Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Reaktsioonid elektrolüütide lahustes". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
ioon, reaktsioon, metall, gaas, reaktsioonivõrrand, fenoolftaleiin, so42, 4h2o, k2cr2o7, k2so4, indikaator, cuso4, redoksreaktsioonid, tükk, tsink, yki0020, protokoll, oksüdeerija, metüülpunane, roosa, pöördeala, vesilahused, soolas, anioon, 4nh3, tsinki, zncl2, na2so3, 2kmno4, 2mnso4, cr2o72, 7h2o, õppetool, teostaja, meeme, põldmeselgitamine, 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-
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
1 M HCl lisades neutraliseeritakse lahus ja kogu lahus muutub lõpuks happeliseks, indikaatori värvus kaob. Soolhappe lisamisel nägin gaasi mullikesi. Komplekühendi 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+ ? 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
Na2CO3 + fenoolftaleiin→ roosa värvus, järelikult pH on suurem kui 8,3…9,9 Gaasi teke Katse 5. CO32– ioone sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisada mõni tilk indikaatori fenoolftaleiini lahust. Lisada tilkhaaval 1 M HCl vesilahust. Miks muudab indikaator värvust? Kas soolhappe lisamisel on näha eralduva gaasi mullikesi? Na2CO3 + fenoolftaleiin→ roosa värvus, järelikult see on aluseline lahus, kuna happelises keskskonnas fenoolftaleiin on värvitu. Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑ 2Na+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- → 2Na+ + 2Cl- + H2O + CO2↑ CO32- + 2H+ → H2O + CO2↑ Lisades HCl lahus muutub värvusetuks, sest lahus muutub neutraalseks. Näha on eralduva gaasi mullikesi (CO2). Kompleksühendi teke Katse 6. Cu2+ ioone sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisada tilkhaaval 6 M NH 3 ⋅ H2O, kuni esialgselt tekkiv sade loksutamisel lahustub ja värvus enam ei muutu. Esialgselt katseklaasis tekkis helesinine sade Cu(OH)2:
Fenoolftaleiini lisamisel muutus laus lillaks. 1M HCl lisades neutraliseeritakse lahus ja happe lisades muutub lahus lõpuks happeliseks, indikaatori värvus kaob. Vähe eraldus gaasi. 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+ ? 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
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,
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 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
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:
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
lõpuosas on vähe aktiivsed. Seega ka Cu on väheaktiivne metal samas kui Zn on aktiivne metall. Katse 8. Cu+HNO3Cu(NO3)2+NO+ H2O Cu0-2e- Cu+2 (redutseerija) N+5+3e- N+2 (oksüdeerija) NO eraldub pruuni mürgise gaasina. Katse 9. Võtsin katseklaasi tüki metallilist tsinki ja lisasin 2...3 ml CuSO4 lahust. Zn+CuSO4 ZnSO4 + Cu Zn0 2e- Zn+2 (redutseerija) Cu+2+ 2e- Cu0 (oksüdeerija) Cu sadestub Zn`i pinnale, mille tulemusena Zn`I värvus muutub mustaks. KMnO4 ja K2Cr2O7 reaktsioone: Katse 10. KmnO4 lahusele H2SO4 lisamisel omandas lahus punase värvuse ning siis lisasin spaatliga tahket Na2SO3 kuni värvi valastumiseni (värvituks muutumiseni). 2KMnO4(aq)+5Na2SO3(s)+ 3H2SO4(aq) 2MnSO4(aq)+5Na2SO4(aq)+K2SO4(aq)+3 H2O(l) MnO4- (aq)+ SO42- (aq)+ H+ (aq) MnSO4 (aq)+ H2O(l) Mn+7 + 5e- Mn+2 (oksüdeerija) S+4 2e- S+6 (redutseerija) Katse 11. Lisades ~0,5 ml väävelhappelahusele 2tilka KmnO4 lahust muutub lahus punaseks, lisades
PbCr O4 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. SO (¿¿ 4 )3+ 6 H 2 O 3 H 2 S O4 +2 Al(OH )3 1) lahus indikaatoriga on roosa see tähendab, Al 2 ¿ et lahus on happeline -¿ Al (OH )3 +¿+OH ¿
Pb(NO3)2 + K2CrO4 2KNO3 + PbCrO4 Pb2+ + CrO42 PbCrO4 Kommentaar: K2CrO4 on vedel kollane aine, Pb(NO3)2 on värvitu, tekib kollane tükiline sade. Hüdrolüüs Katse 4: 1. Al2(SO4)3 lahuse pH-d hinnata metüülpunase lisamisega. Metüülpunane pöördeala pH 4,2...6,3 (sellest väiksema pH juures punane, suurema juures kollane). Tekkiv lahus on punane ehk Al2(SO4)3 on happeline, sest SO42- on tugev happe ioon, aga Al3+ on nõrk aluseline ioon. 2. Na2CO3 lahuse pH-d hinnata fenoolftaleiini lisamisega. Fenoolftaleiin pöördeala pH 8,3...9,9 (sellest väiksema pH juures värvitu, suurema juures punane). Tekkiv lahus on punane ehk Na2CO3 on aluseline, sest CO32- on nõrk happe ioon, aga Na+ on tugev aluseline ioon. Gaasi teke Katse 5. CO32 ioone sisaldavale lahusele lisada mõni tilk indikaatori fenoolftaleiini lahust.
Pb2+ ioone sisaldavale lahusele (0,5...1 ml) lisada CrO42+ ioone sisaldavat lahust. 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). Na2CO3lahuse 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. Gaasi teke Katse 5. CO32- ioone sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisada mõni tilk indikaatori fenoolftaleiini lahust. Lisada tilkhaaval 1 M HCl vesilahust. Kompleksühendi teke Katse 6. Cu2+ ioone sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisada tilkhaaval 6 M NH3 ⋅ H2O, kuni
· 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).
Na2SO4. Täpsimini kirjeldab toimuvat ioonvõrrand, sest elektrolüüdid on vesilahuses jagunenud ioonideks ja osa ioone mingisse vastastiktoimesse ei astu nt 2OH- + Cu2+ Cu(OH)2. Et eristada erinevates agregaatolekutes olevaid ja lahustunud ühendeid, on korrektne märkida olek ühendi või iooni juurde: aq- ühend lahuses s- tahke ühend või sade () l- vedelik g- gaas () Ioonvõrrandite kirjutamisel tuleb jälgida: 1.lahku võib kirjutada kõik tugevad elektrolüüdid 2.vasakul ja paremal pool korduvad ioonid jäetakse võrrandist välja 3.kokku jäetakse gaasid jt mittedissotseeruvad ühendid (CO2, NH3, SO2, MnO2 jt), vähelahustuvad ühendid (BaSO4, AgCl, Cu(OH)2 jt), vesi
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO 2 + H 2O CO32- + 2H+ = CO2 + H2O Fenoolftaleiini lisades muutus lahus roosaks, kuna Na 2CO3 loob aluselise keskkonna. Lisades soolhapet lahusesse hakkab sool happega reageerima ning keskkond neutraliseeruma kuni kogu sool on neutraliseerunud. Happe liigsel lisamisel muutub keskkond happeliseks. Lahuse värvus muutus seetõttu läbipaistvaks ja reaktsiooni käigus eraldus vähesel määral gaas. KOMPLEKSÜHENDI TEKE KATSE 6 Cu2+ ioone sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisada tilkhaaval 6 M NH3 H2O, kuni esialgselt tekkiv sade loksutamisel lahustub ja värvus enam ei muutu. CuSO 4 + 4NH3 * H2O = [Cu(NH3)4]SO4 + 4H2O Cu2+ + 4NH3 * H2O = [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O Esialgselt tekkinud sade on kustutatud lubi (Cu(OH)2), mis andis lahusele valge sademe. Loksutamisel muutus lahus tumesiniseks. Selle värvuse andis kompleksühend [Cu(NH 3)4]2+.
[Cu(NH3)4]2+. CuSO 4 + 4NH3 H 2O [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 + 4H 2O Redoksreaktsioonid: metallid Katse 7 Ühte katseklaasi võetakse tükk metallilist tsinki ja teise katseklaasi tükk metallilist vaske. Mõlemasse katseklaasi lisatakse lahjendatud (1 M) vesinikkloriidhapet. Zn + 2HCl ZnCl 2 + H 2 Zn 0 - 2e - Zn 2+ redutseerija 2H + + 2e - H 02 oksüdeerija Cu + HCl reaktsiooni ei toimu Antud katses toimub reaktsioon vaid tsingiga. Nimelt asub vask metallide pingeras vesinikust paremal pool, mistõttu vask vesinikuga ei reageeri. Küll aga asub tsink vasakul pool ja on võimeline vesinikuga reageerima. See tähendab, et tsink on vasest tunduvalt aktiivsem metall. Katse käigus on näha ka eralduva gaasi (H2) mullikesi. Katse 8 Järgnev katse viiakse läbi tõmbekapi all. Kuiva katseklaasi asetatakse tükk vaske ning lisatakse sellele ~1 ml kontsentreeritud lämmastikhapet.
(segamisel). Ammoniaagi vesilahuse lisamisel tekkis helesinine sade, mis läksüle loksutamisel tumesiniseks lahuseks. Kirjutada reaktsioonivõrrandid, mis kirjeldavad: rasklahustuva vask(II)hüdroksiidi teket vask(II)sulfaadist CuSO4 + 2 NH3⋅H2O→ Cu(OH)2↓ + (NH4 )2SO4 vask(II)hüdroksiidi üleminekut lahustuvaks ammiinkompleksiks. Vase ammiinkompleksis on vase koordinatsiooniarv 4. Cu(OH)2 + 4NH3∙H2O → [Cu(NH3)4](OH)2 + 4H2O Tetraamiinvask(II)hüdroksiid b) teise katseklaasi lisada 4-6 tilka 0,2 M NaOH lahust, loksutada. 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)
Valasin katseklaasi ~3 mL 0,25 M CuSO4 lahust. Panin katseklaasi ühe tsingi kraanuli. 4. Katseandmed CuSO4 lahusse pandud Zn graanuli pinnale tekkis vasekiht. 5. Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs CuSO4 lahusesse pandud tsingi graanulile tekkis vasekiht. Järelikult toimus tsingi pinnal reaktsioon vask(II)sulfaadiga. Reaktsioonivõrrand: CuSO4(aq) + Zn(s) Cu(s) + ZnSO4(aq) 6. Kokkuvõte või järeldused CuSO4 lahusesse pandud tsingi graanulil toimus reaktsioon ning tsingi graanuli pinnale tekkis vasekiht. 2. Katsed vase ammiinkompleksi sisaldava selge lahusega a) 1. Töö eesmärk o Vase ammiinkompleksi lagunemise ja Cu(OH)2 sademe tekke vaatlemine. 2. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Töövahendid: Katseklaas. Kasutatud ained: 2 M NaOH, [Cu(NH3)4]SO4. 3. Töö käik Võtsin vase ammiinkompleksi sisaldava lahusega katseklaasi. Lisasin 10 tilka 2 M NaOH lahust. 4. Katseandmed Tekkis sade. 5
Cu[NH3]42+ Cu[NH3]42+ 7 , , . . , , . Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2 (g) Zn 2 Cu + HCl -> , , , . , , . 8 ~1 . . : u HNO3 - , , . . 9 2 3 CuSO4 , , , , . CuSO4 + Zn = Cu + ZnSO4 Zn u 10 KMnO4 K2Cr2O7 ~0,5 KMnO4 Na2SO3 5Na2SO3+3H2SO4+2KMnO4=5Na2SO4+2MnSO4+K2SO4+3H2O : MnO4-+ 8H++ 5e- Mn2++ 4H2O : SO32- + H2O - 2e- SO42- + 2H+ 2MnO4- + 6H+ + 5SO32- 2Mn2+ + 3H2O + 5SO42- 11 ~0,5 2 KMnO4 . Fe2+. MnO4- . 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O 10 MnO4- (aq)+ 10 Fe2+ (aq)+ 8 H+(aq) 2Mn2+(aq) +5 Fe3+(aq) + 28H2O (l) Mn 7+ +5e- Mn 2+ 1 Fe2+ - 1e- Fe3+ 5 12 K2Cr2O7 (1-2 ) ~ 1 Fe2+
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.
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.
I 2 2e 2 I 0,54V – redutseerija Fe 3 e Fe 2 0,77V – oksüdeerija E 0 0,77 0,54 0,23V E 0 0,23V 0 ˃ antud reakstsioon kulgeb standarttingimustel spontaalselt Katse 3. ~0,5 mL CuSO4 lahusele lisada tilkhaaval KI lahust sademe tekkeni ning veel veidi liiaga KI lahust (tekivad CuI sade ja I2). Kirjutada reaktsioonivõrrand ja poolreaktsioonide võrrandid. 2CuSO4 4 KI 2CuI I 2 2 K 2 SO4 I 2 2e 2 I 0,54V – redutseerija Cu 2 I e CuI 0,86 – oksüdeerija Loksutada katseklaasis olevat lahust ja valada pool sellest teise katseklaasi. Üks lahustest lahjendada veega 1:3 ning lisada 2-4 tilka tärkliselahust, mis on I 2 määramise reaktiiviks.
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
K3[Fe(CN)6] CN ioone lahusesse. Lahus muutus häguseks, värvuselt helekollane. K3[Fe(CN)6]2 + Cd2+ Cd3[Fe(CN)6]2 + 3K+ K3[Fe(CN)6 ]2 3K+ + [Fe(CN)6]3- Amiinkompleksid. 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
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 värvuse [CoCl]42 ioon ja roosa värvuse [Co(H2O)6]2+ kompleksioon. Hüdroksokompleksid. Saamine ja omadused. 5.1 Katseklaasi valada ~0,5 mL 0,2 M Al2(SO4)3 lahust ja lisada tilkhaaval ja loksutades 2 M NaOH lahust kuni reaktsioonide (muutuste) lõppemiseni. Jälgida alumiiniumhüdroksiidi sademe teket ja lahustumist leelise liias hüdroksokompleksi moodustumisega. 5.2 Katseklaasi valada ~0,5 mL 0,2 M ZnSO4 lahust ja lisada tilkhaaval ja loksutades 2 M
Sademele lisasin kontsentreeritud NH3*H2O lahust. Tekkinud muutused on kirjas tabelis 1. Reaktsioonivõrrandid katseklaaside kohta, kus muutus toimus: Zn(OH)2↓ + 6NH4OH → 6H2O + [Zn(NH3)6](OH)2 – heksaammiintsinkhüdroksiid Cu2+ + NH4OH → CuOH+↓ + NH4+ 2CuOH+ + 2NH4+ + 6 NH4OH → 8H2O + 2[Cu(NH3)4]2+ - tetraammiinvask(2+)ioon CoOH+ + 7 NH4OH → NH4+ + 6H2O + [Co(NH3)6](OH)2 – heksaammiinkoobalt(II)hüdroksiid Ni(OH)2↓ + 4 NH4OH → + 4H2O + [Ni(NH3)4](OH)2 – tetraammiinnikkel((II)hüdroksiid Tabel 1. Ammiin- ja hüdroksokomplekside teke Katioon Sademe värv Muutus konts. Muutus konts. Metalliioon NaOH lisamisel NH3*H2O + NH3*H2O lisamisel Fe3+ Punane Sade säilib Sade säilib Veripunane
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 värvuse [CoCl] 4 2 ioon ja roosa värvuse [Co(H 2O)6]2+ kompleksioon. Hüdroksokompleksid. Saamine ja omadused. 5.1 Katseklaasi valada ~0,5 mL 0,2 M Al2(SO4)3 lahust ja lisada tilkhaaval ja loksutades 2 M NaOH lahust kuni reaktsioonide (muutuste) lõppemiseni. Jälgida alumiiniumhüdroksiidi sademe teket ja lahustumist leelise liias hüdroksokompleksi moodustumisega. 5.2 Katseklaasi valada ~0,5 mL 0,2 M ZnSO 4 lahust ja lisada tilkhaaval ja
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
1. Töö eesmärk: Kaksiksoola ja kompleksühendi dissotsiatsioon; amiinkomplekside saamine ja omadused; atsiidokompleksid; hüdroksokomplekside saamine ja omadused; kompleksühendid, mis koosnevad komplekskatioonist ja kompleksanioonist; tuntumaid kompleksioonidele iseloomulikke reaktsioone(anioonide ja katioonide tõestamine lahuses); komplekside püsivus. 2. Töövahendid: Katseklaasid, elektripliit 3. Kompleksühendid Kompleksühend koosneb tsentraalaatomist kompleksimoodustajast ja mille ümber on koordineerunud kas neutraalsed molekulid, aatomid või ioonid, milliseid kõiki nimetatakse ligandideks. Tsentraalaatom koos ligandidega moodustavad kompleksühendi sisesfääri. Ligandide arv on määratud kompleksimoodustaja koordinatsiooniarvuga, millised on tavaliselt 2...6. Seejuures ühe ja sama elemendi aatomid võivad omada erinevaid koordinatsiooniarve sõltuvalt oksüdatsiooniastmest. Kompleksühendi välissfääri võivad moodustada positiivse laenguga ioonid juhul, kui k
Reaktiivid: 0,05...0,1M HCl kontroll-lahus, täpse kontsentratsiooniga NaOH standardlahus, ligikaudu 0,01M NH3 H2O lahus, 2M soolhappe, etaanhappe (äädikhappe) ja ammoniaagi vesilahused, küllastatud KCl lahus, SbCl3 lahus, kontsentreeritud sool- või lämmastikhape, Indikaatorid: · universaalindikaatorpaber pH hinnanguks võtta lahust klaaspulgaga ning kanda seda indikaatorpaberile. Võrrelda tekkivat värvust värviskaalaga pakendil, · fenoolftaleiin (ff) pöördeala (värvuse muutumise pH vahemik) pH 8,3...9,9 (sellest väiksema pH juures värvitu, suurema juures punane), · metüülpunane (mp) pöördeala pH 4,2...6,3 (sellest väiksema pH juures punane, suurema juures kollane, pöördealas oranz), Tahked soolad: Al2(SO4)3, NaCl, Na2CO3, Na2SO3 NH4Cl, CH3COONa, CH3COONH4 ning tsingigraanulid. Töö käik ning katseandmete töötlus ja analüüs 1 . Tugevate ja nõrkade elektrolüütide keemiline aktiivsus.
1 mL 0,1 M Na2C2O4 + 2 mL 0,1 M CaCl2 → Tsentrifuugida ja jagada kaheks +2 tilka Na2C2O4 → tekkib valge sade +2 tilka CaCl2 → sade ei teki Na2C2O4 on vähem, seega on see limiteeriv reagent, kui me lisame CaCl 2 – midagi ei muutu, Na2C2O4 lisamisega limiteeriva reagendi kontsentratsioon sooreneb, järelikult reaktsioon võib kulgeda ja tekkib sade 2 mL 0,1 M Na2C2O4 + 1 mL 0,1 M CaCl2 → Tsentrifuugida ja jagada kaheks +2 tilka Na2C2O4 → sade ei teki +2 tilka CaCl2 → tekkib valge sade CaCl2 on vähem, seega on see limiteeriv reagent, kui me lisame Na 2C2O4 – midagi ei muutu, CaCl2 lisamisega limiteeriva reagendi kontsentratsioon sooreneb, järelikult reaktsioon võib
Töö eesmärk Töö eesmärgiks oli erinevate kompleksühendite saamine laboris ning kompleksühenditega katsete tegemine. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Töövahendid: katseklaaside komplekt, pipetid, elektripliit, keeduklaas Kemikaalid: FeNH4(SO4)2, NH4SCN, NaOH, BaCl2, K2[Fe(CN)6], Cd(CH3COO)2, CuSO4, NH3H2O, NH4Cl, Zn, NiSO4, NaCl, AgNO3, Co(NO3)26H2O, atsetoon, destilleeritud vesi, NaCl, Bi(NO3)3, KI, KI (tahke), Pb(NO3)2, Na2SO4, CH3COONa, Na2SO3, Al2(SO4)3, ZnSO4, K4[Fe(CN)6], FeCl3, FeSO4, H2SO4, Na2HPO4, HNO3, (NH4)2MoO4 Töö käik Kaksiksoola ja kompleksühendi dissotsiatsioon 1. Valasin kolme katseklaasi ~2 mL FeNH4(SO4)2 lahust. a) Esimesse katseklaasi lisasin mõned tilgad NH4SCN lahust. b) Teise katseklaasi lisasin mõned tilgad konts. NaOH lahust ja soojendasin saadud lahust elektripliidil. c) Kolmandasse katseklaasi lisain ~1 mL BaCl2 lahust. 2. Valasin kahte katseklaasi ~2 mL K3[Fe(CN)6] lahust.
annaabi.ee 
