Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Chemia stosowana I temat: woda i roztwory. WODA charakter polarny (dipol elektryczny) dysocjacja cząsteczki wody H OHH + OH homolityczna (tylko w wysokich.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Chemia stosowana I temat: woda i roztwory. WODA charakter polarny (dipol elektryczny) dysocjacja cząsteczki wody H OHH + OH homolityczna (tylko w wysokich."— Zapis prezentacji:

1 chemia stosowana I temat: woda i roztwory

2 WODA charakter polarny (dipol elektryczny) dysocjacja cząsteczki wody H OHH + OH homolityczna (tylko w wysokich temperaturach) H OH[H + ] + OH – heterolityczna [H + ] + H 2 O H 3 O + jon wodorowy (proton) samodzielnie nie występuje kation hydroniowy

3 autodysocjacja wody Zapis H + jest dopuszczalny jako skrócony, symboliczny. 2 H 2 O H 3 O + + OH – 8 H 2 O H 9 O H 7 O 4 –

4 iloczyn jonowy wody C H 2 O = 55,51 mol/dm 3 (4°C) H 2 O H + + OH – stała równowagi iloczyn jonowy K w = C H + ·C OH – K w = 1,0×10 –14 (25°C) pK w = – logK w = 14 K w = 5,0×10 –13 (100°C) pK w = 12,3

5 autodysocjacja rozpuszczalników niewodnych 2 H 2 O H 3 O + + OH – 2NH 3 NH NH 2 – amoniak K i = C NH 4 + ·C NH 2 – = 1,0×10 –30 (–50°C) kwas siarkowy 2H 2 SO 4 H 3 SO HSO 4 – K i = C H 3 SO 4 + ·C HSO 4 – = 2,4×10 –4 (25°C) 2 HCOOH HCOOH HCOO – kwas mrówkowy K i = C HCOOH 2 + ·C HCOO – = 6,3×10 –7 (25°C) 2 CH 3 OH CH 3 OH CH 3 O – metanol (alkohol metylowy) K i = C CH 3 OH 2 + ·C CH 3 O – = 2,0×10 –17 (25°C)

6 rozpuszczalność soli kryształy jonowe W roztworze występują wyłącznie w postaci zdysocjowanej. MgCl 2/s/ MgCl 2/aq/ MgCl 2/aq/ Mg Cl – MgCl 2/s/ Mg Cl – Mg 2+ Cl – 2/s/ Mg Cl –

7 tworzenie hydratów soli MgCl 2 ·6H 2 O [Mg(H 2 O) 6 2+ ](Cl – ) 2 FeCl 3 ·6H 2 O [Fe(H 2 O) 6 3+ ](Cl – ) 3 KAl(SO 4 ) 2 ·12H 2 O [K(H 2 O) 6 + ][Al(H 2 O) 6 3+ ](SO 4 2– ) 2 NiSO 4 ·7H 2 O [Ni(H 2 O) 6 2+ ](SO 4 2– )(H 2 O) Mg(ClO 4 ) 2 ·6H 2 O [Mg(H 2 O) 6 2+ ](ClO 4 – ) 2 Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2 ·6H 2 O [Fe(H 2 O) 6 2+ ](NH 4 + ) 2 (SO 4 2– ) 2 KCr(SO 4 ) 2 ·12H 2 O [K(H 2 O) 6 + ][Cr(H 2 O) 6 3+ ](SO 4 2– ) 2 FeSO 4 ·7H 2 O [Fe(H 2 O) 6 2+ ](SO 4 2– )(H 2 O) CoSO 4 ·7H 2 O [Co(H 2 O) 6 2+ ](SO 4 2– )(H 2 O) CuSO 4 ·5H 2 O [Cu(H 2 O) 4 2+ ](SO 4 2– )(H 2 O)

8 rozpuszczalność soli Wartość energii sieci krystalicznej E s i energii hydratacji E h niektórych soli SólE s kJ/molE h kJ/molM = E s - E h kJ/mol LiCl 831,8 836,0 -4,2 NaCl 764,9 739,8 25,1 KCl 690,0 664,6 25,4 NaBr 731,5 710,6 20,9 AgCl 886,2 785,8 100,4 AgBr 873,6 756,6 117,0 AgI 852,7 760,8 91,9

9 rozpuszczalność soli Proces rozpuszczania jest na ogół endotermiczny, więc rozpuszczalność rośnie ze wzrostem temperatury. Dla niektórych soli zależność jest nieznaczna: NaCl, K 2 CrO 4, dla nielicznych jest odwrotna – rozpuszczalność maleje ze wzrostem temperatury: Na 2 SO 4, FeSO 4 ·H 2 O, Na 2 CO 3 ·H 2 O. Przebieg krzywej rozpuszczalności może się zmieniać w przypadku tworzenia różnych hydratów. rozpuszczalność g/100g wody:

10 rozpuszczalność soli w układzie 2 soli nie można wskazać pochodzenia jonów: Sposoby wydzielania soli z roztworu: obniżenie temperatury – zmniejszenie rozpuszczalności, odparowanie wody – zwiększenie stężenia. Mg 2+, NH 4 +, Cl –, Br – MgBr 2/s/ Mg Br – NH 4 Br /s/ NH Br – NH 4 Cl /s/ NH Cl – MgCl 2/s/ Mg Cl –

11 krystalizacja soli rozpuszczalność g/100g wody: Na +, K +, Cl –, NO 3 – KNO 3/s/ NaCl /s/ KCl /s/ + NaCl /s/ KNO 3/s/ NaCl /s/ KCl /s/ NaNO 3/s/ KNO 3/s/ + NaNO 3/s/

12 sole trudno rozpuszczalne azotany, octany, chlorany są rozpuszczalne, chlorki, bromki, jodki są rozpuszczalne z wyjątkiem soli Ag(I), Hg(I), Pb(II), Cu(I), HgI 2, BiI 3 i SbI 3, siarczany są rozpuszczalne z wyjątkiem soli Ca, Sr, Ba i Pb(II), siarczki są trudno rozpuszczalne z wyjątkiem soli litowców i berylowców, fosforany, węglany i wodorotlenki są nierozpuszczalne z wyjątkiem soli litowców, sole litowców (i amonu) są rozpuszczalne

13 iloczyn rozpuszczalności AgCl /s/ Ag + + Cl – wartość stała K so = C Ag + ·C Cl – Ag 2 CrO 4/s/ 2Ag + + CrO 4 2– K so = C 2 Ag + ·C CrO 4 2– Bi 2 S 3/s/ 2Bi S 2– K so = C 2 Bi 3+ ·C 3 S 2– = 1,1×10 –10 = 5,0×10 –12 = 1,5×10 –97

14 iloczyn rozpuszczalności a rozpuszczalność stężenie C Mg(NH 4 )PO 4 = x K so = C Mg 2+ · C NH 4 + · C PO 4 3– = x 3 = 2,5×10 –13 x = 6,3×10 –5 mol/dm 3 Ca 3 (PO 4 ) 2 3 Ca PO 4 3– stężenie C Ca 3 (PO 4 ) 2 = x K so = C 3 Ca 2+ · C 2 PO 4 3– = (3x) 3 ·(2x) 2 = 1,0×10 –25 x = 3,9×10 –6 mol/dm 3 Mg(NH 4 )PO 4 Mg 2+ + NH PO 4 3– K so = 2,5×10 –13 K so = 1,0×10 –25 Ogólnie dla związku o wzorze A a B b rozpuszczalność:

15 efekt wspólnego jonu dla ilości stechiometrycznej siarczanów: K so = C Ba 2+ · C SO 4 2– Ba 2+ + SO 4 2– BaSO 4 K so = 1,0×10 –10 C Ba 2+ = 1,0×10 –10 /C SO 4 2– C Ba 2+ = 1,0×10 –5 mol/dm 3 (1,4×10 –3 g/dm 3 ) można zastosować nadmiar siarczanów: dla stężenia siarczanów 0,001M: dla stężenia siarczanów 0,01M: C Ba 2+ = 1,0×10 –7 mol/dm 3 (1,4×10 –5 g/dm 3 ) C Ba 2+ = 1,0×10 –8 mol/dm 3 (1,4×10 –6 g/dm 3 ) Nadmiar jonu strącającego sprzyja reakcji tworzenia osadu.

16 iloczyn rozpuszczalności sól pK so AgCl 9,96 AgBr12,4 AgI16,0 Ag 2 CrO 4 11,7 Ag 2 S49,5 Bi 2 S 3 96,8 CdS27,8 Cu 2 S46,7 HgS52,4 SnS26,0 ZnS25,3 pK so = – log K so sól pK so Al(OH) 3 32,7 Cr(OH) 3 30,2 Fe(OH) 2 13,5 Fe(OH) 3 37,4 Mg(OH) 2 10,9 Sb(OH) 3 41,4 Sn(OH) 2 25,3 Zn(OH) 2 16,8 BaCO 3 8,2 BaCrO 4 9,7 BaSO 4 10,0 K so = 10 –pK so

17 strącanie osadów z roztworów mieszanych (Cl –, CrO 4 2– ) + Ag + AgCl, Ag 2 CrO 4 K so,AgCl = 1,1×10 –10 K so, Ag 2 CrO 4 = 4,0×10 –13 rozpuszczalność: x AgCl = 1,05×10 –5 mol/dm 3 x Ag 2 CrO 4 = 2,2×10 –4 mol/dm 3 Ag 2 CrO 4/s/ (Cl –, CrO 4 2– ) + Ag + AgCl /s/ brunatny biały

18 strącanie osadów z roztworów mieszanych (Cl –, Br –, I – ) + Ag + AgCl, AgBr, AgI K so,AgCl = 1,1×10 –10 K so,AgBr = 4,0×10 –13 K so,AgI = 1,0×10 –16 C Ag + = K so,AgCl / C Cl – = K so,AgBr / C Br – = K so,AgI / C I – C Br – K so,AgBr ___ = ______ C Cl – K so,AgCl ___ = ______ C I – K so,AgI C Cl – K so,AgCl 0,36% stężenia wyjściowego 0,00009% stężenia wyjściowego

19 aktywność elektrolitów Dla dużych stężeń elektrolitu jony znajdują się w odległości umożliwiającej wzajemne oddziaływania - maleje rzeczywista zdolność jonów do reagowania - aktywność. a i = f i ·C i /C° Dla roztworów rozcieńczonych f i = 1. Termodynamiczna stała równowagi: a A + b B = c C + d D

20 siła jonowa Określa efektywne oddziaływanie jonów obecnych w roztworze. = ½ z i 2 ·C i Wg teorii Debyea i Hückla, dla roztworów o < 0,1: Dla wody jest: Dla roztworów o < 0,01:

21 współczynniki aktywności

22 wpływ siły jonowej na rozpuszczalność (efekt solny) BaSO 4 czysta woda rozpuszczalność współczynniki aktywności 0,97 2,3×10 –3 g/dm 3 0,01M NaCl 0,633,7×10 –3 g/dm 3 0, 1M NaCl 0,337,0×10 –3 g/dm 3


Pobierz ppt "Chemia stosowana I temat: woda i roztwory. WODA charakter polarny (dipol elektryczny) dysocjacja cząsteczki wody H OHH + OH homolityczna (tylko w wysokich."

Podobne prezentacje


Reklamy Google