Õpperühm: Õppejõud: Töö teostanud: Protokoll esitatud: Protokoll arvestatud: Eksperimentaalne töö Reaktsioonid elektrolüütide lahustes Töö ülesanne ja eesmärk. Elektrolüütude lahustes toimuvate rektsioonide kulgemise peamiste põhjuste selgitamine, reaktsioonivõrrandite kirjutamine molekulaarsel ja ioon-molekulaarsel kujul, redoksreaktsoonide 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 oks�
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,
Lisasin pestud sademele 1-2 ml destilleeritud vett ning soojendasin veevannis, aeg-ajalt segades. Seejärel tsentrifuugisin kuumalt (2 minutit). Tsentrifuugida tuleb kuumalt, kuna soojendamisel lahustub PbCl 2 sade ning edasisteks reaktsioonideks on meil vaja lahust, mis ei sisaldaks PbCl2 sadet. Et veenduda, kas lahuses on Pb2+-ioone, siis pipeteerin koheselt pärast tsentrifuugimist lahust puhtasse katseklaasi ning valin kõige tundlikuma Pb 2+- ioonide tõestusreaktsiooni, milleks on reaktsioon I—ioonidega. Pb2+ + 2I– → PbI2 ↓ Selleks lisan tilkhaaval KI lahust, kuid sadet ei teki (PbI 2 on samuti lahustuv kuumas lahuses). Hg22+-ioonide tõestamine Järelejäänud sademele lisasin 10-15 tilka 2M ammoniaakhüdraadi vesilahust ning segasin. Tekkis must sade, mis tõestab Hg22+-ioonide olemasolu, kuna sadeneb metalne elavhõbe. Hg2Cl2 + 2NH3⋅H2O → NH2HgCl ↓ + Hg ↓ + NH4Cl + 2H2O AgCl eraldamine Hg2Cl2 sademest ja Ag+-ioonide tõestamine
1. Esimese rühma katioonide tõestusreaktsioonid. Viia läbi kõik esimese rühma katioonide tõestusreaktsioonid. Selleks võtta pestud ja destilleeritud veega loputatud katseklaasi puhta pipetiga või pipetiga, mis on selle lahuse jaoks ette nähtud, mõned tilgad vastavat katiooni sisaldavat lahust (aniooniks nitraatioon) ning lisada mõned tilgad tõestusreaktiivi. 1.1 Pb2+ -ioonide tõestusreaktsioonid a) Cl -ioonidega Pb2+ + 2Cl- PbCl2 Moodustub valge sade, mis lahustub soojas vees. b) I -ioonidega Pb2+ 2I- PbI2 Tekib kollane PbI2 sade. Sade lahustatakse vesivannil etaanhappega hapestatud vees, jahutada kraanivee all. Aeglasel jahtumisel eraldub PbI 2 sade uuesti kuldsete sädelevate lehekestena. Kiirel jahtumisel aga eraldub sade kuldselt helkiva peenekristalse sademena. Jahutamisel tekkisid kuldsed sädemekristallid. c) CrO42- - ioonidega Pb2+ + CrO42- PbCrO4 Moodustub kollane pliikromaadi sade, mis NaOH lahuses, moodustades tetrahüdroksoplumba
kompleksioon [Cu(NH3)4]2+ ? Cu2+ + 4NH3 ⋅ H2O → [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O CuSO4 + 4NH3 ⋅ H2O → Cu(OH)2 + 4NH3 ⋅ H2O → [Cu(NH3)4]SO4 + 4H2O 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
Saamine ja omadused. 2.1 Valasin nelja katseklaasi ~3 ml 0,25 M CuSO4 lahust. a) Lisati 6-8 tilka 0,5M NH3·H2O vesilahust CuSO4 + 2NH3·H2O Cu(OH)2 + NH4SO4 - helesinine hägune lahus. Lisasin 15 tilka 6M NH3·H2O vesilahust: Cu(OH)2 + 4NH3·H2O [Cu(NH3)4](OH)2 + 4H2O selge, sademeteta tumesinine kompleks b) Lisasin 4-6 tilka 0,2M NaOH lahust CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 Tekkis vask(II)hüdroksiidi sademega helesinine lahus c) Lisasin 4-6 tilka 0,5M NH4Cl lahust CuSO4 + NH4Cl reaktsioon ei toimu keemilis-termodünaamilistel põhjustel, ei teki ammiinkompleksi. d) Panin katseklaasi Zn graanul Zn pinnale tekkis vasekiht CuSO4 + Zn ZnSO4 + Cu 2.2 Jagasin katses 2.1 saadud lahuse kahte katseklaasi a) Lisasin 10 tilka 2M NaOH lahust. Kompleks lagunes, tekkis sinakas sade [Cu(NH3)4](OH)2 + NaOH Cu(OH)2+NaOH + 4NH3 b) Panin katseklaasi Zn graanuli Zn pinnale vasekihti ei tekkinud, kuna kompleksühendi püsivuse tõttu ei suutnud Zn vaske ühendist välja tõrjuda 2
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
[Fe(CN)6]3- kindlakstegemiseks lahustes. Lahus läks fantoomsiniseks, mis näitab, et lahuses on Fe2+ ioone. Trirauddiheksatsianoferraat 7.3 Cu2+. Katseklaasi valada ~ 2 mL vett, lisada 1-2 tilka CuSO4 ja 1-2 tilka K4[Fe(CN)6] lahust. Lahus läks pruunikakss ning tekkis sade divaskheksatsüanoferraat Anioonide tõestamine lahuses 7.4 Cl. NaCl lahusele (0,5 1,0 mL) lisada tilkhaaval AgNO3 lahust. Tekib valge hõbekloriidi sade. Sademele lisada 6M NH3 ·H2O vesilahust. Soojendada ja loksutada. Sade lahustub hõbeda ammiinkompleksi tekke tõttu. Lahuse hapestamisel lämmastikhappega sadestub uuesti AgCl. Algul sade lahustus, kuid siis tekkis AgCl sade uuesti, kuna lahust hapestati. diamiinargentaat 7.5 SCN. Tiotsüanaatioone sisaldavale lahusele (1 2 mL) lisada 1 2 mL 1M H2SO4 ja
Cu2+ + 4NH3 * H2O = [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O CuSO4 + 4NH3 * H2O = Cu(OH)2 + 4NH3 * H2O = [Cu(NH3)4]SO4 + 4H2O Esimeses katseklaasis tekkis valge sade Cu(OH)2 Teise katseklaasi tekkis tumesinine värvus tänu komplektsioonile [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(gaas) Cu + HCl = reaktsiooni ei toimu Zn2++Cl- ZnCl2 reaktsioon toimub, sest Zn asub vesinikust vasakul(aktiivsem). Reaktsiooni käigus eraldub H2. . Teist reaktsiooni ei toimu kuna Cu on vähem aktiivsem kui H (pingerida). Katse 8. Kuiva katseklaasi panna tükk vaske ja lisada ~1 ml kontsentreeritud lämmastikhapet. Millised muutused toimuvad
· 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).
annaabi.ee 
