Chemia - laboratorium

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Chemia - laboratorium"

Kazimierz Czerwiński
8 lat temu
Przeglądów:

1 Chemia - laboratorium Wyiał Geologii, Geofiyi i Ohrony Śroowisa Stuia stajonarne, Ro I, Semestr imowy 201/14 Dr hab. inż. Tomas Brylewsi brylew@agh.eu.pl tel Katera Fiyohemii i Moelowania Proesów Wyiał Inżynierii Materiałowej i Ceramii A, I p., poój 105 Konsultaje: wtore 10:00-11:00

2 Laboratorium VII Równowagi jonowe w wonyh rotworah eletrolitów, ęść III pojęie, roaje i poiał hyroliy soli, ph rotworu soli hyroliująej, efinija rotworu buforowego i jego rola, istota iałania wybranyh rotworów buforowyh, ph buforu otanowego i amonowego ora wpływ oatu monego wasu i monej asay, aganienie pojemnośi buforowej.

3 Hyrolia soli - pojęie Sole monyh wasów i monyh asa rotwory wone o oynie obojętnym, np.: H 2 NaCl O Na H omiennie ahowują się w rotworah wonyh: sole monyh wasów i słabyh asa (np. NH 4 Cl) oyn waśny sole monyh asa i słabyh wasów (np.ch COONa) oyn asaowy sole słabyh asa i słabyh wasów (NH 4 CH COO) oyn obojętny? Hyrolia - reaja jonów powstałyh ysojaji soli jonami powstałymi auto-ysojaji woy (oiaływanie pomięy ropusoną solą i woą). Termin Hyrolia pohoi o greiego słowa Lysis onaająego roluźnianie; hyrolia onaa osłownie roluźnianie lub łamanie pre woę. H Cl mony was Cl OH Na OH mona asaa

4 Hyrolia soli - roaje i poiał Roróżniamy wa asanie typy hyroliy: hyrolia ąsteowa - reaja ąstee wiąu heminego ąsteami woy lub jonami pohoąymi auto-ysojaji woy, hyrolia jonowa - reaja pomięy jonami powstałymi ysojaji wiąu heminego a jonami powstałymi auto-ysojaji woy. Sól (mony eletrolit) jest ysojowana ałowiie lub ęśiowo na jony, woa (słaby eletrolit) jest w słabym stopniu ysojowana na jony H + i OH - ewentualne prouty reaji hyroliy soli to: słaby was, słaba asaa, słaby was i słaba asaa. Hyrolię soli ieli się na: hyrolię soli utworonyh pre mone asay i słabe wasy, hyrolię soli utworonyh pre słabe asay i mone wasy, hyrolię soli utworonyh pre słabe asay i słabe wasy. Hyroliie nie ulegają sole monyh wasów i monyh asa.

5 Hyrolia soli - ph rotworu soli hyroliująej Hyrolia soli utworonyh pre mone asay i słabe wasy: CH COONa Poas ropusania otanu sou w woie tworą się Na + i CH COO - ora H + i OH - pohoąe auto-ysojaji woy jony H + łąą się jonami otanowymi tworą słaby was otowy: [oyn asaowy] jony OH - woy nie łąą się ationami Na + soli mona asaa NaOH po ustaleniu się równowagi: [OH - ][H + ] rotwór alaliny. CHCOONa Na CHCOO H 2 O H CH COOH słaby was Hyrolia ustalenie się równowagi pomięy wsystimi jonami obenymi w rotwore, a wię pomięy jonami H + i OH - powstałymi auto-ysojaji woy ora ationami i anionami powstałymi ysojaji soli. OH Na OH mona asaa

6 Hyrolia soli - ph rotworu soli hyroliująej,. Hyrolia soli utworonyh pre słabe asay i mone wasy: NH 4 Cl Poas ropusania hloru amonu w woie tworą się NH 4 + i Cl - ora H + i OH - pohoąe auto-ysojaji woy wiąanie jonów OH - pre ationy NH 4 + soli: NH 4Cl NH 4 Cl H 2 O H H Cl mony was OH NH H 2 O słaba asaa [oyn waśny] jony H + woy nie łąą się anionami Cl - soli mony was HCl po ustaleniu się równowagi: [H + ][OH - ] rotwór waśny.

7 Hyrolia soli - ph rotworu soli hyroliująej,. Hyrolia soli utworonyh pre słabe asay i słabe wasy: CH COONH 4 Poas ropusania otanu amonu w woie tworą się NH + 4 i CH COO - ora jony H + i OH - pohoąe auto-ysojaji woy wiąanie jonów H + i OH - pre ationy NH + 4 i aniony CH COO - soli: CHCOONH 4 NH 4 CHCOO H 2 O H CH COOH słaby was [oyn w prybliżeniu obojętny] stałe ysojaji NH H 2 O (K =1, ) ora CH COOH (K = 1, ) wiąanie jonów H + i OH - ahoi w jenaowym stopniu oyn w prybliżeniu obojętny. Wyuwa się jenoesny apah wasu otowego i amoniau proes hyroliy rotworu CH COONH 4 prebiega wutorowo. OH NH H 2 O słaba asaa

8 Hyrolia soli - ph rotworu soli hyroliująej,. Hyrolia soli utworonyh pre słabe asay i słabe wasy: Gy asaa bęie moniejsa w porównaniu wasem, oyn rotworu po hyroliie słabo alaliny, np.: 2- NH4 CO 2NH4 CO 2 2H 2 O 2H H 2 CO słaby was 2OH 2NH H 2 O słaba asaa H2CO CO [oyn słabo alaliny] NH H2ONH 4 - H H OH [H ] [HCO ] K 4,110 [H CO ] 2 7 K K [NH4 ] [OH ] K 1,7910 [NH H O] 2 5

9 Rotwory buforowe - rola i efinija Doate niewieliej ilośi monego wasu lub monej asay o woy lub rotworów wiąów heminyh uża miana ph rotworu. w seregu reaji wyorystywanyh w hemii analitynej (wytrąanie osaów), w proesah bioheminyh ahoąyh w organimah żywyh lub w proesah tehnologinyh (fermentaja, proesy galwaniayjne) oniene jest apewnienie śiśle oreślonej i w prybliżeniu stałej wasowośi śroowisa. Rola rotworów buforowyh: utrymanie w prybliżeniu stałej wasowośi śroowisa, pomimo wprowaania o niego monyh wasów lub monyh asa. Definija rotworów buforowyh: rotwory słabyh wasów i ih soli monymi asaami lub słabyh asa i ih soli monymi wasami.

10 Rotwory buforowe - roaje Najęśiej stosowane w pratye rotwory buforowe: bufor otanowy CH COOH i CH COONa,5 < ph < 6 bufor fosforanowy NaH 2 PO 4 i Na 2 HPO 4 5,5 < ph < 8 bufor boranowy H BO 4 i NaB 4 O 7 7 < ph < 9 bufor amonowy NH H 2 O i NH 4 Cl 8 < ph < 11 bufory o łożonym słaie Mehanim iałania rotworów buforowyh awartośi w nih jonów stanowiąyh pułapi wiążąe jony H + lub OH - (wprowaane o rotworu pre mone wasy lub asay) w słabo ysojowane wasy lub asay.

11 Rotwory buforowe - istota iałania buforu otanowego Rotwory buforowe łożone miesanin słabyh wasów ih solami: Miesanina buforowa: CH COOH CH COONa CH COONa Na CH CH COOH H CH COO COO [H ] [CH COO K [CH COOH] [CH COOH] log[ H ] logk log [CH COO ] gie: pk - ujemny logarytm e stałej ysojaji wasu wyłani moy wasu, was otowy prawie ałowiie nieysojowany [CH COOH] =, otan sou ałowiie ysojowany [CH COO - ] = s, wię: ] [CH COOH] [ H ] K / ( log) [CH COO ] [CH COOH] phpk log [CH COO ] phpk log s

12 Rotwory buforowe - ph buforu otanowego Miesanina buforowa: CH COOH CH COONa = 1 M s = 1 M K = 1, ph miesaniny buforowej: phlogk log s phlog( 1, ph4,7 1 ) log 1

13 Rotwory buforowe - ph buforu otanowego,. Doate HCl ( = 01 M) o buforu otanowego: CH COONa Na CH CH COOH H CH COO COO phlogk log phlog( 1, 8610 s ) log 1 01 ph4,64 HCl H Cl Po oaniu 01 M HCl o miesaniny buforowej jony H + ostaną wiąane pre jony CH COO - na nieysojowane ąstei CH COOH nienana miana ph.

14 Rotwory buforowe - ph buforu otanowego,. Doate NaOH ( = 01 M) o buforu otanowego: CH COONa Na CH CH COOH H CH COO COO phlogk log phlog( 1, 8610 s 5 ph4, ) log 1 01 NaOH Na OH Po oaniu 01 M NaOH o miesaniny buforowej jony OH - bęą wiąane pre jony H + na nieysojowane ąstei H 2 O ubyte jonów H + w rotwore bęie wyrównywał się w wyniu alsej ysojaji CH COOH nienana miana ph.

15 Rotwory buforowe - ph buforu otanowego,. Roieńenie miesaniny buforowej, np. 100 ray: CH COONa Na CH CH COOH H CH COO COO phlogk log s x x gie: x - roieńenie. phlog( 1, ph4, ) log 1 01 W wyniu roieńania rotworu buforowego nie obserwuje się miany ph wra roieńeniem rotworu CHCOOH obeność CH COONa ofa ysojaję wasu otowego.

16 Rotwory buforowe łożone miesanin słabyh asa ih solami: Miesanina buforowa: NH H 2 O NH 4 Cl K Rotwory buforowe - istota iałania buforu amonowego [NH4 ] [OH ] [NH H 2O] - -log[oh ] logk [NH H 2O] log [NH ] 4 NH 4 Cl NH 4 Cl H ONH4 OH NH 2 [OH gie: pk - ujemny logarytm e stałej ysojaji asay wyłani moy asay woorotlene amonu jest prawie ałowiie nieysojowany [NH H 2 O] =, hlore amonu ałowiie ysojowany [NH 4+ ] = s : pohpk log s phpoh14 - ] K [NH H 2O] [NH ] 4 ph14pk /(-log) [NH H 2O] pohpk log [NH ] 4 log s

17 Rotwory buforowe - ph buforu otanowego Miesanina buforowa: NH H 2 O NH 4 OH = 1 M s = 1 M K = 1, ph miesaniny buforowej: ph14logk log s ph14log( 1, ph9,25 1 ) log 1

18 Rotwory buforowe - oblianie ph buforu amonowego Doate HCl ( = 01 M) o buforu amonowego: NH Cl NH 4 4 NH 2 H ONH4 Cl OH ph14logk log s HCl H Cl ph14log( 1, ph9, ) log 1 01

19 Rotwory buforowe - oblianie ph buforu amonowego,. Doate NaOH ( = 01M) o buforu amonowego: NH Cl NH 4 4 NH 2 H ONH4 Cl OH ph14logk log s NaOH Na OH ph14log( 1, ph9, ) log 1 01

20 Rotwory buforowe - pojemność buforowa Doate monego wasu lub monej asay nie może być byt wieli ohoi o preroenia pojemnośi buforowej nana miana ph. Pojemność buforowa: ilośiowa miara olnośi rotworu buforowego o utrymywania w prybliżeniu stałego ph mimo oatu monego wasu lub monej asay oreśla się jao liba moli monego jenoasaowego wasu lub monej jenowoorotlenowej asay, tóra po oaniu o 1 m rotworu buforowego mienia jego ph o jenostę. najlepse właśiwośi posiaają bufory, tóryh wartość ph jest gona pk wasu lub pk asay, w I etapie prygotowania buforu istotny jest wybór słaniów pk musi być blisie wymaganego ph (nie różniło się więej niż o jenostę) preiał jest granią iałania buforująego, gy: ph-pk Po preroeniu efet buforująy jest niewieli. 1

21 Istota hyroliy - ćwienie Ćwienie Do treh olejnyh uprenio prepłuanyh woą estylowaną probówe nasypać ila rystałów soli: NH 4 Cl, CH COONa ora NaCl. Po ih ropuseniu w woie estylowanej baać papieriem uniwersalnym oyn rotworów. Napisać opowienie równania hemine i uasanić otrymane wynii.

22 Istota rotworów buforowyh - ćwienie Ćwienie Sporąić rotwór buforowy pre miesanie: 5 ml 1 n CH COOH 5 ml 1 n CH COONa Sporąony rotwór poielić na try ęśi. Zmieryć ph rotworu w 1 probówe a pomoą papiera uniwersalnego. Do rugiej probówi oać 5 ml 1 n HCl, natomiast o treiej oać 5 ml NaOH. Zmieryć ph tyh miesanin pry użyiu papiera uniwersalnego. Preprowaić obserwaje i anotować wniosi.

Podobne dokumenty

W MIARECZKOWANIU MOCNEGO KWASU MOCNĄ ZASADĄ W MIARECZKOWANIU SŁABEGO KWASU MOCNĄ ZASADĄ

miareowanie W MIARECZKOWANIU MOCNEGO KWASU MOCNĄ ZASADĄ PUNKT RÓWNOWAŻNIKOWY OSIĄGA SIĘ PO ZRÓWNOWAŻENIU STĘŻEŃ REAGENTÓW PRODUKTEM JEST SÓL MOCNEGO KWASU I MOCNEJ ZASADY, A w PUNKCIE RÓWNOWAŻNIKOWYM WYNOSI