Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

JÄMVIKT i LÖSNING A: Kap 12 Föreläsning 3(3) mer löslighetsprodukt!

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "JÄMVIKT i LÖSNING A: Kap 12 Föreläsning 3(3) mer löslighetsprodukt!"— Presentationens avskrift:

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

2 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 ; pKa – 1 < pH < pKa + 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; H2SO4, H2SO3, H2CO3, H3PO4 + stark bas (OH-) Indikatorer - Funktion och använding (varför fungerar de? Matchning av indikator  titrering) Löslighetsprodukt – mer om detta idag!

3 12.9 ”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, Ksp REAKTION – exempel Al3+ Al3+(aq) H2O Al(OH)3(s) H Reaktion ger sur lösning! ÖVER pH ca 7.5 löses hydroxiden delvis upp: Al(OH)3(s) Al3+(aq) OH-(aq) Ksp= 1.0E-33 Tabell 12.4 a= s s Uppskattning av ungefärlig halt Al3+ över Al(OH)3(s): s(3s)3 = Ksp s = 2.5E-9 M ALLTSÅ: Mycket låg halt Al3+(aq) FRÅGA: Kan man sänka halten Al3+(aq) ytterligare? ETT RIKTIGT EXEMPEL (oktober 2010)

4 Strategi för sänkning av metalljonhalt
TILLSATS AV MER OH-  SKJUTER JÄMVIKTEN ÅT VÄNSTER dvs åt reaktanter BERÄKNING för olika [OH-] Al(OH)3(s) Al3+(aq) OH-(aq) Ksp= 1.0E-33 Tabell 12.4 a = s [OH-] HÄR: Ksp = s[OH-]3 [OH-] Ksp s = [Al3+(aq)] 1E-7 s(1E-7) E s(0.1) E s(1.0) E-33 4.0 s(4.0) E-35 SLUTSATS: Förvaring i basisk miljö minimerar Al3+(aq) MEN! Det blir problem då det läcker ut och pH stiger!

5 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 SiO2 – vanlig sand VAD ÄR FARLIGT?! OH-(aq) pga det höga koncentrationen NaOH/KOH täcker sannolikt torra partiklar - Tungmetaller kan inte uteslutas; ex) Hg, Cr, As - Partiklar [1] KÄLLA: Jernkontorets forskning; Rapport nr D182, U Lindunger & E Stark

6 Beräkna effekten av ”utsaltning”
EXEMPEL 12.9 Beräkna lösligheten av AgCl(s) i NaCl(aq) VAD VÄNTAR VI OSS? !

7 12.10 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 Fe2+(aq) Ni2+(aq) + OH- + OH- Ag+ (aq) Ni2+(aq) Ag+ (aq) Ag+ (aq) Fe(OH) 2(s) Ni(OH)2(s)

8 Hur vet man att ”allt” faller ut och att rätt jon finns i lösning?
Fe2+(aq) Ni2+(aq) + OH- + OH- Ag+ (aq) Ni2+(aq) Ag+ (aq) Ag+ (aq) Fe(OH)2(s) Ni(OH)2(s) SVAR: Löslighetskonstanterna bestämmer! REDKAP: Fällning bildas då Q* > Ksp För upplösning av salt M(OH)n är Q = [Mn+]start([OH] start)n JFR reaktionen: M(OH)n  Mn+ + n OH-

9 Blandning av 2 lösningar – vad faller ut?
EXEMPEL Faller något ut om lika volymer M Pb(NO3)2(aq) och KI(aq) blandas?

10 12.11 Selektiv utfällning Användning av Ksp för att förutsäga i vilken ordning salter faller ut EXEMPEL Utfällning av Mg2+ och Ca2+ ur havsvatten m.hj.a. fast NaOH(s)

11 12.12 Att lösa upp utfällningar
Fe2+(aq) Ni2+(aq) + OH- + OH- Ag+ (aq) Ni2+(aq) Ag+ (aq) Ag+ (aq) Fe(OH)2(s) Ni(OH)2(s) Måste lösas upp innan analys STRATEGI: Manipulering av jämviktsläget Ni(OH)2(s) Ni2+(aq) OH- + H3O+ 2 H2O

12 Strategier exempel olika salter
HYDROXIDER – tillsats av syra Ex) Ni(OH)2(s) Ni2+(aq) OH- (aq) OH- + H3O H2O RESULTAT: mer Ni2+ i lösning KARBONATER – tillsats av syra Ex) ZnCO3(s) Zn2+(aq) CO32- (aq) CO H3O H2CO3 RESULTAT: mer Zn2+ i lösning SULFIDER – tillsats av oxiderande syra Ex) CuS(s) Cu2+ (aq) S2- (aq) 3 S HNO S(s) NO(g) + 4 H2O(l) + 6 NO3- RESULTAT: mer Cu2+ i lösning

13 12.13 Komplexbildning Ytterligare en strategi för upplösning av svårlösliga salter SPECIELLT LÄMPLIG FÖR ÖVERGÅNGSMETALLERNA! Fenomen: ”Maskering av metalljoner” Ag+ AgCl(s) Ag+(aq) Cl- (aq) Ag+(aq) NH3 (aq) Ag(NH3)2+(aq) Ag+ EXEMPEL 12.12: Hur mycket AgCl(s) löses i 0.1 M NH3 ?

14 PROBLEM: Komplexa provblandingar svåranalyserade
12.14 Kvalitativ analys PROBLEM: Komplexa provblandingar svåranalyserade STRATEGI: Separera h.hj.a selektiv utfällning standardiserade metoder finns med protokoll! + HCl(aq) + H2S(g) + NH3(aq) Analys av ovan- lösning Dekantera ovanlösningen Dekantera ovanlösningen PROV SUR SUR BASISK Svårlösliga klorider Svårlösliga sulfider Mer lättlösliga sulfider Hg2Cl2 PbCl2 AgCl Sb2S3 Bi2S3 HgS, CuS, CdS ZnS, NiS FeS, MnS


Ladda ner ppt "JÄMVIKT i LÖSNING A: Kap 12 Föreläsning 3(3) mer löslighetsprodukt!"

Liknande presentationer


Google-annonser