Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Tutvuda metallide korrosiooni mõningate enamlevinud ilmingutega.". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
reaktsioon, anood, katood, ioonid, metall, raudplekk, keeduklaas, galvaanipaar, anoodiks, anoodil, katoodil, korrosioon, sulfaadi, reaktsioonivõrrand, võrrandid, cuso4, kummas, sinist, kirjaklamber, urotropiin, eralduma, tsink, kumb, kummal, cucl2, kiireneb, ohtlikumad, tükk, puutu, protektor, enamlevinud, ilmingutega, soolhape, väävelhape, znclYKI3030 Keemia ja materjaliõpetus Laboratoorne töö Töö pealkiri: nr. Redoksreaktsioonid ja metallide korrosioon 6 Õpperühm: Töö teostaja: Õppejõud: Töö teostatud: Protokoll esitatud: Protokoll arvestatud: Töö eesmärk Tutvuda metallide korrosiooni mõningate enamlevinud ilmingutega. Töövahendid Katseklaasid, väike keeduklaas (50 cm3), tsentrifuugiklaas. Kasutatavad ained 0,1M soolhape, 0,1M väävelhape, tsingi- ja alumiiniumigraanulid, vasktraat, vask(II)sulfaadi lahus, vask(II)kloriidi lahus, raud(II)sulfaadi lahus, kaaliumheksatsüanoferraat(III) lahus, tsingitud raudplekk, tinatatud raudplekk, rauast kirjaklambrid, tahke NaCl, urotropiin. Katsed 1. Galvaanipaari moodustamine 1.1. Tsingigraanul asetada tsentrifuugiklaasi ning valada peale soolhappelahust. Kirjutada reaktsioonivõrrand
Õpperühm: Töö teostaja: Õppejõud: Töö teostatud: Protokoll estitatud: Protokoll 10.11.2011 24.11.2011 arvestatud: Eesmärk Tutvuda metallide korrosiooni mõningate enamlevinud ilmingutega. Kasutatavad ained 0,1Msoolhape, 0,1Mväävelhape, tsingi- ja alumiiniumigraanulid, vasktraat, vask(II)- sulfaadi lahus, vask(II)kloriidi lahus, raud(II)sulfaadi lahus, kaaliumheksatsüanoferraat( III) lahus, tsingitud raudplekk, tinatatud raudplekk, rauast kirjaklambrid, tahke NaCl, urotropiin. Töövahendid Katseklaasid, väike keeduklaas (50 cm³), tsentrifuugiklaas. Katsed 1. Galvaanipaari moodustamine 1.1 Tsingigraanul asetada tsentrifuugiklaasi ning valada peale soolhappelahust. Kirjutada reaktsioonivõrrand. Milline aine on oksüdeerijaks, milline redutseerijaks? V: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Oksüdeerujuaks on H. 2H+ + 2e- = H2 Redutseerujaks on Zn. Zn 2e- =Zn2+
TTÜ keemiainstituut Anorgaanilise keemia õppetool YKI3030 Keemia ja materjaliõpetus Laboratoorne töö nr. 6 Töö pealkiri: Redoksreaktsioonid ja metallide korrosioon 1. Töö eesmärk. Tutvuda metallide korrosiooni mõningate enamlevinud ilmingutega. 2. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid. Töövahendid: Katseklaasid, väike keeduklaas (50 cm3), tsentrifuugiklaas. Ained: 0,1 M soolhape, 0,1 M väävelhape, tsingi ja alumiiniumigraanulid, vasktraat, vask(II)sulfaadi lahus, vask(II)kloriidi lahus, raud(II)sulfaadi lahus, kaaliumheksatsüanoferraat(III) lahus, tsingitud raudplekk, tinatatud raudplekk, rauast kirjaklambrid, tahke NaCl, urotropiin. 3. Töö käik. 1) Galvaanipaari moodustamine 1.1 Tsingigraanul asetada tsentrifuugiklaasi ning valada peale soolhappelahust
YKI3030 Keemia ja materjaliõpetus Laboratoorne Töö pealkiri: Redoksreaktsioonid ja metallide korrosioon töö nr. 6 Õpperühm: Töö teostaja: Aleks Mark MASB11 Õppejõud: Töö teostatud: Protokoll esitatud: Protokoll arvestatud: Andre Roden 20.11.15 1.Töö eesmärk Tutvuda metallide korrosiooni mõningate enamlevinud ilmingutega. 2.Kasutatud mõõteseadmed,töövahendid ja kemikaalid Töövahendid: Katseklaasid, väike keeduklaas (50 cm3), tsentrifuugiklaas Kasutatud ained: 0,1 M soolhape, 0,1 M väävelhape, tsingi- ja alumiiniumigraanulid, vasktraat, vask(II)- sulfaadi lahus, vask(II)kloriidi lahus, raud(II)sulfaadi lahus, kaaliumheksatsüanoferraat(III) lahus, tsingitud raudplekk, tinatatud raudplekk, rauast kirjaklambrid, tahke NaCl, urotropiin. ZnCl2 3.Töö käik 3.1 Galvaanipaari moodustamine Asetasin tsingikraanuli tsentrifuugiklaasi ja valasin peale soolhappelahust. Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Cr2 O 7 + 14H + + 6e – 3SO3 6 H 3H 2 O 2Cr 3+ + 7H 2 O 3SO4 12 H 6e 2– 2 2 Cr2 O 7 + 8H + 3SO3 2Cr 3+ 3SO4 4H 2O K 2 Cr2 O 7 + 4H 2 SO4 3 Na2 SO3 Cr2 SO 4 3 3 Na2 SO4 4 H 2 O K 2 SO4 Arvutada, lähtudes standardpotentsiaali väärtustest, kas hapestatud lahuses Cr 3+ ioonid redutseeruvad (naatriumsulfiti toimel) Cr2+ ioonideks. 2 2 SO4 4 H 2e 2 H SO3 H 2O -0,93V – redutseerija Cr 3+ + e – Cr 2+ -0,41V – oksüdeerija E 0 0,41 0,17 0,58V 0
1.2 Võtta kahte katseklaasi ~2 mL K3[Fe(CN)6] lahust Kaaliumheksatsüanoferraat(III) a) ühte katseklaasi lisada mõned tilgad NH4SCN lahust. Kas lahuses on Fe3+ ioone? Muutust ei toimunud, seega lahuses pole Fe 3+ ioone ja lahus ei värvunud seetõttu punaseks. b) teise katseklaasi lisada Cd2+ ioone sisaldavat lahust. Kui tekib Cd3[Fe(CN)6]2 sade, tõestab see kompleksiooni eksisteerimist lahuses. Kui lahuses oleksid CN– ioonid, siis sadet ei tekiks, sest Cd(CN)2 on lahustuv. Kirjutada [Fe(CN)6]3- iooni tõestusreaktsiooni võrrand. 3Cd2+ + 2[Fe(CN)6]2-→ Cd3[Fe(CN)6]2 kaadmiumheksatsüanoferraat(III) Kirjutada K3[Fe(CN)6] dissotsiatsioonivõrrand. K3[Fe(CN)6 ]2 ↔ 3K+ + [Fe(CN)6]3- Ammiinkompleksid. Saamine ja omadused. 2.1 Nelja katseklaasi valada ~3 mL 0,25 M CuSO 4 lahust. a) ühte katseklaasi lisada tilkhaaval 6-8 tilka 0,5 M NH 3 H2O vesilahust, loksutada
Kuna seebi reageerimisel Ca2+-ga tekivad raskelt lahustuvad orgaanilised ühendid. 2C17H35COONa + Ca2+ ↔ (C17H35COO)2Ca↓ + 2Na+ 5. Milliseid vee pehmendajaid lisatakse pesupulbritele? Millel põhineb nende toime? Vett pehmendavate lisanditena kasutatakse järgmisi ühendeid: • Leelismetallide karbonaadid, silikaadid, ortofosfaadid – moodustavad Ca2+ ja Mg2+ ioonidega sademe; • Polüfosfaadid ja orgaanilised kompleksimoodustajad – seovad Ca2+ ja Mg2+ ioonid püsivateks vees lahustunud kompleksühenditeks. 6. Millised keemilised reaksioonid toimuvad looduslikus vees kuumutamisel üle 65 ±C? Vees sisalduvad vesinikkarbonaadid hakkavad kuumutamisel üle 65 ±C lagunema 2HCO3-= CO3-2 + CO2 + H2O Sellest tingituna hakkavad kulgema järgmised reaktsioonid: Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3 → + CO2 + H2O Mg2+ + 2HCO3- = Mg(OH)2 → + 2CO2 Reaktsioonide käigus tekkivat sadet nimetatakse katlakiviks. 7. Kuidas te määrasite karbonaatse kareduse
Kuna seebi reageerimisel Ca2+-ga tekivad raskelt lahustuvad orgaanilised ühendid. 2C17H35COONa + Ca2+ (C17H35COO)2Ca + 2Na+ 5. Milliseid vee pehmendajaid lisatakse pesupulbritele? Millel põhineb nende toime? Vett pehmendavate lisanditena kasutatakse järgmisi ühendeid: · Leelismetallide karbonaadid, silikaadid, ortofosfaadid moodustavad Ca 2+ ja Mg2+ ioonidega sademe; · Polüfosfaadid ja orgaanilised kompleksimoodustajad seovad Ca 2+ ja Mg2+ ioonid püsivateks vees lahustunud kompleksühenditeks. Näiteks etüleendiamiintetra-äädikhappe (EDTA) dinaatriumisool ehk triloon-B. 6. Millised keemilised reaksioonid toimuvad looduslikus vees kuumutamisel üle 65 ±C? Vees sisalduvad vesinikkarbonaadid hakkavad kuumutamisel üle 65 ±C lagunema 2HCO-3 ! CO2-3 + CO2 + H2O Sellest tingituna hakkavad kulgema järgmised reaktsioonid: Ca2+ + 2HCO-3 ! CaCO3 + CO2 + H2O Mg2+ + 2HCO-3 ! Mg(OH) 2 + 2CO2
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.
4. Kirjutage magneesiumi ja alumiiniumi reageerimisel soolhappega toimuvate reaktsioonide võrrandid. Mg + 2HCL= MgCl2+H2, 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 5. Miks peavad magneesiumi massi määramisel katse alguses olema vee nivood mõlemas büretis ühekõrgusel? Selleepärast et rõhk bürettides oleks võrdne välisrõhuga. 6. Kas metoodikaga, millega määrasite metalli massi, on võimalik määrata CaCO 3 sisaldust lubjakivis? Kui ja, siis kuidas, kui ei, siis miks? Peaks saama, sest Ca on aktiivne metall ja ta asub metallide pingereas vesinikust eespool ja suudab happest vesiniku välja tõrjuda. 7. Kui suur on normaaltingimustel ühe mooli vesiniku ruumala? n=1 mol Vm=22,4 dm3/mol n=V0/22,4 => V0=n*22,4=22,4 dm3 8. Kui suur on vesiniku molaarmass? m(H)=1g/mol 9. Kuidas sõnastada Daltoni seadus? keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. 10
4. Kirjutage magneesiumi ja alumiiniumi reageerimisel soolhappega toimuvate reaktsioonide võrrandid. Mg + 2HCL= MgCl2+H2, 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 5. Miks peavad magneesiumi massi määramisel katse alguses olema vee nivood mõlemas büretis ühekõrgusel? Selleepärast et rõhk bürettides oleks võrdne välisrõhuga. 6. Kas metoodikaga, millega määrasite metalli massi, on võimalik määrata CaCO 3 sisaldust lubjakivis? Kui ja, siis kuidas, kui ei, siis miks? Peaks saama, sest Ca on aktiivne metall ja ta asub metallide pingereas vesinikust eespool ja suudab happest vesiniku välja tõrjuda. 7. Kui suur on normaaltingimustel ühe mooli vesiniku ruumala? n=1 mol Vm=22,4 dm3/mol n=V0/22,4 => V0=n*22,4=22,4 dm3 8. Kui suur on vesiniku molaarmass? m(H)=1g/mol 9. Kuidas sõnastada Daltoni seadus? keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. 10
4. Kirjutage magneesiumi ja alumiiniumi reageerimisel soolhappega toimuvate reaktsioonide võrrandid. Mg + 2HCL= MgCl2+H2, 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 5. Miks peavad magneesiumi massi määramisel katse alguses olema vee nivood mõlemas büretis ühekõrgusel? Selleepärast et rõhk bürettides oleks võrdne välisrõhuga. 6. Kas metoodikaga, millega määrasite metalli massi, on võimalik määrata CaCO 3 sisaldust lubjakivis? Kui ja, siis kuidas, kui ei, siis miks? Peaks saama, sest Ca on aktiivne metall ja ta asub metallide pingereas vesinikust eespool ja suudab happest vesiniku välja tõrjuda. 7. Kui suur on normaaltingimustel ühe mooli vesiniku ruumala? n=1 mol Vm=22,4 dm3/mol n=V0/22,4 => V0=n*22,4=22,4 dm3 8. Kui suur on vesiniku molaarmass? m(H)=1g/mol 9. Kuidas sõnastada Daltoni seadus? keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. 10
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
Kui lahuses on SO42 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 NH4SCN lahust. Kas lahuses on Fe3+ ioone? b) teise katseklaasi lisada Cd2+ ioone sisaldavat lahust. Kui tekib Cd3[Fe(CN)6]2 sade, tõestab see kompleksiooni eksisteerimist lahuses. Kui lahuses oleksid CN ioonid, siis sadet ei tekiks, sest Cd(CN)2 on lahustuv. Kirjutada K3[Fe(CN)6] dissotsiatsioonivõrrand. Ammiinkompleksid. Saamine ja omadused. 2.1 Nelja katseklaasi valada ~3 mL 0,25 M CuSO4 lahust. a) ühte katseklaasi lisada tilkhaaval 6-8 tilka 0,5 M NH3H2O vesilahust, loksutada ja seejärel lisada veel ~15 tilka 6M NH3 H2O vesilahust kuni esialgselt tekkiv Cu(OH)2 sade lahustub ja moodustub selge sademeta tumesinine vase ammiinkompleksi sisaldav lahus. Saadud lahus hoida alles katseteks 2.2
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? b) teise katseklaasi lisada Cd2+ ioone sisaldavat lahust. Kui tekib Cd 3[Fe(CN)6]2 sade, tõestab see kompleksiooni eksisteerimist lahuses. Kui lahuses oleksid CN ioonid, siis sadet ei tekiks, sest Cd(CN)2 on lahustuv. Kirjutada K3[Fe(CN)6] dissotsiatsioonivõrrand. Ammiinkompleksid. Saamine ja omadused. 2.1 Nelja katseklaasi valada ~3 mL 0,25 M CuSO4 lahust. a) ühte katseklaasi lisada tilkhaaval 6-8 tilka 0,5 M NH 3H2O vesilahust, loksutada ja seejärel lisada veel ~15 tilka 6M NH 3 H2O vesilahust kuni esialgselt tekkiv Cu(OH)2 sade lahustub ja moodustub selge sademeta tumesinine vase ammiinkompleksi sisaldav lahus
sooritamise.momendil) Kirjutage magneesiumi ja alumiiniumi reaktsioonivõrrandid soolhappega. Mg + 2HCL= MgCl2+H2, 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 Miks peavad Mg hulga määramisel katse alguses olema vee nivood mõlemas büretis ühekõrgusel? Selleepärast et rõhk bürettides oleks võrdne välisrõhuga. Kas metoodikaga, millega määrasite metalli massi, on võimalik määrata CaCO 3 sisaldust lubjakivis? Kui ja, siis kuidas, kui ei, siis miks? Peaks saama, sest Ca on aktiivne metall ja ta asub metallide pingereas vesinikust eespool ja suudab happest vesiniku välja tõrjuda. Kuidas sõnastada Daltoni seadus? keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. Kuidas määrati soola mass liiva-soola segus (katse käik, arvutused) Lahustasin NaCl vees ja filtreerisin seda 2 korda. Filtraadi tiheduse kaudu leidsin tabelist lahuse kontsentratsiooni massiprontsentides filtraadi massi ja kontsentratsiooni arvutasin NaCl massi
2. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Töövahendid: Katseklaas. Kasutatud ained: K3[Fe(CN)6], Cd(CH3COO)2. 3. Töö käik Valasin katseklaasi ~2 mL K3[Fe(CN)6] lahust. Lisasin Cd(CH3COO)2 lahust. 4. Katseandmed Lahusesse tekkis sade. 5. Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs Tekkis sade, mis pidi olema Cd3[Fe(CN)6]2 sade, sest Cd(CN)2 on lahustuv. Järelikult olid lahuses [Fe(CN)6] kompleksioonid, mitte CN- ioonid. Dissotsiatsioonivõrrand: K3[Fe(CN)6] 3K(aq) + [Fe(CN)6]3-(aq) 6. Kokkuvõte või järeldused Lahuses moodustus sade, järelikult leidus lahuses K3[Fe(CN)6] dissotsiatsiooni järgselt tekkinud [Fe(CN)6]3- ioone, mitte aga CN- ioone. Ammiinkompleksid. Saamine ja omadused. 1. Katsed 0,25 M CuSO4 lahusega a) 1. Töö eesmärk o Saada lahustuvast vask(II)sulfaadist rasklahustuv vask(II)hüdroksiid ning sellest lahustuv ammiinkompleks. 2
moodustavad kompleksühendi sisesfääri. Valemis eristatakse sisesfäär nurksulgudega. Ligandide arv on määratud kompleksimoodustaja koordinatsiooniarvuga, millised on tavaliselt 2...6. Seejuures ühe ja sama elemendi aatomid võivad omada erinevaid koordinatsiooniarve sõltuvalt oksüdatsiooniastmest. Näiteks Cu(I) 2, Cu(II) 2, 3, 4 ja 6, Al(III) 3, 4 ja 6, Zn(II) 2, 3 ja 4, Fe(III) 2, 3, 4 ja 6. Kompleksühendi välissfääri võivad moodustada positiivse laenguga ioonid juhul, kui kompleksioon omab negatiivset laengut (kompleksanioon), negatiivse laenguga ioonid juhul, kui kompleksioon omab positiivset laengut (komplekskatioon). Välissfäär võib ka puududa ja kui kompleksi laeng on 0, on tegemist neutraalse kompleksiga, nagu näiteks [Co(NH3)3Cl3]. Antud juhul on kompleksimoodustaja Co(III) koordinatsiooniarv kuus ning ligandideks on 3 NH3 molekuli ja 3 Cl iooni. Ligandi side tsentraalaatomiga moodustub sama ligandi ühe või mitme aatomi vaba
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)2 hüdrolüüsist tingitud punakas-pruuni värvuse kadumiseni. Seejärel lisada mõned tilgad NH4SCN lahust. Kui lahuses on Fe3+ ioone värvub lahus tekkiva [Fe(SCN)]2+ tõttu punaseks. Lahus värvus punaseks, seega Fe3+ ioonid olid olemas. Fe3+ + NH4SCN[Fe(SCN)]2+ + NH4+ b) teise katseklaasi lisada mõned tilgad konts. NaOH lahust ja soojendada. Kui lahuses on NH4+ ioone, on tunda eralduva ammoniaagi lõhna. NH4+ + NaOH NH3 + H2O + Na+ c) kolmandasse katseklaasi lisada 0,5-1 mL BaCl lahust. Kui lahuses on SO42 ioone, tekib rasklahustuva BaSO4 sade. Tekkis sade, seega SO42 ioonid olid olemas. SO42- + BaClBaSO4 + 2 Cl- FeNH4(SO4)2- Fe3+ + NH4+ + 2 SO42- 1.2 Võtta kahte katseklaasi ~2 mL K3[Fe(CN)6] lahust
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
1 mmol/dm3 või mekv/dm3; Saksa kareduskraad ehk 'dH; ppm. 1 mmol/dm3=2 mekv/dm3 = 100ppm = 5,6 'dH 28. Miks suurendab kare vesi pesemisvahendi kulu? Kuna seebi reageerimisel Ca2+ tekivad mitmesugused rasklahustuvad orgaanilised ühendid 29. Milliseid vee pehmendajaid lisatakse pesupulbritele? Millel põhineb nende toime? Leelismetallide karbonaadid, silikaadid, ortofosfaadid (moodustavad Ca ja Mg ioonidega sademe), polüfosfaadid ja orgaanilised kompleksimoodustajad (seovad Ca ja Mg ioonid püsivateks vees lahustunud kompleksühenditeks) 30. Millised keemilised reaktsioonid toimuvad looduslikus vees kuumutamisel üle 65 C? Vees sisalduvad vesinikkarbonaadid hakkavad kuumutamisel lagunema, reaktsioonide käigus tekib sade, mida nimetatakse katlakiviks. 31. Kuidas te määrasite karbonaatse kareduse? Kui suur oli saadud tulemus? Uuritavasse vette tuleb lisada indikaatorit, seejärel tuleb tiitrida vett soolhappelahusega kuni see muudab oma värvust
Sageli tasakaalulised protsessid. Siia alla kuulub ka vee kui nõrga elektrolüüdi teke nõrga happe teke. 4. Hüdrolüüsiprotsessid (soola moodustavate ioonide vastastiktoime veega), mis kulgevad väheses ulatuses, kuid põhjustavad soolalahuste pH erinevusi. 5. 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. Oksüdatsiooniastmete muutusega kulgevad ehk redoksreaktsioonid. Reaktsioone, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele, nimetatakse redoksreaktsioonideks. Ainet või iooni, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone, nimetatakse redutseerijaks, see aine ise seejuures oksüdeerub (tema oksüdatsiooniaste kasvab). Ainet või iooni, mis seob elektrone, nimetatakse
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,
kalorimeetri siseklaasis oleva vee temperatuur. Kiiresti võtta keevast veest metal ja asetada kalorimeetri siseklaasi. Kalorimeeter katta kaanega, segada termomeetriga ettevaatlikult vett ja märkida vee kõrgeim temperatuur. Katse andmed: q2= 0,09769*4,187*103(26.c-23.c)= 1227,08409 J 1. Metalli mass: m1 = 29,91g=0,02991 kg 2. Kalorimeetri siseklaasi mass: 3. Keeduklaas sai soojust : m3= 43,5 g= 0,0435 kg q3=m3 * 0,80 * 103(t2-t1)J 3. Kalorimeetri siseklaasi mass koos q3=0,0435 * 0,80 * 103 * 3 =104,4 J veega: m4= 141,19g = 0,14119 kg 4. Vee mass kalorimeetris m2=m4-m3 m2= 0,14119kg-0,0435kg=0,09769 4. Kuna antav ja saadav soojuse hulk on võrdsed, siis q1=q2+q3 q1= 5. Metalli temperatuur keevas vee: 100
Molekulaarkujul võrrandis kajastuvad vaid ühendid. Täpsemini kirjeldab toimuvat ioonvõrrand, sest elektrolüüdid on vesilahuses jagunenud ioonideks ja osa ioone mingisse vastastiktoimesse ei astu. Et eristada erinevates agregaatolekutes olevaid ja lahustunud ühendeid, on korrektne märkida olek ühendi või iooni juurde. Ioonvõrrandite kirjutamisel jälgida järgmisi reegleid: lahku võib kirjutada kõik tugevad elektrolüüdid vasakul ja paremal pool korduvad ioonid jäetakse võrrandist välja (taandatakse) kokku jäetakse: gaasid jt mittedissotsieeruvad ühendid (CO2, NH3, SO2, MnO2 jt) vähelahustuvad ühendid (BaSO4, AgCl, Cu(OH)2 jt) vesi H2O ning muud vähedissotsieeruvad ühendid (H2S, HCN, HF, NH3 ⋅ H2O, CH3COOH jt) kompleksioonid ( [Ag(NH3)2]+, [Al(OH)6]3– jt) laengute summa võrrandi vasakul pool peab võrduma laengute summaga paremal pool
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. Na2 S O4 + BaCl 2 2 NaCl+ BaS O4 2+¿ BaS O4 2-¿+ Ba¿ S O 4¿
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:
läbi toru alumisse nõusse (3) ja edasi läbi kitsenduse (4), mis takistab lubjakivi tükkide sattumist alumisse nõusse, keskmisse nõusse (2). Puutudes kokku lubjakiviga algab CO2 eraldumine vastavalt reaktsioonile. Tekkiv CO2 väljub kraani (5) kaudu. Kui kraan sulgeda, siis CO2 rõhk keskmises nõus tõuseb ja hape surutakse tagasi alumisse ning toru kaudu ka osaliselt ülemisse nõusse. Kui hape on keskmisest nõust välja tõrjutud, reaktsioon lakkab. Puhta CO2 saamiseks tuleks see juhtida veel läbi absorberi(te) (6), mille ülesandeks on siduda HCl aurud ja veeaur. 2. Kuidas määratakse CO2 suhtelist tihedust õhu suhtes (töövahendid, töö käik, arvutused)? Töövahendid: Kippi aparaat/balloon; seisukolb korgiga; kaalud; mõõtesilinder; termomeeter; baromeeter. Töö käik: Kaaluda seisukolb koos korgiga (m1). Juhtida kolbi CO2, kaaluda (m2).
Sissejuhatus 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: lahku võib kirjutada kõik tugevad elektrolüüdid vasakul ja paremal pool korduvad ioonid jäetakse võrrandist välja (taandataks) kokku jäetakse o gaasid jt mitte dissotsieeruvad ühendid (CO2, NH3, SO2, MnO2 jt) o vähelahustuvad ühendid (BaSO4, AgCl, Cu(OH)2 jt) o vesi H2O ning muud vähe dissotsieeruvad ühendid (H2S, HCN, HF, NH3 ⋅ H2O, CH3COOH jt) o kompleksioonid ([Ag(NH3)2]+, [Al(OH)6]3– jt) laengute summa võrrandi vasakul pool peab võrduma laengute
Siia alla kuulub ka vee kui nõrga elektrolüüdi teke · Hüdrolüüsiprotsessid (soola moodustavate ioonide vastastiktoime veega), mis kulgevad väheses ulatuses, kuid põhjustavad soolalahuste pH erinevusi · 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)
Reaktiivid : Elavhõbe(II)nitraat (HgNO3)2 ; Kaaliumjodiid KI Töö käik : TAP pessa pipteerida 2 3 tilka 0,5 M elavhõbe(II)nitraadi lahust ja lisada sellele tilkhaaval 1,0 M KI kahust, kuni algul tekkiv sade HgI2 lahustub kompleksiooni [HgI4]2- tekke tõttu. Koostada reaktsiooni võrrand. [Hg(NO3)2 + 4 KI + 2 H2O 2 KNO3 + HgI4 + 2 KOH + H2] Meie leitud keeruline variant Õige reaktsiooni võrrand : Hg(NO3)2 + KI HgI2 + 2 KNO3 HgI2 + 2 KI [HgI4]2- + 2 K + Järeldused: Reaktsioon toimub kahes osas. Reaktsioonil oli kõige pealt näha oranzi sademe tekkimist TAP pesa kuid KI juurdelisamisel see lahustus. Lahuses tekkinud kompleksioon on [HgI4]2 Nagu ka meie esialgsetest püüdlustest näha võis, on kompleksühendite tekkimine keeruline protsess, kus tegelikud reaktsioonid ei pruugi kohe silmnähtavad olla. Töö nr 13 : Redoksreaktsioonid Katse 1 : Raua oksüdatsioon Töö eesmärk : Jälgida raua roostetamist, aru saada elektronide üleminekust
Anorgaanilise ja füüsikalise keemia praktilised tööd. 1. Laboratoorne töö nr. 1.1.Kolloiodlahused Katse 1. Sooli valmistamine kondensatsiooni meetodil. Lahuse värvus muutub raud(III)kloriidi lisamisel pruunikamaks. FeOOH Katse 2. Kahte erinevasse katseklaasi jagatud lahusele lisasime juurde kahte erinevat ainet. a) Ühel juhul dinaatriumvesinikfosfaati Na2HPO4 b) Teisel juhul naatriumkloriidi. Lisasime mõlemale lahusele 20 tilka erinevat ainet. Reaktsioon toimus kiiremini kui lisasime saadud lahusele Na2HPO4 Na2HPO4 2Na + HPO4 Katse 3. Mitmevärvilised vesikasvud Keeduklaasis, milles asus naatriumsilikaadi lahus lisasime erinevaid soolade kristalle. (FeCl 3, 6H2O, MnCl24H2O, CuCl26H2O, CoCl26H2O, NiCl26H2O. Lahusesse puistatud kristalli pind hakkab lahustuma ning soola dissotsiatsioonil tekkivad metalliioonid moodustavad silikaatioonidega vähelahustuvaid silikaate. (Kõrvalt vaadates vägid välja nagu korallid meres.) 2
..1 ml) lisada CrO42- ioone sisaldavat lahust. Pb(NO3)2 + K2CrO4 = PbCrO4 + 2KNO3 Tekkis kollane sade PbCrO4 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). Al3+ + H20 = AlOH2+ + H+ CO32- + H20 = HCO3- + OH- Lisan Al2(SO4)3 lahusele metüülpunast. Värvus läks punaseks, seega pH 4,2 happeline lahus, kuna seal on H+ ioonid. Lisan Na2CO3 lahusele fenüüdftaleiini. Värvus läks lillaks, seega pH 9,9 aluseline lahus, kuna seal on OH+ ioonid. 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? Lisan Na2CO3 lahusele fenoolftaleiini
annaabi.ee 
