LAHUSED JA ELEKTROLÜÜDID

Teema esitlus: "LAHUSED JA ELEKTROLÜÜDID"— Esitluse väljavõte:

1 LAHUSED JA ELEKTROLÜÜDID
Martin Saar GAG 2007

2 1. LAHUSE MÕISTE Lahus on ühtlane segu, mis koosneb:
lahustist (tavaliselt vedelik) ja selles ühtlaselt jaotunud ühest või mitmest lahustunud ainest. Lahustatav aine võib olla erinevates olekutes ning on tavaliselt pihustunud molekulide või ioonideni. füsioloogiline lahus = sool + vesi viin = etanool + vesi gaseeritud vesi = süsihappegaas + vesi jooditinktuur = jood + etanool

3 2. LAHUSTUMISPROTSESS KEEDUSOOLA LAHUSTUMINE VEES

4 2. LAHUSTUMISPROTSESS Polaarsed vee molekulid rebivad naatrium- ja kloriidioonid soola kristallist välja: keemilised sidemed katkevad  soojust neeldub  endotermiline protsess. Lahustunud aine osakesed omakorda seostuvad vee molekulidega ehk hüdraatuvad: keemilised sidemed tekivad  soojust eraldub  eksotermiline protsess.

5 2. LAHUSTUMISPROTSESS Kui lahustumisel on ülekaalus...
kristallivõre lõhkumisel neelduv soojushulk on lahustumine endotermiline ja lahus jahtub; nt tugeva kristallivõrega ainete soolade (NaCl, NH4NO3) lahustumisel. hüdraatumisel vabanev soojushulk on lahustumine eksotermiline ja lahus soojeneb; nt gaaside (HCl) ja paljude vedelike (piiritus, H2SO4) korral, mis puhul puudub lõhutav kristallivõre.

6 3. LAHUSTUVUS KÜLLASTUMATA LAHUS KÜLLASTUNUD LAHUS
Lahus, milles antud tingimustel saab veel ainet lahustada. Lahus, milles antud tingimustel on lahustunud aine sisaldus maksimaalne. Aine lahustuvus iseloomustab aine sisaldust küllastunud lahuses.

7 3. LAHUSTUVUS Aine lahustuvust mõjutavad tegurid: Temperatuur
Tahkete ainete lahustuvus temperatuuri tõstmisel kasvab Gaasiliste ainete lahustuvus temperatuuri tõstmisel kahaneb Rõhk Gaasiliste ainete lahustuvus rõhu tõstmisel kasvab

8 3. LAHUSTUVUS MÕTLEMISÜLESANNE
Miks tekivad kraanivee soojendamisel keeduklaasi anuma seintele gaasimullikesed? Miks eralduvad karastusjoogi pudeli avamisel joogist gaasimullikesed?

9 4. VEE KAREDUS Vee karedus on tingitud vees lahustunud kaltsiumi- ja magneesiumisooladest. Karedas vees seep hästi ei vahuta. Karedas vees leiduvad vesinikkarbonaadid lagunevad kõrgemal temperatuuril ning küttekehale tekib katlakivi: Ca(HCO3)2  CaCO3 + H2O + CO2 (See on vastandprotsess lubjakivi lahustumisele CO2 rikkas vees, mis on üks karstinähte ja kareduse põhjuseid!)

10 4. VEE KAREDUS Vee kareduse vähendamise võimalused Vee keetmine
vees lahustuvad Ca(HCO3)2 ja Mg(HCO3)2 lagunevad lahustumatuteks ühenditeks (katlakivi); Vee destilleerimine; Keemilised pehmendajad Kaltsium- ja magneesiumioonid sadestatakse näiteks fosfaatidega, Na3PO4; Ioonide vahetamine ioniitidega.

11 5. ELEKTROLÜÜDID Elektrolüüdid on ained, mille vesilahused siseldavad ioone. Nt alused, happed, soolad. Tugevad elektrolüüdid – lahuses on ainult ioonid või valdavalt ioonid tugevad happed, leelised, soolad Nõrgad elektrolüüdid – lahuses on valdavalt moelkulide, ioone on vähe nõrgad happed ja alused Mitteelektrolüüdid – ained, mille vesilahused ei sisalda ioone. Paljud orgaanilised ained, lihtained, oksiidid.

12 5. ELEKTROLÜÜDID Elektrolüütiline dssotsiatsioon on elektrolüütide jagunemine ioonideks, nt polaarse lahusti toimel. Dissotsiatsiioonivõrrand näitab, millised ioonid on elektrolüüdi lahuses. Na2SO4  2 Na+ + SO42– KOH  K+ + OH– HNO3  H+ + NO3-

13 5. ELEKTROLÜÜDID Nõrkade elektrolüütide jagunemine ioonideks on tasakaaluline protsess NH3∙H2O ↔ NH4+ + OH- Mitmepootonilised happed jagunevad ioonideks astmes. Iga aste toimub järjest raskemalt, sest vesinikioon peab eralduma juba negatiivsest anioonist. H2SO4  H+ + HSO4– ↔ 2 H+ + SO42– Süsihape jaguneb sisuliselt vaid esimeses astmes H2CO3 ↔ H+ + HCO3– Dissotsiatsioonimäär ehk –aste näitabki, kui suur sa lahustunud aine molekulidest on ioonideks jagunenud.

14 6. IOONVÕRRANDID Elektrolüütide vahel (alused, happed, soolad) toimuvad reaktsioonid siis, kui vabad ioonid seotakse. Nad kas... moodustavad nõrga elektrolüüdi (nt vesi hape + alus reaktsioonil); moodustavad rasklahustuva ühendi, sademe (nt sool + sool ja sool + alus korral); lahkuvad reaktsioonikeskkonnast gaasina (nt sageli hape + sool korral).

15 6. IOONVÕRRANDID Elektrolüütide vahel (alused, happed, soolad) toimuvad reaktsioonid siis, kui vabad ioonid seotakse. Nad kas... moodustavad nõrga elektrolüüdi (nt vesi hape + alus reaktsioonil); moodustavad rasklahustuva ühendi, sademe (nt sool + sool ja sool + alus korral); lahkuvad reaktsioonikeskkonnast gaasina (nt sageli hape + sool korral).

16 6. IOONVÕRRANDID Näiteks: 2NaOH + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O
2H+ + 2OH–  2H2O ehk H+ + OH–  H2O Tekib nõrk elektrolüüt 2KOH + CuSO4  Na2SO4 + Cu(OH)2↓ 2K+ + 2OH– + Cu2+ + SO42–  2Na+ + SO42–+ Cu(OH)2↓ 2OH– + Cu2+ Cu(OH)2↓ Tekib sade

17 6. IOONVÕRRANDID Näiteks: Na2S + 2HCl  2NaCl + H2S↑
S2–+ 2H+  H2S↑ Tekib gaas

18 7. NEUTRALISATSIOON hape + alus  sool + vesi
2NaOH + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O Sisuliselt: H+ + OH–  H2O Kui on leelist aga vaid 1 mool reaktsioonivõrrandi järgi, siis õnnestub neutraliseerida vaid 1 mool vesinikioone. Nii saamegi vesiniksoolad: NaOH + H2SO4  NaHSO4 + H2O Na+ + OH– + H+ + HSO4–  Na+ + HSO4–+H2O

19 8. LAHUSE KESKKONNAST pH iseloomustab vesinikioonide sisaldust lahuses. Lahused jaotame: Happelised – pH<7 Neutraalsed – pH=7 Aluselised – ph>7 Lahuste keskkonda määratakse indikaatoritega: Indikaator Happelises keskkonnas Neutraalses keskkonnas Aluselises keskkonnas Fenoolftaleiin värvitu vaarikapunane Metüüloranž punane oranž/kollane Lakmus lilla sinine

20 8. LAHUSE KESKKONNAST Kuidas määrata lahuse keskkonda?
Alus annab aluselise keskkonna hüdroksiidioonide tõttu Aluseline oksiid, kui reageerib veega,annab aluse moodustumise tõttu aluselise keskkonna Hape annab happelise keskkonna vesinikioonide tõttu Happeline oksiid, kui reageerib veega, annab happe tekke tõttu happelise keskkonna Hüdrolüüsuv sool muudab lahuse keskkonda: Tugeva aluse ja nõrga happe sool – aluseline, näiteks Na2CO3 Nõrga aluse ja tugeva happe sool – happeline, näiteks ZnCl2