Stechiometria w roztworach Woda jako rozpuszczalnik Właściwości wody - budowa cząsteczki kątowa. k - wiązania O-H O H kowalencyjne. - cząsteczka polarna. δ H 2δ O 105 H δ
Rozpuszczanie rozpuszczalnik (solvent) i substancja rozpuszczana (solute) δ H 2δ O H δ H δ δ H O 2δ Cation oddziaływanie polarnych cząsteczek wody z kationami i anionami w sieci krystalicznej soli Anion Film1 rozpuszczanie - mechanizm.mov Mocne efektywnie przewodzą prąd (NaCl,, HNO 3 ) słabe słabo przewodzą (ocet, woda z kranu) Elektrolity 04_43 Power Source nie-elektrolity elektrolity nie przewodzą (czysta woda, roztwór r cukru) (a) (b) (c) Film2 roztwory_elektrolity.mov Przewodnictwo elektryczne roztworów wodnych Obwód zostaje zamknięty i zaczyna płynąć prąd jeżeli roztwór zawiera nośniki ładunku. (a) Mocny elektrolit zawiera jony gotowe do przenoszenia ładunku (b) Słaby elektrolit zawiera mało jonów i jest w stanie przenieść mniej ładunków (c) Nie-elektrolit nie zawiera jonów i nie przewodzi prądu
04_1532 Kwasy Mocne kwasy - dysocjują całkowicie (100%) z utworzeniem kationów w H (H 3 O ) w roztworze HCl kwas chlorowodorowy, hydrochloric acid HBr kwas bromowodorowy, hydrobromic acid HI - kwas jodowodorowy, hydroiodic acid HNO 3 kwas azotowy (V), nitric acid H 2 SO 4 kwas siarkowy (VI), sulfuric acid HClO 3 kwas chlorowy (V), chloric acid HClO 4 kwas chlorowy (VII), perchloric acid Kwasy Słabe kwasy dysocjują w małym stopniu HF kwas fluorowodorowy, hydrofluoric acid CH 3 COOH kwas octowy, acetic acid H 2 CO 3 kwas węglowy, w carbonic acid H 2 SO 3 kwas siarkowy (IV), sulfurous acid HNO 2 kwas azotowy (III), nitrous acid H 3 PO 4 kwas fosforowy (V), phosphoric acid
Zasady Mocne zasady - dysocjują całkowicie z utworzeniem anionów w OH - w roztworze LiOH - lithium hydroxide NaOH - sodium hydroxide KOH - potassium hydroxide RbOH - rubidium hydroxide CsOH - cesium hydroxide Ca(OH) 2 - calcium hydroxide Sr (OH) 2 - strontium hydroxide Ba (OH) 2 - barium hydroxide Słabe zasady dysocjują w małym stopniu NH 3 NH 2 R, NHR 2 aminy Reakcje w roztworach - Reakcje wytrącania AgNO 3 (aq)) NaCl(aq aq) AgCl(s) ) NaNO 3 (aq) - Reakcje kwas-zasada NaOH(aq aq) ) HCl(aq aq) NaCl(aq aq) ) H 2 O(l) - Reakcje redukcji/utleniania (redoks( redoks) Fe 2 O 3 (s)) Al(s) Fe(l) ) Al 2 O 3 (s) Film3_Rozpuszczanie_HClNaOH_neutr.MOV
Proste reguły y rozpuszczalności ci Rozpuszczalne 1. wszystkie azotany (NO 3 ), 2. większo kszość soli metali alkalicznych (grupa 1) oraz NH 4, 3. większo kszość soli Cl, Br i I (za wyjątkiem Ag, Pb 2, Hg 2 2 ) 4. większo kszość siarczanów w (SO 4- ) (za wyjątkiem BaSO 4, PbSO 4, HgSO 4, CaSO 4 ) Nierozpuszczlne 1. większo kszość wodorotlneków OH (za wyjątkiem NaOH, KOH rozpuszczlane,, Ba(OH) 2, Ca(OH) 2 mało rozpuszczalne), 2. większo kszość soli S 2, CO 2 3, CrO 2 4, PO 3, 4 sole rozpuszczalne nierozpuszczalne SO 2-4 NO - 3 PO 3-4 CO 2-3 CrO 2-4 Cl --, I -, Br - S 2- OH - anionu Wszystkie kationy I grupa układu okresowego: Na, K itd I grupa układu okresowego: Na, K itd I grupa układu okresowego: Na, K itd I grupa układu okresowego: Na, K itd Na, K kationu II grupa układu okresowego: Mg 2, Ca 2, Sr 2, Ba 2 Oraz Pb 2, Hg 2 - Ag, Pb 2, Hg 2 2 kationu kationu I grupa układu okresowego: Na, K itd II grupa układu okresowego: Mg 2, Ca 2, Sr 2, Ba 2 Wszystkie anionu - SO 2-- 4, CO 2-3 anionu
Zapis reakcji w roztworach 1.Cz Cząsteczkowy (substraty i produkty w formie związk zków) AgNO 3 (aq)) NaCl(aq aq) AgCl(s) ) NaNO 3 (aq) 2.Ca Całkowity jonowy (wszystkie mocne elektrolity w postaci jonów) Ag (aq)) NO 3 (aq)) Na (aq)) Cl (aq) AgCl(s) ) Na (aq)) NO 3 (aq) Zapis reakcji w roztworach 3.Skr Skrócone równanie r jonowe (pokazuje tylko składniki reagujące) Ag (aq)) Cl (aq) AgCl(s) Na i NO 3 jony widzowie.
Reguły y określania stopnia utlenienia 1. 2. 3. 4. 5. 6. Stopień utlenienia atomu w pierwiastku = 0 Stan utlenienia jonu = ładunek O = -22 w związkach zkach kowalencyjnych (za wyjątkiem nadtlenków w = -1) H = 1 w związkach zkach kowalencyjnych F, Cl, Br, I w związkach zkach = -1 Suma stopni utlenienia w cząsteczce bez ładunku = 0 Suma stopni utlenienia w cząsteczce z ładunkiem = ładunek jonu Na, O, O 2 3 Na = 1, Cl - = -1 CO, CO, SO, 2 2 SO, 3 H O (H O ) 2 2 2 HCl,, H O, 2 NH, 3 CH 4 NaF,, CaCl, AlI, 2 3 KBr CaSO 4 SO 2-4 = -2 Bilansowanie równar wnań redoks (w środ.. kwaśnym) Metoda reakcji połówkowych 1.Napisz osobno reakcje utleniania i redukcji. 2.Dla każdej reakcji połówkowej: - zbilansuj pierwiastki (prócz H, O) - zbilansuj O za pomocą H 2 O - zbilansuj H za pomocą H - zbilansuj ładunek za pomocą elektronów
Bilansowanie równar wnań redoks (w środ.. kwaśnym) 3.Je Jeśli potrzeba pomnóż przez liczbę całkowit kowitą aby zrówna wnać liczbę elektronów. 4.Dodaj reakcje połówkowe. 5.Sprawd Sprawdź czy pierwiastki i ładunki się bilansują. Bilansowanie równar wnań redoks (w środ.. zasadowym) 1.Zbilansuj równanie r tak jak w przypadku kwasów. w. 2.Dodaj OH by zrównowa wnoważyć H (do obu stroń równania!) 3.Utw Utwórz cząsteczki wody z H, OH. 4.Sprawd Sprawdź czy pierwiastki i ładunki się bilansują.
Przykład 1 środowisko kwaśne Cu (s) HNO 3 Cu(NO 3 ) 2 NO (g) Cu (s) NO 3- Cu 2 NO (g) 1) Cu(s) Cu 2` 2) NO 3 - NO (g) Przykład 1 środowisko kwaśne Cu (s) NO 3- Cu 2 NO (g) 1) Cu (s) Cu 2 2e ox 2) NO 3-4H 3e NO (g) 2H 2 O red
Przykład 1 środowisko kwaśne Cu (s) NO 3- Cu 2 NO (g) 1) 3Cu (s) 3Cu 2 6e x3 2) 2NO 3-8H 6e 2NO (g) 4H 2 O x2 3Cu (s) 2NO 3-8H 3Cu 2 2NO (g) 4H 2 O Przykład 2 - środowisko zasadowe CN - MnO 4- CNO - MnO 2 1) CN - CNO - 2) MnO 4- MnO 2
Przykład 2 - środowisko zasadowe x3 x2 1) CN - H 2 O CNO - 2H 2e 2) MnO 4-4H 3e MnO 2 2H 2 O ox red Przykład 2 - środowisko zasadowe x3 x2 1) 3CN - 3H 2 O 3CNO - 6H 6e 2) 2MnO 4-8H 6e 2MnO 2 4H 2 O
Przykład 2 - środowisko zasadowe x3 x2 1) 3CN - 3H 2 O 3CNO - 6H 6e 2) 2MnO 4-8H 6e 2MnO 2 4H 2 O 1)2) 3CN - 2MnO 4-2H 3CNO - 2MnO 2 H 2 O Przykład 2 - środowisko zasadowe x3 x2 1) 3CN - 3H 2 O 3CNO - 6H 6e 2) 2MnO 4-8H 6e 2MnO 2 4H 2 O 3CN - 2MnO 4-2H 3CNO - 2MnO 2 H 2 O OH - 3CN - 2MnO 4- H 2 O 3CNO - 2MnO 2 2OH -