Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

KEMA02/ © Sofi Elmroth 2011 JÄMVIKT i LÖSNING A: Kap 12 Föreläsning 3(3) mer löslighetsprodukt! HT2011 JV FLS 3(3) KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "KEMA02/ © Sofi Elmroth 2011 JÄMVIKT i LÖSNING A: Kap 12 Föreläsning 3(3) mer löslighetsprodukt! HT2011 JV FLS 3(3) KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi."— Presentationens avskrift:

1 KEMA02/ © Sofi Elmroth 2011 JÄMVIKT i LÖSNING A: Kap 12 Föreläsning 3(3) mer löslighetsprodukt! HT2011 JV FLS 3(3) KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi

2 KEMA02/ © Sofi Elmroth 2011 Repetition Henderson-Hasselbach ekvationen för beräkning av pH i ”buffert” - OK att använda - viktigast att förstå när den är applicerbar - egentligen helt onödig! Buffertkapacitet -bra pH område ca ; pK a – 1 < pH < pK a + 1 Utseende titrerkurva - Stark syra + stark bas; ekvivalenspunkt vid pH = 7 - Svag syra + stark bas; ekvivalenspunkt vid pH > 7 (stark bas genereras) - Svag bas + stark syra; ekvivalenspunkt vid pH < 7 (stark syra genereras) - Titrerkurva polyprotolyter; H 2 SO 4, H 2 SO 3, H 2 CO 3, H 3 PO 4 + stark bas (OH - ) Indikatorer - Funktion och använding (varför fungerar de? Matchning av indikator  titrering) Löslighetsprodukt – mer om detta idag!

3 KEMA02/ © Sofi Elmroth ”The common ion effect” utsaltning[utfällning] genom tillsats av samma jonslag BAKGRUND Många metalljoner bildar hydroxider vid pH  7 som faller ut. [jfr deponier!] Den fria metalljonhalten bestäms av löslighetsprodukten, K sp REAKTION – exempel Al 3+ Al 3+ (aq) + 3 H 2 O Al(OH) 3 (s) + 3H + Reaktion ger sur lösning! ÖVER pH ca 7.5 löses hydroxiden delvis upp: Al(OH) 3 (s) Al 3+ (aq) + 3 OH - (aq)K sp = 1.0E-33 Tabell 12.4 a=1 s 3s Uppskattning av ungefärlig halt Al 3+ över Al(OH) 3 (s): s(3s) 3 = K sp s = 2.5E-9 M ALLTSÅ: Mycket låg halt Al 3+ (aq) FRÅGA: Kan man sänka halten Al 3+ (aq) ytterligare?     ETT RIKTIGT EXEMPEL (oktober 2010)

4 KEMA02/ © Sofi Elmroth 2011 Strategi för sänkning av metalljonhalt TILLSATS AV MER OH -  SKJUTER JÄMVIKTEN ÅT VÄNSTER dvs åt reaktanter SLUTSATS: Förvaring i basisk miljö minimerar Al 3+ (aq) MEN! Det blir problem då det läcker ut och pH stiger!   BERÄKNING för olika [OH - ] Al(OH) 3 (s) Al 3+ (aq) + 3 OH - (aq)K sp = 1.0E-33 Tabell 12.4 a = 1 s [OH - ] HÄR: K sp = s[OH - ] 3 [OH - ] K sp s = [Al 3+ (aq)] 1E-7s(1E-7) 3 1.0E s(0.1) 3 1.0E s(1.0) 3 1.0E s(4.0) 3 1.5E-35

5 KEMA02/ © Sofi Elmroth 2011 Vad finns mer i rödslam? bildas vid framställing av Al(s) Bauxiten består av aluminiumoxid och aluminiumhydroxid, men även järnmineral*, titanoxider** och aluminiumsilikater***. [1] *Sannolikt Fe(OH) 3 (s) dvs rost! ** Tex TiO, – vitt pigment som används i färg *** Silikater SiO 2 – vanlig sand [1] KÄLLA: Jernkontorets forskning; Rapport nr D182, U Lindunger & E Stark VAD ÄR FARLIGT?! OH - (aq) pga det höga koncentrationen NaOH/KOH täcker sannolikt torra partiklar - Tungmetaller kan inte uteslutas; ex) Hg, Cr, As - Partiklar

6 KEMA02/ © Sofi Elmroth 2011 Beräkna effekten av ”utsaltning” EXEMPEL 12.9 Beräkna lösligheten av AgCl(s) i NaCl(aq) VAD VÄNTAR VI OSS? !

7 KEMA02/ © Sofi Elmroth Utfällningar Selektiv utfällning som analysredskap PROBLEM: Analys av lösningar med flera metalljoner STRATEGI: Fäll ut metaljonerna selektivt tex vid olika pH och/eller tillsatser  analys av färre metaljoner åt gången Ni 2+ (aq) Ag + (aq) + OH - Fe(OH) 2 (s) Fe 2+ (aq)Ni 2+ (aq) Ag + (aq) + OH - Ni(OH) 2 (s) Ag + (aq)

8 KEMA02/ © Sofi Elmroth 2011 Hur vet man att ”allt” faller ut och att rätt jon finns i lösning? Ni 2+ (aq) Ag + (aq) + OH - Fe(OH) 2 (s) Fe 2+ (aq)Ni 2+ (aq) Ag + (aq) + OH - Ni(OH) 2 (s) Ag + (aq) SVAR: Löslighetskonstanterna bestämmer! REDKAP: Fällning bildas då Q* > K sp För upplösning av salt M(OH) n är Q = [M n+ ] start ([OH] start ) n JFR reaktionen: M(OH) n  M n+ + n OH -

9 KEMA02/ © Sofi Elmroth 2011 Blandning av 2 lösningar – vad faller ut? EXEMPEL Faller något ut om lika volymer 0.2 M Pb(NO 3 ) 2 (aq) och KI(aq) blandas?

10 KEMA02/ © Sofi Elmroth Selektiv utfällning Användning av K sp för att förutsäga i vilken ordning salter faller ut EXEMPEL Utfällning av Mg 2+ och Ca 2+ ur havsvatten m.hj.a. fast NaOH(s)

11 KEMA02/ © Sofi Elmroth Att lösa upp utfällningar Ni 2+ (aq) Ag + (aq) + OH - Fe(OH) 2 (s) Fe 2+ (aq)Ni 2+ (aq) Ag + (aq) + OH - Ni(OH) 2 (s) Ag + (aq) Måste lösas upp innan analys STRATEGI: Manipulering av jämviktsläget Ni(OH) 2 (s) Ni 2+ (aq) + 2 OH -   +H3O++H3O+ 2 H 2 O

12 KEMA02/ © Sofi Elmroth 2011 Strategier exempel olika salter HYDROXIDER – tillsats av syra Ex) Ni(OH) 2 (s) Ni 2+ (aq) + 2 OH - (aq) OH - + H 3 O + 2 H 2 O RESULTAT: mer Ni 2+ i lösning KARBONATER – tillsats av syra Ex) ZnCO 3 (s) Zn 2+ (aq) + CO 3 2- (aq) CO H 3 O + H 2 CO 3 RESULTAT: mer Zn 2+ i lösning SULFIDER – tillsats av oxiderande syra Ex) CuS(s) Cu 2+ (aq) + S 2- (aq) 3 S HNO 3 2 S(s) + 2 NO(g) + 4 H 2 O(l) + 6 NO 3 - RESULTAT: mer Cu 2+ i lösning            

13 KEMA02/ © Sofi Elmroth Komplexbildning Ytterligare en strategi för upplösning av svårlösliga salter SPECIELLT LÄMPLIG FÖR ÖVERGÅNGSMETALLERNA! Fenomen: ”Maskering av metalljoner” AgCl(s) Ag + (aq) + Cl - (aq) Ag + (aq) + 2 NH 3 (aq) Ag(NH 3 ) 2+ (aq)     Ag+ EXEMPEL 12.12: Hur mycket AgCl(s) löses i 0.1 M NH 3 ?

14 KEMA02/ © Sofi Elmroth Kvalitativ analys PROBLEM: Komplexa provblandingar svåranalyserade STRATEGI: Separera h.hj.a selektiv utfällning standardiserade metoder finns med protokoll! SUR BASISK + HCl(aq) Hg 2 Cl 2 PbCl 2 AgCl Sb 2 S 3 Bi 2 S 3 HgS, CuS, CdS ZnS, NiS FeS, MnS + H 2 S(g)+ NH 3 (aq) Dekantera ovanlösningen Svårlösliga kloriderSvårlösliga sulfiderMer lättlösliga sulfider PROV Analys av ovan- lösning


Ladda ner ppt "KEMA02/ © Sofi Elmroth 2011 JÄMVIKT i LÖSNING A: Kap 12 Föreläsning 3(3) mer löslighetsprodukt! HT2011 JV FLS 3(3) KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi."

Liknande presentationer


Google-annonser