Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Reakciók vizes közegben, vizes oldatokban Oldott anyag koncentrációja : c i = n i / V oldat –Mértékegysége: [mol oldott anyag / dm 3 oldat] –A feloldható.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Reakciók vizes közegben, vizes oldatokban Oldott anyag koncentrációja : c i = n i / V oldat –Mértékegysége: [mol oldott anyag / dm 3 oldat] –A feloldható."— Előadás másolata:

1 Reakciók vizes közegben, vizes oldatokban Oldott anyag koncentrációja : c i = n i / V oldat –Mértékegysége: [mol oldott anyag / dm 3 oldat] –A feloldható mennyiségnek általában maximuma van: „Oldhatóság” = S i = c i,max. Az oldódás folyamata: –Általában a vízmolekulák aktív részvételével = hidratálódás (hidrátburok kialakulása) –Ionos, sószerű, ill. erősen poláros vegyületek előnyösebben oldódnak: Elektrosztatikus kölcsönhatásba léphetnek a poláros vízmolekulákkal, ami akár elektrolitikus (hidratált ionokra történő) disszociációra is vezethet, és elektrolit (ionos elektromosvezetővé vált oldat, ionjaira disszociált vegyületek oldata) képződhet, amely hidratált ionok segítségével vezeti az elektromosságot.

2 Az elektrolit oldatok típusai: Erős elektrolitok: még tömény oldataikban is teljes mértékben disszociálnak (sók, erős savak és bázisok). Gyenge elektrolitok: még igen híg oldataikban is csak részlegesen disszociálnak (gyengesavak és gyenge bázisok):

3 A víz öndisszociációs folyamata mivel [H 2 O (f) ] =c(H 2 O) ≈ m(g H 2 O)/M(g/mol H 2 O)/1 dm 3 = 1000g/(18g/mol H 2 O)/1 dm 3 ≈ 55,55 mol/dm 3 = állandó, így Vízionszorzat: K v = [H 3 O + ] [OH - ] = áll. = (mol/dm 3 ) 2. Tehát T=25°C-on tiszta vízben [H 3 O + ]=[OH - ] = mol/dm 3 !

4 Savak, bázisok (lúgok) Az ún. indikátor anyagok színét megváltoztatják: Arrhénius-féle sav-bázis fogalmak : –sav, olyan anyag, amely elektrolitos disszociációja révén növeli a vizes oldat H 3 O + (hidroxónium, ill. hidrogén, H + ) ion koncentrációját. –bázis, olyan anyag, amely elektrolitos disszociációja révén növeli a vizes oldat OH - (hidroxid) ion koncentrációját. –Ha [H 3 O + ] > [OH - ], azaz ha [H 3 O + ]>10 -7 mol/dm -3, akkor savas az oldat, –míg ha [OH - ] > [H 3 O + ], azaz ha [OH - ]>10 -7 mol/dm -3 (azaz [H 3 O + ]<10 -7 mol/dm -3 ), akkor lúgos. lúgbansavban Fenolftalein oldatvörösszíntelen Lakmusz-papírkékvörös

5 Erős savak, bázisok (lúgok) Erős savak (HCl, HNO 3, H 2 SO 4, HClO 4, HI, HBr) és az erős bázisok (NaOH, KOH, Ba(OH) 2 ) teljes mértékben ionjaikra disszociálnak: Ez azt jelenti, hogy ahány molnyi erős savat vagy bázist feloldunk vízben, ugyanannyi mol H 3 O +, ill. OH - ion jelenik meg az oldatban, miáltal a tiszta víz mol/dm -3,-es ionkoncentrációit jelentősen meghaladó savasságú, ill. lúgosságú oldatok készíthetők!

6 Brønstedt-féle sav-bázis fogalom, gyenge elektrolitok Brønstedt szerint (összetartozó, korrespondeáló sav-bázis párok vannak): –sav, az olyan anyag, amely elektrolitos disszociációja révén H + -iont képes leadni, [ezáltal növelni a vizes oldat H 3 O + (hidroxónium, ill. hidrogén, H + ) ion koncentrációját.] –bázis, olyan anyag, amely elektrolitos disszociációja révén H + -iont képes felvenni, [ezáltal csökkenteni a vizes oldat H 3 O + (hidroxónium, ill. hidrogén, H + ) ion koncentrációját.] –Pl: ecetsav (gyengesav!) és az acetátionja (erős bázis!) valamint a H 2 O/H 3 O + (bázis/sav-pár) reakciós egyenlete

7 Gyenge savak disszociációs állandója, K s A disszociációs egyenlet általánosítása gyenge savakra: –Új állandó, a savdisszociációs állandó K s bevezethető mivel [H 2 O]=55,55 mol/dm -3 = állandó:

8 Gyenge bázisok disszociációs állandója, K b A disszociációs egyenlet általánosítása gyenge bázisokra: –Új állandó, a bázisdisszociációs állandó K B bevezethető mivel [H 2 O]=55,55 mol/dm -3 = állandó:

9 A savasság, ill. lúgosság mértéke, pH A víz Brønstedt savként és bázisként is viselkedhet:  OH - -iont ill. H 3 O + -iont képezve: amfoter jellegű. Mekkora az oldat hidroxónium H 3 O + - (H + -)-ion, ill. hidroxid OH - -ion koncentrációja? Nem független értékek: [H 3 O + ] [OH - ] = K v = (mol/dm 3 ) 2. pH = - lg [H 3 O + ], a hidroxóniumion moláris koncentrációjának negatív (tizes alapú!) logaritmusa. (Def: log a b, az a kitevő, melyre a-t emelve b-kapunk.) pOH = - lg [OH - ], a hidroxidion moláris koncentrációjának negatív (tizes alapú!) logaritmusa.

10 A savasság, ill. lúgosság mértéke, pH-skála [H 3 O + ] [OH - ] = K v = (mol/dm 3 ) 2. / lg lg [H 3 O + ] + lg [OH - ] = lg K v = lg = -14 / - - lg [H 3 O + ] + (- lg [OH - ]) = - lg K v = 14 pH + pOH = pK v = 14 erősen savas semleges erősen lúgos Pl. 1 mol/dm 3 HCl oldat pH-ja = -lg 1=0! 0,1 mol/dm 3 HCl oldat pH-ja = -lg 0,1=1. 1 mol/dm 3 NaOH oldat pOH-ja = -lg 1=0, s pH-ja = 14-pOH=14-0=14! 0,01 mol/dm 3 NaOH oldat pOH-ja = -lg 0,01=2, s pH-ja =12.

11 Mekkora az 0,1 mol/dm 3 -es ecetsav oldat pH-ja? Gyenge elektrolit csak részleges disszociál. Gyenge savak, bázisok pH-jának számítása mol/dm 3 CH 3 COOH (aq) H 2 O (f) CH 3 COO - (aq) H 3 O + (aq) Kezdetben: c 0,i c 0 = 0,1fix00 Sztöchiometrikus változások:  c i -x H mol/dm 3 elh.x H mol/dm 3 Egyensúlybanc 0 -x H fixxHxH xHxH

12 Ha feltételezhetően 5 %-nál kisebb mértékű a gyenge elektrolit disszociációja, azaz ha c 0 >> x, akkor Ha a disszociációs fokra  > 5 % adódik, akkor a pontos számítás másodfokú egyenlet megoldását kivánja: Gyenge savak, bázisok disszociációs fokának számítása

13 Erős savat erős bázissal közömbösítve (ill. fordítva): Ha n s = n b, azaz c s = c b  sóképzés, pH=7 Ha n s 7! Ha n s > n b, azaz c s > c b  sóképzés + savfelesleg, pH<7! 100%-os titráltságnál (n s = n b ) gyors, meredek változás tapasztalható a titrált oldat pH-jában. Közömbösítés, sóképzés, titrálás

14 Erős savat erős bázissal titrálva

15 Gyenge savat erős bázissal közömbösítve: Ha n b = n s, azaz c s = c b  só, sóanion hidrolízise, pH=? Ha n b < n s, azaz c b < c s  részleges sóképzés + gyengesav felesleg = puffer, pH=? Ha n b > n s, azaz c b > c s  sóképzés + erősbázis felesleg, pH>7! 100%-os titráltságnál (n s = n b ) itt is gyors, ill. meredek változás tapasztalható a titrált oldat pH-jában. Gyengesav titrálása erős bázissal, hidrolízis, puffer

16

17 Teljes mértékű sódisszociáció, melyet a gyenge sav anionjának (mint korrespondeáló bázisnak) egyensúlyra vezető hidrolízise követ: A hidrolízis állandó számítása után az egyensúlyi viszonyok, pl. pH is számítható: Gyengesav erős bázissal képzett sójának hidrolízise

18 A gyenge sav disszociációs egyensúlya kissé módosul erős sav, ill. bázis beadagolásával = tompítás : Erős sav hozzáadásakor Erős bázis hozzáadásakor Gyengesav és a gyenge sav egy erős bázissal képzett sójának közös oldata = puffer

19 Kis oldhatóságú csapadékok bizonyos oldatok összeöntésékor: Oldhatósági egyensúlya pl.: L AgCl = 1· (mol dm 3 ) 2 – oldhatósági szorzat, erős rokonság az egyensúlyi disszociációs állandóval, (minőségi ionelemzés, ionvadászat, titrálás) Csapadékoldódási egyensúlyok – oldhatósági szorzat

20 Fém központi atom + koordinációs (datív) kötéssel kapcsolódó ún. ligandum molekulák = összetett komplex ionok, molekulák: Komplexképződési egyensúlyra pl.: ahol  – komplexképződési, avagy komplexstabilitási állandó, erős rokonságban (reciprokos összefüggésben) a disszociációs állandóval (mennyiségi fémanalízis, komplexometriás titrálás) Komplexképződési egyensúlyok – stabilitási állandók


Letölteni ppt "Reakciók vizes közegben, vizes oldatokban Oldott anyag koncentrációja : c i = n i / V oldat –Mértékegysége: [mol oldott anyag / dm 3 oldat] –A feloldható."

Hasonló előadás


Google Hirdetések