Reaktsioonid elektrolüütide lahustes (0)

Eksperimentaalne töö nr. 1
Reaktsioonid elektrolüütide lahustes

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

Töövahendid: Katseklaaside komplekt.

Kirjeldada toimuvaid muutusi (sademe teke, värvuse muutused, 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.
lisamisel tekkis valge hägu ja seejärel valge sade. Tekkivaks sademeks on .
Katse 2
Al3+ioone sisaldavale lahusele (0,5...1 ml) lisada 2 M NH3 ⋅H2O lahust ammoniaagi lõhna püsimajäämiseni.
NH₃ ⋅H₂O lahuse lisamisel tekkis valge hägu ja sade.Sademeks oli
Katse 3
Pb2+ ioone sisaldavale lahusele (0,5...1 ml) lisada CrO42– ioone sisaldavat lahust.
lisamisel muutus lahus kollaseks ja tekkis sade. Sade vajub katskeklaasi põhja. Sademeks on .

Hüdrolüüs

Katse 4
Võtta ühte katseklaasi 1 ml Al2(SO4)3 lahust, teise sama palju Na2CO3 lahust. Hinnata lahuste pH-d indikaatoritega (lisada 2...3 tilka).
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 pH 8,3...9,9 (sellest väiksema pH juures värvitu, suurema juures punane). Anda selgitus , miks nende soolade vesilahused ei ole neutraalse reaktsiooniga.

lahus indikaatoriga on roosa see tähendab, et lahus on happeline

lahus indikaatoriga on vaarikaroosa see tähendab, et lahus on aluseline

Gaasi teke

Katse 5
CO32– ioone sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisada mõni tilk indikaatori fenoolftaleiini lahust. Millise reaktsiooniga (happeline, aluseline) on lahus? Miks? Lisada tilkhaaval 1 M HCl vesilahust. Miks muudab indikaator värvust? Kas soolhappe lisamisel on näha eralduva gaasi mullikesi?
Lisades
lahusele fenoolftaleiini lahust muutus lahus vaarikaroosaks, see tähendab, et lahus on aluseline. NaOH on tugev alus ja
on nõrk hape . Lisades lahusele HCl muudab indikaator värvust ja vaarikaroosa värvus kaob, lahus e uutus reaktsioonil aluselisest neutraalseks, sest tugev alus ja tugev hape neutraliseerivad teineteist. Soolhappe lisamisel on näha mullikesi ja seda sellepärast, et eraldub CO₂.

Kompleksühendi teke

Katse 6
Cu2+ ioone sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisada tilkhaaval 6 M NH3 ⋅H2O, kuni esialgselt tekkiv sade (mis sade tekkis?) loksutamisel lahustub ja värvus enam ei muutu. Millise värvuse annab lahusele tekkiv kompleksioon [Cu(NH3)4]2+ ?
Tekkiv sade oli . Tekkinud lahus on kolmekihiline : alumine kiht on hele sinine vedel, teine on hele sinine sade ja kolmas on tume sinine vedel.Tekkinud kompleksioon
annab lahusele tumesinise värvuse.

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.
redutseerija
|*2 oksüdeerija
Reaktsioon toimub ainult Zn-ga, sest ta asub metallide pingereas vesinikust vasakul pool ning reaktsiooni käigus on näha väikseid eralduvaid vesiniku mullikesi. Cu-ga reaktsiooni ei toimu, sest ta asub metallide pingereas vesinikust paremal pool.
Katse 8
Katse viia läbi ja katseklaasid hoida ning tühjendada pärast
reaktsiooni täielikku lõppemist tõmbe all! Kuiva katseklaasi panna tükk vaske ja lisada ~1 ml kontsentreeritud lämmastikhapet. Millised muutused toimuvad? Mis on eralduv pruunikas gaas (mürgine!)?
redutseerija
|*2 oksüdeerija
lisamisel läheb lahus pruunikas-roheliseks ja hakkab eralduma mürgine pruunikas gaas, milleks on mürgine .
Katse 9
Võtta katseklaasi tükk metallilist tsinki ja lisada 1...2 ml CuSO4 lahust. Millised muutused toimuvad? Millise metalli kiht sadestub tsingitüki pinnale?
redutseerija
oksüdeerija
Katse käigus muutus tsingitükk süsimustaks ning selle pinnale tekkis/sadestus vask. Kadus tsingitüki hõbedane värvus ja läige.

KMnO4 ja K2Cr2O7 reaktsioone

Katse 10
Valada katseklaasi ~0,5 ml KMnO4 lahust ja lisada sama kogus lahjendatud H2SO4 lahust ning spaatliga tahket Na2SO3 kuni värvuse valastumiseni (värvituks muutumiseni). Tasakaalustada ja esitada ioonkujul reaktsioonivõrrand
KMnO4(aq) + Na2SO3(s) + H2SO4(aq) → MnSO4(aq) + Na2SO4(aq) + K2SO4 (aq) + H2O(l)
2MnO4 - + 5SO32- + 6H+ = 2Mn2+ + 5SO42+ + 3H2O
Mn + 5 = Mn2+ | oksüdeerija
redutseerija
on roosa aine,
lisamisel lahus muutus hele roosaks ,
lisamisel muutus lahus läbipaistvaks.
Katse 11
Valada katseklaasi ~0,5 ml lahjendatud väävelhappelahust ning lisada 2 tilka KMnO4 lahust. Seejärel lisada tilkhaaval Fe2+-ioone sisaldavat lahust. Reaktsiooni tulemusena kaob lahusele iseloomulik permanganaatioonist tingitud värvus. Tasakaalustada ning esitada molekulaarkujul reaktsioonivõrrand
MnO4–(aq) + Fe2+(aq) + H+(aq) → Mn2+(aq) + Fe3+(aq) + H2O(l)
2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O
Mn - 5 = Mn2+ | oksüdeerija
Fe2+ - 1e = Fe3+ | redutseerija
H2SO4 on värvitu aine, KMnO4 lisamisel lahus muutus hele roosaks, FeSO4 lisamisel muutus lahus läbipaistvaks.
Katse 12
K2Cr2O7 lahusele (1...2 ml) lisada ~1 ml lahjendatud väävelhappelahust ja 1...2 ml Fe2+-ioone sisaldavat lahust. Cr2O72 – reageerib kui oksüdeerija, mille tulemusena kaob lahusele iseloomulik
dikromaatioonist tingitud värvus. Tasakaalustada ning esitada molekulaarkujul reaktsioonivõrrand
Cr2O72–(aq) + Fe2+(aq) + H+(aq) → Cr3+(aq) + Fe3+(aq) + H2O(l)
K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O +
Cr2O72– + 6Fe2+ + 14H+ → 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
oksüdeerija
Fe2+ = Fe3+ redutseerija
Värvus muutub oranžist pruunikaks.
10