ΛΟΙΠΟΝ 4
Σκοπός: να ληφθεί ένα σύμπλοκο θειικό χαλκό-τετροαμινο άλας από θειικό χαλκό CuSO 4 ∙5H 2 O και ένα συμπυκνωμένο διάλυμα αμμωνίας NH 4 OH.
Μέτρα ασφαλείας:
1. Τα γυάλινα δοχεία χημικών απαιτούν προσεκτικό χειρισμό· πριν ξεκινήσετε την εργασία, θα πρέπει να τα ελέγξετε για ρωγμές.
2.Πριν ξεκινήσετε την εργασία, θα πρέπει να ελέγξετε τη δυνατότητα συντήρησης των ηλεκτρικών συσκευών.
3. Θερμαίνεται μόνο σε ανθεκτικά στη θερμότητα δοχεία.
4. Χρησιμοποιήστε χημικά προσεκτικά και με φειδώ. αντιδραστήρια. Μην τα γεύεστε, μην τα μυρίζετε.
5.Η εργασία πρέπει να εκτελείται με ρόμπες.
6. Η αμμωνία είναι δηλητηριώδης και οι ατμοί της ερεθίζουν τον βλεννογόνο.
Αντιδραστήρια και εξοπλισμός:
Συμπυκνωμένο διάλυμα αμμωνίας - NH 4 OH
Αιθυλική αλκοόλη – C 2 H 5 OH
Θειικός χαλκός - CuSO 4 ∙ 5H 2 O
Απεσταγμένο νερό
Διαβαθμισμένοι κύλινδροι
Πιάτα Petri
Αντλία κενού (αντλία κενού με πίδακα νερού)
Γυάλινες χοάνες
Θεωρητικό υπόβαθρο:
Οι σύνθετες ενώσεις είναι ουσίες που περιέχουν έναν συμπλοκοποιητικό παράγοντα με τον οποίο συσχετίζεται ένας ορισμένος αριθμός ιόντων ή μορίων που ονομάζονται προσθήκες ή θρύλοι. Ο συμπλοκοποιητικός παράγοντας με πρόσθετα αποτελεί την εσωτερική σφαίρα της σύμπλοκης ένωσης. Στην εξωτερική σφαίρα σύνθετες ενώσειςυπάρχει ένα ιόν που σχετίζεται με ένα σύνθετο ιόν.
Οι σύνθετες ενώσεις λαμβάνονται με την αλληλεπίδραση ουσιών απλούστερης σύνθεσης. ΣΕ υδατικά διαλύματαδιασπώνται για να σχηματίσουν ένα θετικά ή αρνητικά φορτισμένο σύμπλοκο ιόν και το αντίστοιχο ανιόν ή κατιόν.
SO 4 = 2+ + SO 4 2-
2+ = Cu 2+ + 4NH 3 –
Το σύμπλοκο 2+ χρωματίζει το διάλυμα μπλε του αραβοσίτου, αλλά τα Cu2+ και 4NH3 που λαμβάνονται χωριστά δεν δίνουν τέτοιο χρώμα. Οι σύνθετες ενώσεις έχουν μεγάλης σημασίαςστην εφαρμοσμένη χημεία.
SO4 - σκούρο μωβ κρύσταλλοι, διαλυτοί στο νερό, αλλά όχι διαλυτοί στο αλκοόλ Όταν θερμαίνεται στους 1200 C, χάνει νερό και μέρος της αμμωνίας και στους 2600 C, χάνει όλη την αμμωνία. Όταν αποθηκεύεται στον αέρα, το αλάτι αποσυντίθεται.
Εξίσωση σύνθεσης:
CuSO4 ∙ 5H2O +4NH4OH = SO4 ∙ H2O +8H2O
CuSO4 ∙ 5H2O + 4NH4OH= SO4 ∙ H2O +8H2O
Mm CuSO4∙5H2O = 250 g/mol
mm SO4 ∙ H2O = 246 g/mol
6g CuSO4∙5H2O - Xg
250 g CuSO4∙5H2O - 246 SO4∙H2O
Х=246∙6/250= 5,9 g SO4 ∙ H2O
Πρόοδος:
Διαλύστε 6 g θειικού χαλκού σε 10 ml απεσταγμένου νερού σε ένα ανθεκτικό στη θερμότητα ποτήρι. Θερμάνετε το διάλυμα. Ανακατεύουμε ζωηρά μέχρι να διαλυθεί τελείως και μετά προσθέτουμε πυκνό διάλυμα αμμωνίας σε μικρές δόσεις μέχρι να εμφανιστεί ένα μοβ διάλυμα σύνθετο αλάτι.
Στη συνέχεια, μεταφέρετε το διάλυμα σε ένα τρυβλίο Petri ή πορσελάνινο πιάτο και κατακρημνίστε τους κρυστάλλους του συμπλόκου άλατος με αιθυλική αλκοόλη, το οποίο χύνεται με προχοΐδα για 30-40 λεπτά, όγκος εθυλική αλκοόλη 5-8 ml.
Φιλτράρουμε τους προκύπτοντες σύνθετους κρυστάλλους αλατιού σε χωνί Buchner και αφήνουμε να στεγνώσουν μέχρι την επόμενη μέρα. Στη συνέχεια ζυγίστε τους κρυστάλλους και υπολογίστε την % απόδοση.
5,9 g SO4 ∙ H2O - 100%
m δείγματος – X
X = m δείγμα ∙100% / 5,9 g
1.Τι τύπος χημικοί δεσμοίσε σύνθετα άλατα;
2.Ποιος είναι ο μηχανισμός σχηματισμού ενός συμπλόκου ιόντος;
3.Πώς προσδιορίζεται το φορτίο ενός συμπλοκοποιητικού παράγοντα και ενός συμπλόκου ιόντος;
4. Πώς διασπάται ένα σύμπλοκο αλάτι;
5. Δημιουργήστε φόρμουλες για σύνθετες ενώσεις δικυανό - αργεντικό νάτριο.
Παρασκευή ορθοβορικού οξέος
Στόχος: αποκτήστε ορθοβορικό οξύ από βόρακα και υδροχλωρικού οξέος.
Μέτρα ασφαλείας:
1. Τα γυάλινα δοχεία χημικών απαιτούν προσεκτικό χειρισμό και θα πρέπει να ελέγχονται για ρωγμές πριν από τη χρήση.
2. Πριν ξεκινήσετε την εργασία, θα πρέπει να ελέγξετε τη δυνατότητα συντήρησης των ηλεκτρικών συσκευών.
3. Θερμαίνεται μόνο σε ανθεκτικά στη θερμότητα δοχεία.
4. Χρησιμοποιήστε χημικά προσεκτικά και με φειδώ. Μην τα γεύεστε, μην τα μυρίζετε.
5. Οι εργασίες θα πρέπει να εκτελούνται σε ρόμπες.
Εξοπλισμός και αντιδραστήρια:
Τετραβορικό νάτριο (δεκαένυδρο) – Na 2 B 4 O 7 * 10H 2 O
Υδροχλωρικό οξύ (συμπ.) – HCl
Απεσταγμένο νερό
Ηλεκτρική κουζίνα, αντλία κενού (αντλία κενού με πίδακα νερού), ποτήρια ζέσεως, διηθητικό χαρτί, πορσελάνινα κύπελλα, γυάλινες ράβδους, γυάλινες χοάνες.
Πρόοδος:
Διαλύουμε 5 g δεκαϋδρικού τετραβορικού νατρίου σε 12,5 ml βραστό νερό, προσθέτουμε 6 ml διαλύματος υδροχλωρικού οξέος και αφήνουμε να ηρεμήσει για 24 ώρες.
Na 2 B 4 O 7 *10H 2 O + 2HCl + 5H 2 O = 4H 3 BO 3 + 2NaCl
Το προκύπτον ίζημα του ορθοβορικού οξέος μεταγγίζεται, πλένεται με μικρή ποσότητα νερού, διηθείται υπό κενό και ξηραίνεται μεταξύ φύλλων διηθητικού χαρτιού στους 50-60 0 C σε φούρνο.
Για να ληφθούν καθαρότεροι κρύσταλλοι, το ορθοβορικό οξύ ανακρυσταλλώνεται. Υπολογίστε τη θεωρητική και πρακτική απόδοση
Ερωτήσεις ελέγχου:
1. Δομικός τύποςβόρακας, βορικό οξύ.
2. Διάσταση βόρακα, βορικού οξέος.
3. Δημιουργήστε μια φόρμουλα για το τετραβορικό οξύ του νατρίου.
Εργαστηριακή εργασία Νο 7
Παρασκευή οξειδίου του χαλκού(II).
Στόχος: λάβετε οξείδιο χαλκού (II) CuO από θειικό χαλκό.
Αντιδραστήρια:
Θειικός χαλκός (II) CuSO 4 2- * 5H 2 O.
Υδροξείδιο του καλίου και του νατρίου.
Διάλυμα αμμωνίας (p=0,91 g/cm3)
Απεσταγμένο νερό
Εξοπλισμός:τεχνοχημικές ζυγαριές, φίλτρα, ποτήρια, κύλινδροι, αντλία κενού(αντλία κενού με πίδακα νερού) , θερμόμετρα, ηλεκτρική κουζίνα, χωνί Buchner, φιάλη Bunsen.
Θεωρητικό μέρος:
Το οξείδιο του χαλκού (II) CuO είναι μια μαύρη-καφέ σκόνη, στους 1026 0 C αποσυντίθεται σε Cu 2 O και O 2, σχεδόν αδιάλυτο στο νερό, διαλυτό στην αμμωνία. Το οξείδιο του χαλκού (II) CuO εμφανίζεται φυσικά ως ένα μαύρο, γήινο προϊόν της καιρικής διάβρωσης των μεταλλευμάτων χαλκού (μελακονίτης). Στη λάβα του Βεζούβιου βρέθηκε κρυσταλλωμένο με τη μορφή μαύρων τρικλινικών δισκίων (τενορίτης).
Τεχνητά, το οξείδιο του χαλκού λαμβάνεται με θέρμανση του χαλκού με τη μορφή ρινισμάτων ή σύρματος στον αέρα, σε θερμή θερμοκρασία (200-375 0 C) ή με φρύξη νιτρικού ανθρακικού άλατος. Το οξείδιο του χαλκού που λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο είναι άμορφο και έχει έντονη ικανότητα να απορροφά αέρια. Όταν πυρώνεται, σε υψηλότερη θερμοκρασία, σχηματίζεται μια κλίμακα δύο στρώσεων στην επιφάνεια του χαλκού: το επιφανειακό στρώμα είναι οξείδιο του χαλκού (II) και το εσωτερικό στρώμα είναι οξείδιο του κόκκινου χαλκού (I) Cu 2 O.
Το οξείδιο του χαλκού χρησιμοποιείται στην παραγωγή γυάλινων σμάλτων για να προσδώσει πράσινο ή μπλε χρώμα· επιπλέον, το CuO χρησιμοποιείται στην παραγωγή γυαλιού χαλκού-ρουμπινιού. Όταν θερμαίνεται με οργανικές ουσίες, το οξείδιο του χαλκού τις οξειδώνει, μετατρέποντας τον άνθρακα και το διοξείδιο του άνθρακα και το υδρογόνο σε οξείδιο και ανάγεται σε μεταλλικό χαλκό. Αυτή η αντίδραση χρησιμοποιείται στη στοιχειώδη ανάλυση οργανική ύλη, για τον προσδιορισμό της περιεκτικότητάς τους σε άνθρακα και υδρογόνο. Χρησιμοποιείται και στην ιατρική, κυρίως με τη μορφή αλοιφών.
2. Παρασκευάστε ένα κορεσμένο διάλυμα από την υπολογιζόμενη ποσότητα θειικού χαλκού στους 40 0 °C.
3. Παρασκευάστε ένα διάλυμα αλκαλίου 6% από την υπολογιζόμενη ποσότητα.
4. Ζεσταίνουμε το αλκαλικό διάλυμα στους 80-90 0 C και ρίχνουμε μέσα το διάλυμα θειικού χαλκού.
5. Το μείγμα θερμαίνεται στους 90 0 C για 10-15 λεπτά.
6. Το ίζημα που σχηματίζεται αφήνεται να κατακαθίσει και πλένεται με νερό μέχρι να απομακρυνθεί το ιόν. SO 4 2- (δείγμα BaCl 2 + HCl).
Γενικές έννοιες για την υδρόλυση του θειικού χαλκού (II).
ΟΡΙΣΜΟΣ
Θειικός χαλκός (II).- μέτριο αλάτι. Απορροφά την υγρασία. Ο άνυδρος θειικός χαλκός (II) είναι άχρωμοι, αδιαφανείς κρύσταλλοι.
Εάν υπάρχει νερό (το ασήμαντο όνομα είναι θειικός χαλκός), τότε οι κρύσταλλοι είναι μπλε. Τύπος CuSO 4.
Ρύζι. 1. Θειικός χαλκός (II). Εμφάνιση.
Υδρόλυση θειικού χαλκού(II).
Ο θειικός χαλκός (II) είναι ένα άλας που σχηματίζεται από ένα ισχυρό οξύ - θειικό (H 2 SO 4) και μια ασθενή βάση - υδροξείδιο του χαλκού (II) (Cu (OH) 2). Υδρολύεται στο κατιόν. Η φύση του περιβάλλοντος είναι όξινη. Θεωρητικά, ένα δεύτερο στάδιο είναι δυνατό.
Πρώτο στάδιο:
CuSO 4 ↔ Cu 2+ + SO 4 2- ;
Cu 2+ + SO 4 2- + HOH ↔ CuOH + + SO 4 2- + H + ;
CuSO 4 + HOH ↔ 2 SO 4 + H 2 SO 4.
Δεύτερο επίπεδο:
2 SO 4 ↔ 2CuOH + +SO 4 2- ;
CuOH + + SO 4 2 + HOH ↔ Cu(OH) 2 + SO 4 2 + HOH.
2 SO 4 + HOH ↔Cu(OH) 2 + H 2 SO 4.
Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1
| Ασκηση | Ρινίσματα σιδήρου (3,1 g) προστέθηκαν σε διάλυμα θειικού χαλκού (II) βάρους 25 g. Προσδιορίστε ποια μάζα χαλκού σχηματίστηκε κατά την αντίδραση. |
| Λύση | Ας γράψουμε την εξίσωση αντίδρασης: CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu↓. Ας υπολογίσουμε τις ποσότητες των ουσιών που αντέδρασαν. Μοριακές μάζες, οι οποίες είναι 160 και 56 g/mol, αντίστοιχα, για τον χαλκό (II) και τον θειικό σίδηρο: υ(CuSO 4) = m (CuSO 4)/M(CuSO 4) = 25/160 = 0,16 mol. υ(Fe)= m(Fe)/M(Fe) = 3,1/56 = 0,05 mol. Ας συγκρίνουμε τις λαμβανόμενες τιμές: υ(CuSO 4)>υ(Fe). Πραγματοποιούμε υπολογισμούς με βάση την ουσία που είναι σε έλλειψη. Αυτό είναι σίδηρος. Σύμφωνα με την εξίσωση αντίδρασης υ(Fe)=υ(Cu)= 0,05 mol. Τότε η μάζα του χαλκού θα είναι ίση με ( μοριακή μάζα- 64 g/mol): m(Cu)= υ(Cu)× M(Cu)= 0,05×64 =3,2 g. |
| Απάντηση | Η μάζα του χαλκού είναι 3,2 g. |
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2
| Ασκηση | Ποια συγκέντρωση διαλύματος θειικού χαλκού (II) θα είναι εάν προστεθούν άλλα 10 g της ίδιας ουσίας σε 180 g διαλύματος 30% αυτού του άλατος; |
| Λύση | Ας βρούμε τη μάζα του διαλυμένου θειικού χαλκού (II) σε διάλυμα 30%. ω=m διαλυμένη ουσία /m διάλυμα ×100%. m διαλυμένη ουσία (CuSO 4) = ω/100% × m διάλυμα (CuSO 4) = 30/100 × 180 = 54 g. Ας βρούμε τη συνολική μάζα του διαλυμένου θειικού χαλκού (II) στο νέο διάλυμα: m διαλυμένη ουσία (CuSO 4) άθροισμα = m διαλυμένη ουσία (CuSO 4) + m(CuSO 4) = 54 + 10 = 64 g. Ας υπολογίσουμε τη μάζα της νέας λύσης: m διάλυμα (CuSO 4) άθροισμα = m διάλυμα (CuSO 4) + m(CuSO 4) = 180+10 = 190 g. Ας προσδιορίσουμε τη συγκέντρωση μάζας του νέου διαλύματος: ω=m διαλυμένη ουσία (CuSO 4) άθροισμα / m διάλυμα (CuSO 4) άθροισμα ×100% = 64/190 ×100% =33,68%. |
| Απάντηση | Συγκέντρωση διαλύματος 33,68% |
Ο χαλκός ανήκει στην ομάδα των επτά μετάλλων που ήταν γνωστά στον άνθρωπο από την αρχαιότητα. Σήμερα, όχι μόνο ο χαλκός, αλλά και οι ενώσεις του χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες, τη γεωργία, την καθημερινή ζωή και την ιατρική.
Το πιο σημαντικό άλας χαλκού είναι ο θειικός χαλκός. Ο τύπος αυτής της ουσίας είναι CuSO4. Είναι ισχυρός ηλεκτρολύτης και αποτελείται από μικρούς λευκούς κρυστάλλους, ιδιαίτερα διαλυτούς στο νερό, χωρίς γεύση ή οσμή. Η ουσία είναι άφλεκτη και πυρίμαχη· όταν χρησιμοποιείται, αποκλείεται εντελώς η πιθανότητα αυτόματης καύσης. Ο θειικός χαλκός, όταν εκτίθεται ακόμη και στην ελάχιστη ποσότητα υγρασίας από τον αέρα, αποκτά χαρακτηριστικό μπλε χρώμα με έντονο μπλε. Στην περίπτωση αυτή, ο θειικός χαλκός μετατρέπεται σε μπλε πενταένυδρο CuSO4 · 5H2O, γνωστό ως θειικός χαλκός.
Στη βιομηχανία, ο θειικός χαλκός μπορεί να ληφθεί με διάφορους τρόπους. Ένα από αυτά, το πιο συνηθισμένο, είναι η διάλυση των απορριμμάτων χαλκού σε αραιωμένο θειικό χαλκό.Στο εργαστήριο, ο θειικός χαλκός λαμβάνεται χρησιμοποιώντας μια αντίδραση εξουδετέρωσης με θειικό οξύ. Ο τύπος της διαδικασίας έχει ως εξής: Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + H2O.
Η ιδιότητα αλλαγής χρώματος του θειικού χαλκού χρησιμοποιείται για την ανίχνευση της παρουσίας υγρασίας σε οργανικά υγρά. Χρησιμοποιείται για την αφυδάτωση της αιθανόλης και άλλων ουσιών σε εργαστηριακές συνθήκες.
Εφαρμόζεται ευρέως σε βιομηχανίες Γεωργίαθειικός χαλκός ή αλλιώς θειικός χαλκός. Η χρήση του, πρώτα απ 'όλα, συνίσταται στη χρήση ενός ασθενούς διαλύματος για τον ψεκασμό των φυτών και την επεξεργασία των δημητριακών πριν από τη σπορά για την καταστροφή των επιβλαβών σπόρων μυκήτων. Με βάση τον θειικό χαλκό, παράγεται το γνωστό μείγμα Bordeaux και γάλα ασβέστη, πωλούνται μέσω καταστημάτων λιανικής και προορίζονται για τη θεραπεία φυτών από μυκητιασικές ασθένειες και την καταστροφή των αφίδων σταφυλιών.
Ο θειικός χαλκός χρησιμοποιείται συχνά στις κατασκευές. Η χρήση του σε αυτόν τον τομέα είναι για την εξουδετέρωση των διαρροών και την εξάλειψη των λεκέδων σκουριάς. Η ουσία χρησιμοποιείται επίσης για την αφαίρεση αλάτων από τούβλα, σκυρόδεμα ή σοβατισμένες επιφάνειες. Επιπλέον, χρησιμοποιείται για την επεξεργασία του ξύλου ως αντισηπτικό για την αποφυγή διεργασιών σήψης.
Στην επίσημη ιατρική, ο θειικός χαλκός είναι φάρμακο. Συνταγογραφείται από γιατρούς για εξωτερική χρήση ως οφθαλμικές σταγόνες, διαλύματα για ξέπλυμα και πλύσιμο, καθώς και για τη θεραπεία εγκαυμάτων που προκαλούνται από φώσφορο. Ως εσωτερική θεραπεία, χρησιμοποιείται για να ερεθίσει το στομάχι για να προκαλέσει εμετό εάν είναι απαραίτητο.
Επιπλέον, οι ορυκτές βαφές κατασκευάζονται από θειικό χαλκό· χρησιμοποιείται σε διαλύματα κλώσης για παρασκευή
ΣΕ Βιομηχανία τροφίμωνΟ θειικός χαλκός καταχωρείται ως συμπλήρωμα διατροφής E519, χρησιμοποιείται ως σταθεροποιητικό και συντηρητικό χρώματος.
Όταν ο θειικός χαλκός πωλείται σε καταστήματα λιανικής, επισημαίνεται ως εξαιρετικά επικίνδυνη ουσία. Εάν εισέλθει στο πεπτικό σύστημα του ανθρώπου σε ποσότητα από 8 έως 30 γραμμάρια, μπορεί να αποβεί μοιραίο. Επομένως, όταν χρησιμοποιείτε θειικό χαλκό στην καθημερινή ζωή, θα πρέπει να είστε πολύ προσεκτικοί. Εάν η ουσία εισέλθει στο δέρμα ή στα μάτια σας, ξεπλύνετε την περιοχή καλά με δροσερό τρεχούμενο νερό. Εάν εισέλθει στο στομάχι, είναι απαραίτητο να κάνετε ένα αδύναμο ξέπλυμα, να πιείτε ένα καθαρτικό με φυσιολογικό ορό και ένα διουρητικό.
Όταν εργάζεστε με θειικό χαλκό στο σπίτι, χρησιμοποιήστε λαστιχένια γάντια και άλλο προστατευτικό εξοπλισμό, συμπεριλαμβανομένου ενός αναπνευστήρα. Απαγορεύεται η χρήση δοχείων τροφίμων για την παρασκευή διαλυμάτων. Αφού τελειώσετε την εργασία, φροντίστε να πλύνετε τα χέρια και το πρόσωπό σας και να ξεπλύνετε το στόμα σας.
Ονόματα αλάτων.
Εάν το μέταλλο έχει μεταβλητό σθένος, τότε υποδεικνύεται μετά χημικό στοιχείοΡωμαϊκός αριθμός που περικλείεται σε παρένθεση. Για παράδειγμα, το CuSO 4 είναι θειικός χαλκός (II).
Εργασία Νο. 2.
Προϋποθέσεις για την ολοκλήρωση της εργασίας:
Εργασία Νο. 2.Να σχεδιάσετε ηλεκτρονικά διαγράμματα της δομής των ιόντων Na +, Ca 2+, Fe 3+.
Εργασία Νο. 1. Τύποι συστημάτων διασποράς. Ταξινόμηση λύσεων.
Εργασία Νο. 2.Προσδιορίστε χαρακτηριστικά ηλεκτρονική δομήάτομα χαλκού (αρ. 28), χρωμίου (αρ. 24).
Εργασία Νο. 1 .
Τύποι συστημάτων διασποράς
Ένα σύστημα διασποράς είναι ένα σύστημα όπου μια ουσία διαιρείται σε μια άλλη ουσία.
Η διασπαρμένη φάση είναι μια θρυμματισμένη ουσία.
Το μέσο διασποράς είναι μια ουσία στην οποία κατανέμεται η διασπαρμένη φάση.
Με κατάσταση συνάθροισηςδιακρίνω:
– συστήματα αερίου (αέρας)·
– στερεά συστήματα(κράματα μετάλλων)?
– υγρό (μέσο διασποράς - νερό, βενζόλιο, αιθυλική αλκοόλη).
Ένα στερεό ή υγρό ομοιογενές σύστημα που αποτελείται από 2 ή περισσότερα συστατικά ονομάζεται διάλυμα.
Η διαλυμένη ουσία κατανέμεται ομοιόμορφα με τη μορφή μορίων, ατόμων ή ιόντων σε έναν άλλο - διαλύτη.
Ανάλογα με το μέγεθος των διαλυμένων σωματιδίων, διακρίνονται τα ακόλουθα:
1. Χονδροειδή διασκορπισμένα συστήματα:
– εναιωρήματα - στερεά διασπαρμένη φάση (διάλυμα αργίλου).
– γαλακτώματα - υγρή διασπαρμένη φάση (γάλα).
2. Κολλοειδή διαλύματα (sols) - αποτελούνται από πολύ μικρά σωματίδια (10 -5 - 10 -7 cm), ομοιόμορφα κατανεμημένα σε οποιοδήποτε μέσο:
– στο νερό (υδροσόλια),
- σε οργανικό υγρό (οργανολύματα),
– στον αέρα ή σε άλλο αέριο (αερολύματα).
Τα sol καταλαμβάνουν μια ενδιάμεση θέση μεταξύ αληθινών λύσεων και χονδροειδών συστημάτων.
3. Αληθινές λύσεις - λύσεις στις οποίες τα σωματίδια δεν μπορούν να ανιχνευθούν οπτικά.
Διάμετρος διεσπαρμένων σωματιδίων σε I.r. λιγότερο από 10 -7 cm.
Τα υγρά διαλύματα αποτελούνται από μια διαλυμένη ουσία, έναν διαλύτη και τα προϊόντα της αλληλεπίδρασής τους.
Εργασία Νο. 2. Αναφέρετε τα χαρακτηριστικά της ηλεκτρονικής δομής των ατόμων χαλκού (Αρ. 28), χρωμίου (Αρ. 24).
Ενεργειακά διαγράμματα υποεπιπέδων σθένους ατόμων χρωμίου και χαλκού.
Το άτομο χρωμίου έχει 4 μικρό-Δεν υπάρχουν δύο υποεπίπεδα, όπως θα περίμενε κανείς, αλλά μόνο ένα ηλεκτρόνιο. Αλλά στις 3 ρε-Το υποεπίπεδο έχει πέντε ηλεκτρόνια, αλλά αυτό το υποεπίπεδο συμπληρώνεται μετά το 4 μικρό-υποεπίπεδο. Κάθε ένα από τα πέντε 3 ρε-τα σύννεφα σε αυτή την περίπτωση σχηματίζονται από ένα ηλεκτρόνιο. Το συνολικό νέφος ηλεκτρονίων αυτών των πέντε ηλεκτρονίων έχει σφαιρικό σχήμα ή, όπως λένε, σφαιρικά συμμετρικό. Σύμφωνα με τη φύση της κατανομής της πυκνότητας ηλεκτρονίων σε διαφορετικές κατευθύνσεις, είναι παρόμοια με 1 μικρό-ΕΟ. Η ενέργεια του υποεπίπεδου του οποίου τα ηλεκτρόνια σχηματίζουν ένα τέτοιο νέφος αποδεικνύεται μικρότερη από ό,τι στην περίπτωση ενός λιγότερο συμμετρικού νέφους. Σε αυτή την περίπτωση, η τροχιακή ενέργεια είναι 3 ρε-το υποεπίπεδο ισούται με την ενέργεια 4 μικρό-τροχιακά. Όταν σπάσει η συμμετρία, για παράδειγμα, όταν εμφανίζεται ένα έκτο ηλεκτρόνιο, η ενέργεια των τροχιακών είναι 3 ρε-το υποεπίπεδο γίνεται πάλι μεγαλύτερο από την ενέργεια 4 μικρό-τροχιακά. Επομένως, το άτομο μαγγανίου έχει πάλι ένα δεύτερο ηλεκτρόνιο στο 4 μικρό-ΑΟ. Το γενικό νέφος οποιουδήποτε υποεπίπεδου, γεμάτο με ηλεκτρόνια είτε κατά το ήμισυ είτε πλήρως, έχει σφαιρική συμμετρία. Η μείωση της ενέργειας σε αυτές τις περιπτώσεις είναι γενικής φύσεως και δεν εξαρτάται από το αν κάποιο υποεπίπεδο είναι κατά το ήμισυ ή πλήρως γεμάτο με ηλεκτρόνια. Και αν ναι, τότε πρέπει να αναζητήσουμε την επόμενη παραβίαση στο άτομο, στο νέφος ηλεκτρονίωντου οποίου το τελευταίο που «έρχεται» είναι το ένατο ρε-ηλεκτρόνιο. Πράγματι, το άτομο χαλκού έχει 3 ρε- το υποεπίπεδο έχει 10 ηλεκτρόνια και 4 μικρό-υπάρχει μόνο ένα υποεπίπεδο. Η μείωση της ενέργειας των τροχιακών ενός πλήρως ή μισογεμάτου υποεπίπεδου είναι η αιτία μιας σειράς σημαντικών χημικών φαινομένων.
Εργασία Νο. 1. Μέθοδοι έκφρασης της συγκέντρωσης των διαλυμάτων.
Προϋποθέσεις για την ολοκλήρωση της εργασίας:
Εργασία Νο. 1 . Απαντήστε στην ερώτηση που τέθηκε.
Μέθοδοι έκφρασης της συγκέντρωσης των διαλυμάτων
1. Ποσοστό συγκέντρωσης – ο αριθμός των g μιας ουσίας που υπάρχει σε 100 g διαλύματος.
Διάλυμα 5% C 6 H 12 O 6
100g διάλυμα – 5 g C 6 H 12 O 6, δηλ.
5 g C 6 H 12 O 6 + 95 g H 2 O
Η ποσοστιαία συγκέντρωση σχετίζεται με μονάδες μάζας.
2. Μοριακή συγκέντρωση - ο αριθμός των mole που υπάρχουν σε 1 λίτρο διαλύματος:
5m HCl NaCl=23+35,5=58,5
3. Κανονική ή ισοδύναμη συγκέντρωση - ο αριθμός των ισοδυνάμων g που περιέχονται σε 1 λίτρο διαλύματος
Ισοδύναμο οξέος = ;
E(HCl) = , E(H 2 SO 4) = ,
Ισοδύναμο βάσης = 
;
E(NaOH) = , E(Al(OH) 3)= ,
Ισοδύναμο αλατιού = 
;
E(NaCl) = , E(Na 2 CO 3) = ,
E(Al 2 (SO 4) 3) = ;
Ισοδύναμο οξειδίου = 
2n Al 2 (SO 4) 3, ισοδύναμο με Al 2 (SO 4) 3 =
Για παράδειγμα, σε 1 λίτρο διαλύματος 2
Εργασία Νο. 2.Δώστε παραδείγματα των παρακάτω τύπων χημικές αντιδράσεις: αντιδράσεις αποσύνθεσης; αντιδράσεις ανταλλαγής
Εργασία Νο. 2.Αντιδράσεις αποσύνθεσης:
AgNO 3 + NaCl = AgCl + NaNO 3
CaCO 3 = CaO + CO 2
Εργασία για τον εξεταζόμενο Νο 23
Εργασία Νο. 1. Θεωρία ηλεκτρολυτική διάσταση.
Εργασία Νο. 2.Να συνθέσετε μοριακές, πλήρεις ιοντικές και συντομευμένες ιοντικές εξισώσεις για τις αντιδράσεις των ακόλουθων αλάτων: α) χλωριούχο χρώμιο(III) και νιτρικό άργυρο. β) χλωριούχο βάριο και θειικό μαγγάνιο. γ) νιτρικό σίδηρο (III) και υδροξείδιο του καλίου.
Εργασία Νο. 1 . Απαντήστε στην ερώτηση που τέθηκε.
Οι ηλεκτρολύτες έχουν διαφορετικές ικανότητες διάστασης.
Ο βαθμός διάστασης (a) είναι ο λόγος του αριθμού των μορίων που διασπώνται σε ιόντα (n) προς τον συνολικό αριθμό των διαλυμένων μορίων ηλεκτρολύτη (n 0):
Ο βαθμός διάστασης εκφράζεται είτε σε δεκαδικάή, πιο συχνά, ως ποσοστό:
Εάν a = 1, ή 100%, ο ηλεκτρολύτης διασπάται πλήρως σε ιόντα.
Εάν a = 0,5, ή 50%, τότε από κάθε 100 μόρια ενός δεδομένου ηλεκτρολύτη, τα 50 βρίσκονται σε κατάσταση διάστασης.
Ανάλογα με ένα υπάρχουν:
Ισχυροί ηλεκτρολύτες, το α τους σε 0,1 n. διάλυμα άνω του 30%.
Διαχωρίζονται σχεδόν εντελώς.
Σχετίζομαι:
– σχεδόν όλα τα άλατα.
– πολλά ανόργανα οξέα: H 2 SO 4, HNO 3, HCl, HClO 4, HBr, HJ, HMnO 4 κ.λπ.
– λόγους αλκαλιμέταλλακαι μερικά μέταλλα αλκαλικών γαιών: Ba(OH) 2 και Ca(OH) 2.
Μέσος όρος ηλεκτρολυτών, το α τους από 3 έως 30%. Αυτά περιλαμβάνουν οξέα H 3 PO 4, H 2 SO 3, HF, κ.λπ.
Αδύναμοι ηλεκτρολύτεςσε υδατικά διαλύματα διασπώνται μόνο μερικώς, η περιεκτικότητά τους είναι μικρότερη από 3%.
Σχετίζομαι:
– μερικά ανόργανα οξέα: H 2 CO 3, H 2 S, H 2 SiO 3, HCN;
– σχεδόν όλα τα οργανικά οξέα.
– πολλές μεταλλικές βάσεις (εκτός από βάσεις μετάλλων αλκαλίων και αλκαλικών γαιών), καθώς και υδροξείδιο του αμμωνίου.
– ορισμένα άλατα: HgCl 2, Hg(CN) 2.
Παράγοντες που επηρεάζουνένα
Φύση του διαλύτη:
Όσο μεγαλύτερη είναι η διηλεκτρική σταθερά του διαλύτη, τόσο μεγαλύτερος είναι ο βαθμός διάστασης του ηλεκτρολύτη σε αυτόν.
Συγκέντρωση διαλύματος:
Ο βαθμός διάστασης ηλεκτρολυτών αυξάνεται καθώς το διάλυμα αραιώνεται.
Καθώς η συγκέντρωση του διαλύματος αυξάνεται, ο βαθμός διάστασης μειώνεται (συχνές συγκρούσεις ιόντων).
Φύση του ηλεκτρολύτη:
Η διάσταση των ηλεκτρολυτών εξαρτάται από το βαθμό διάστασης.
Θερμοκρασία:
Για ισχυρούς ηλεκτρολύτες, το a μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας, επειδή ο αριθμός των συγκρούσεων μεταξύ ιόντων αυξάνεται.
Για τους αδύναμους ηλεκτρολύτες, καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, πρώτα αυξάνεται και μετά τους 60 0 C αρχίζει να μειώνεται.
Σταθερά ηλεκτρολυτικής διάστασης
Σε διαλύματα ασθενών ηλεκτρολυτών, κατά τη διάσταση, δημιουργείται μια δυναμική ισορροπία μεταξύ μορίων και ιόντων:
CH 3 COOH + H 2 O « CH 3 COO - + H 3 O +
. [Η 3 Ο + ] / =Κ δις
Εργασία Νο. 2.Να συνθέσετε μοριακές, πλήρεις ιοντικές και συντομευμένες ιοντικές εξισώσεις για τις αντιδράσεις των αλάτων που αναφέρονται.
α) CrCl 3 + 3AgNO 3 → Cr(NO 3) 3 + 3AgCl↓
Cr 3+ + 3Cl - + 3Ag + + 3NO 3 → Cr 3+ + 3NO 3 + 3AgCl↓
Cl - + Ag + → AgCl↓
β) BaCl 2 + MnSO 4 → BaSO 4 ↓ + MnCl 2
Ba 2+ + 2Cl - + Mn 2+ + SO 4 2- → BaSO 4 ↓ + Mn 2+ + 2Cl -
Ba 2+ + SO 4 2- → BaSO 4 ↓
γ) Fe(NO 3) 3 + 3KOH → Fe(OH) 3 ↓ + 3KNO 3
Fe 3+ + 3NO 3 - + 3K + + 3OH - → Fe(OH) 3 ↓ + 3K + + 3NO 3 -
Fe 3+ + 3OH - → Fe(OH) 3 ↓
Εργασία Νο. 1. Υδρόλυση αλάτων.
Εργασία Νο. 1 . Απαντήστε στην ερώτηση που τέθηκε.
Η υδρόλυση άλατος είναι η αντίδραση ανταλλαγής αλατιού με νερό, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό ασθενών ηλεκτρολυτών.
Το νερό, ως αδύναμος ηλεκτρολύτης, διασπάται σε ιόντα H + και OH -:
H 2 O<->OH - + H +
Όταν μερικά άλατα διαλύονται στο νερό, τα ιόντα του διαλυμένου άλατος αλληλεπιδρούν με τα ιόντα H + και OH - του νερού.
Υπάρχει μια μετατόπιση στην ισορροπία της διάστασης του νερού:
ένα από τα ιόντα νερού (ή και τα δύο) συνδέεται με ιόντα διαλυμένης ουσίας για να σχηματιστεί ελαφρώς διασπασμένο,ή δυσδιάλυτο, προϊόν.
Κάθε άλας μπορεί να θεωρηθεί ότι σχηματίζεται από μια βάση και ένα οξύ.
Τα οξέα και οι βάσεις είναι ισχυροί και αδύναμοι ηλεκτρολύτες,
Σύμφωνα με αυτό το κριτήριο, τα άλατα μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις τύπους:
άλατα που σχηματίζονται από ένα ισχυρό κατιόν βάσης και ένα ανιόν ισχυρό οξύ;
2) άλατα που σχηματίζονται από ένα ισχυρό κατιόν βάσης και ένα ανιόν ασθενούς οξέος.
3) άλατα που σχηματίζονται από ένα κατιόν ασθενούς βάσης και ένα ισχυρό όξινο ανιόν.
4) άλατα που σχηματίζονται από ένα κατιόν ασθενούς βάσης και ένα ανιόν ασθενούς οξέος.
Τα άλατα που σχηματίζονται από ένα ισχυρό κατιόν βάσης και ένα ισχυρό όξινο ανιόν δεν υφίστανται υδρόλυση.
Τέτοια άλατα διασπώνται πλήρως σε μεταλλικά ιόντα και ένα υπόλειμμα οξέος.
Για παράδειγμα:
Το άλας NaCl σχηματίζεται από την ισχυρή βάση NaOH και το ισχυρό οξύ HCl και διασπάται πλήρως σε ιόντα.
Άλατα που σχηματίζονται από ένα ισχυρό κατιόν βάσης και ένα ανιόν ασθενούς οξέος
Η υδρόλυση αυτού του άλατος συνίσταται στην προσθήκη ιόντων υδρογόνου από το μόριο του νερού από τα ιόντα του όξινου υπολείμματος και την απελευθέρωση ιόντων υδροξειδίου, τα οποία προκαλούν αλκαλικό αντίδραση του περιβάλλοντος,
Na2S<->2Na + + S 2-
ΜΗ<->OH - + H +
S 2- + HOH<->HS - + OH -
Na 2 S + HOH = NaOH + NaHS
Άλατα που σχηματίζονται από ένα κατιόν ασθενούς βάσης και ένα ισχυρό όξινο ανιόν
Η υδρόλυση αυτού του άλατος περιλαμβάνει την προσθήκη μεταλλικών ιόντων ή ιόντων αμμωνίου σε ιόντα υδροξειδίου από ένα μόριο νερού και την απελευθέρωση ιόντων υδρογόνου, τα οποία προκαλούν όξινη αντίδραση στο μέσο,
ZnCl2<->Zn 2+ + 2Cl -
HON =OH - +H +
Zn 2+ + HOH<->ZnOH + + H +
ZnCl 2 + HOH<->HCl + ZnOHCl
Άλατα που σχηματίζονται από ένα κατιόν ασθενούς βάσης και ένα ανιόν ασθενούς οξέος
Η υδρόλυση αυτού του άλατος περιλαμβάνει την προσθήκη ιόντων υδροξειδίου από μεταλλικά ιόντα ή ιόντα αμμωνίου και ιόντων υδρογόνου από ένα μόριο νερού από όξινα ιόντα. Η αντίδραση του περιβάλλοντος θα είναι ουδέτερη.
CH 3 COONH 4<->CH 3 COO - + NH 4 +
HOH = H + + OH -
CH3COOH NH 4 OH
CH 3 COO + NH4+ + HOH<->CH 3 COOH + NH 4 OH
Εργασία Νο. 2.Περιγράψτε τη θέση των στοιχείων No. 21, 32, 38 in Περιοδικός Πίνακας DI. Μεντελέεφ. Να γράψετε τους ηλεκτρονικούς τύπους και τις ατομικές τους δομές.
