Ei otsikkoa - mattliden.fi
Ei otsikkoa - mattliden.fi
Ei otsikkoa - mattliden.fi
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
KEMI 5<br />
Saana Ruotsala<br />
saana.ruotsala@<strong>mattliden</strong>.<strong>fi</strong><br />
Kursbok<br />
Kaila, Meriläinen et al.:<br />
Kemi 5 Reaktioner och jämvikt<br />
All kursinfo (t. ex. lektionsanteckningar,<br />
eventuella övningsprov...) <strong>fi</strong>nns på Matteus.<br />
Kursinnehåll<br />
1. Kemisk jämvikt<br />
2. Syrabasjämvikt<br />
3. Syror och baser som reaktionspar<br />
4. Löslighetsjämvikt<br />
PROV:<br />
Till prov du får:<br />
• 1 konceptpapper<br />
• lösblad<br />
• ev. millimeterpapper<br />
Till prov tar du med:<br />
• MAOLs tabeller<br />
• räknare<br />
• pennor, linjal, sudd<br />
+ MAOL!!!<br />
19. 26.8.<br />
27.8. 9.9.<br />
10. 17.9.<br />
21. 24.9.<br />
KURSBEDÖMNING:<br />
Kursprov:<br />
8 uppgifter varav eleven löser<br />
max. 7<br />
Tre av åtta uppgifter är från SE<br />
max. poäng: 42<br />
gräns för godkänd: 12<br />
Provvitsordet justeras upp eller ned till kursvitsord<br />
beroende på timaktivitet, laborationer och närvaro.<br />
Den tredje olovliga frånvaron sänker provvitsordet<br />
automatiskt med 1 steg och den femte med 2 steg.<br />
Den sjätte olovliga frånvaron leder automatiskt till<br />
obedömd kurs.<br />
Den nionde frånvaron, lovlig eller olovlig, leder<br />
automatiskt till obedömd kurs.<br />
T. ex: En elev får 28 av 42 på kursprov.<br />
Han har varit olovligt frånvarande 4 gånger,<br />
passiv på laborationer och har haft kursboken<br />
hemma flera gånger.<br />
Provvitsord: 7,67 1 ≈ 6,67<br />
Kursvitsord: 6<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42<br />
1
1. KEMISK JÄMVIKT<br />
1.1 Homogen kemisk jämvikt<br />
Na (s) + ½ Cl2 (g) NaCl (s)<br />
är en mycket exoterm reaktion, vilket betyder att för<br />
att reaktionen ska ske i den omvända, endoterma,<br />
riktningen behövs det tillföras mycket värme.<br />
3 H2 (g) + N2 (g) 2 NH3 (g)<br />
ΔHf = 411,12 kJ<br />
ett homogent system (alla deltagande ämnen i samma fas)<br />
ΔHf = 46,1 kJ<br />
är inte alltför exoterm och är därmed ett exempel på<br />
en reversibel, jämviktsreaktion.<br />
Vid kemisk jämvikt<br />
sker den fortskridande och den reversibla<br />
reaktionen samtidigt<br />
är reaktionernas hastigheter exakt lika stora<br />
förändras varken utgångsämnenas eller<br />
reaktionprodukternas koncentrationer<br />
råder en dynamisk jämviktstillstånd<br />
c (mol/l)<br />
1.2<br />
0.8<br />
0.4<br />
t<br />
c (mol/l)<br />
1.2<br />
0.8<br />
0.4<br />
N2O4 (g) 2 NO2 (g) 2 NO2 (g) N2O4 (g)<br />
färglös brun brun färglös<br />
sammansättningen hos en blandning vid jämvikt beror på<br />
reaktionen<br />
de urprungliga koncentrationerna<br />
trycket<br />
temperaturen<br />
t<br />
1.2 Massverkans lag<br />
Massverkans lag är en matematisk modell för att<br />
kvantitativt kunna avbilda jämvikten hos en<br />
reaktion oberoende av de ursprungliga<br />
koncentrationerna.<br />
K =<br />
allmän reaktion:<br />
a A + b B c C + d D<br />
koncentrationerna vid jämvikt:<br />
[A] [B] [C] [D]<br />
uttrycket för jämviktskonstanten K:<br />
konstantvärde<br />
vid bestämd temperatur<br />
t.ex.<br />
[produkter] koef<strong>fi</strong>cient<br />
[utgångsämnen] koef<strong>fi</strong>cient<br />
uttrycker förhållandet<br />
mellan urprungsämnen &<br />
produkterna vid jämvikt<br />
=<br />
uttrycker INTE hur snabbt<br />
jämvikt uppnås<br />
anknyter till en<br />
bestämd<br />
riktning<br />
2 HI (g) 2 H 2 (g) + I 2 (g) K =<br />
2 H 2 (g) + I 2 (g) 2 HI (g) K =<br />
[C] c [D] d<br />
[A] a [B] b<br />
oberoende av<br />
ursprungliga<br />
koncentrationer<br />
enheten varierar i enlighet<br />
med reaktionsformelns<br />
koef<strong>fi</strong>cienter<br />
2
K är i stort sett ett mått på mängden produkter vid<br />
jämvikt i jämförelse med mängden utgångsämnen.<br />
Då K >> 1:<br />
jämviktsläget är kraftigt förskjutet mot<br />
produkterna<br />
reaktionen kan sägas ske fullständigt =<br />
fullständig konversion<br />
Zn (s) + Cu 2+ (aq) Zn 2+ (aq) + Cu (s) K298 K = 1 . 10 37<br />
Då K
Ex. 2: Reaktionens N2O4 (g) 2 NO2 (g)<br />
jämviktskonstant vid en bestämd temperatur<br />
är 4,50 mol/dm 3 . Om 0,300 mol N2O4 satts<br />
in i en 2,00 dm 3 reaktionskärl i denna<br />
temperatur, vilka är jämviktskoncentrationerna<br />
för utgångsämnena och<br />
produkterna?<br />
c0<br />
(mol/dm 3 )<br />
Δc<br />
(mol/dm 3 )<br />
cjämvikt<br />
(mol/dm 3 )<br />
N 2O 4 (g)<br />
2 NO 2 (g)<br />
Ex. 3: Reaktionens<br />
NO2 (g) + NO (g) N2O (g) + O2 (g)<br />
jämviktskonstant vid en bestämd temperatur<br />
är 0,914. Jämna mängder NO och NO2 satts<br />
in i en 5,00 dm 3 reaktionskärl i denna<br />
temperatur tills jämviktskoncentrationen för<br />
N2O är 0,050 mol/dm 3 . Beräkna hur många<br />
gram NO och NO2 inneslöts i reaktionskärlet<br />
vid försökets början?<br />
c0<br />
(mol/dm 3 )<br />
Δc<br />
(mol/dm 3 )<br />
cjämvikt<br />
(mol/dm 3 )<br />
NO 2 (g) + NO (g)<br />
N 2O (g) + O 2 (g)<br />
4
1. Balanserad reaktionsformel<br />
2. Ställ upp en tabell<br />
c0<br />
Δc<br />
c jämvikt<br />
a A b B c C d D<br />
kom ihåg att beräkna<br />
koncentration c = n / V !<br />
3. Skriv in utgångskoncentrationerna.<br />
4. Bestäm Δc utifrån reaktionsformelns<br />
koef<strong>fi</strong>cienter.<br />
5. Skriv in de okända koncentrationerna.<br />
6. Ställ upp uttrycket för jämviktskonstanten<br />
och lös ut det som uppgiften frågar efter.<br />
7. Avgör om din lösning är möjlig! Varken K<br />
eller cjämvikt < 0 !<br />
8. Kontrollera resultatet.<br />
1.3 1.4 Faktorer som inverkar på jämvikten<br />
Le Châteliers princip:<br />
Ett system i jämvikt som blir störd av en yttre<br />
faktor, som förändringar i koncentration/tryck/<br />
temperatur eller volym, försöker minimera<br />
störningen genom att motverka den, och därmed<br />
uppnå ett nytt jämviktstillstånd.<br />
Obs! Principen förklarar inte förändringen utan<br />
fungerar enbart som ett hjälpmedel för att kunna<br />
förutspå störningens inverkan!<br />
1. Koncentrationsförändringar<br />
H +<br />
CH 3COOH (l) + C 2H 5OH (l) CH 3COOC 2H 5 (l) + H 2O (l)<br />
a) vatten avlägsnas<br />
koncentration av en produkt minskas<br />
Kom ihåg att: K = konstant<br />
" "<br />
= [produkter]<br />
[utgångsämnen]<br />
b) etanol tillsätts<br />
koncentration av ett utgångsämne höjs<br />
5
2. Tryckförändringar<br />
a)<br />
färglös brun<br />
N2O4 (g) 2 NO2 (g)<br />
N2O4 (g) 2 NO2 (g)<br />
Volymen minskas<br />
= trycket höjs<br />
= koncentrationen höjs på BÅDA sidorna<br />
av reaktionsformeln<br />
Jämviktsläget förskjuts i den riktning som gör att den<br />
totala substansmängden gas minskar.<br />
Varför?<br />
1)<br />
b)<br />
K =<br />
H2(g) + I2(g) 2 HI (g)<br />
Vad händer?<br />
[NO 2] 2<br />
[N 2O 4]<br />
2) V m<br />
H2(g) + I2(g) 2 HI (g)<br />
3. Temperaturförändringar<br />
Temperaturens inverkan på jämviktsläget beror på<br />
den endoterma/exoterma karaktären av reaktionen.<br />
Exoterm reaktion: värme kan anses som en produkt<br />
Endoterm reaktion: värme anses som en av<br />
utgångsämnena<br />
a)<br />
N2O4 (g) 2 NO2 (g) ΔH θ = 24 kJ/mol<br />
temperaturen sänks = värme avlägsnas<br />
mer produkter produceras<br />
jämviktsläget förskjuts mot produkterna<br />
K höjs!<br />
b)<br />
H2 (g) + CO2 (g) H2O (g) + CO (g) ΔH θ = +41 kJ/mol<br />
temperaturen sänks = värme avlägsnas<br />
mer värme produceras av den reversibla reaktionen<br />
jämviktsläget förskjuts mot utgångsämnena<br />
K minskas!<br />
Kom ihåg! Då T ändras, K ändras!<br />
4. Katalysator<br />
Katalysatorn i en reaktion<br />
minskar aktiveringsenergin<br />
höjer reaktionshastigheten<br />
6
2. SYRABAS JÄMVIKT<br />
2.1 Syror och baser<br />
BronstedtLowrys teori:<br />
En syra är ett ämne som avger en proton och en bas är<br />
ett ämne som tar emot en proton.<br />
HCl (aq) + H 2O (l) H 3O + (aq) + Cl - (aq)<br />
NH 3 (aq) + H 2O (l) NH 4 + (aq) + OH - (aq)<br />
korresponderande<br />
syra<br />
HA + B BH + + A <br />
syra 1 bas 1 syra 2 bas 2<br />
jämvikt<br />
korresponderande<br />
bas<br />
Ju starkare en syra är desto lättare avger den en<br />
proton.<br />
HCl (aq) H + (aq) + Cl - (aq)<br />
stark syra ⇒ stark elektrolyt<br />
CH 3COOH (aq) H + (aq) + CH 3COO - (aq)<br />
svag syra ⇒ svag elektrolyt<br />
NH 3 (aq) + H 2O (l) NH 4 + (aq) + OH - (aq)<br />
svag bas svag syra<br />
+ H Cl :<br />
:<br />
:<br />
stark<br />
korresponderande syra<br />
H<br />
+<br />
O<br />
H H<br />
:<br />
stark<br />
korresponderande bas<br />
Protonöverföringsreaktioner handlar egentligen om<br />
fria elektronpar:<br />
+<br />
<br />
: Cl<br />
Därför kan inte alla ämnen som innehåller väte<br />
fungera som syror, för att endast en elektronegativ<br />
atom kan avge sin proton och därmed motta de<br />
elektroner som fanns i bindningen mellan väte och<br />
atomen.<br />
δ-<br />
δ+<br />
δ+<br />
δ-<br />
H Cl :<br />
:<br />
:<br />
Denna teori leder till basens de<strong>fi</strong>nition. Vanliga baser<br />
innehåller ett fritt elektronpar, som kan sedan binda<br />
protonen genom en koordinat kovalentbindning.<br />
N<br />
H H H<br />
:<br />
+ H +<br />
+<br />
H<br />
N<br />
H HH<br />
Som tumregel kan man säga att ju mer elektronegativ<br />
den atom som är bunden till väteatomen är,<br />
desto starkare är syran och svagare är basen.<br />
:<br />
: :<br />
7
Men så enkelt är det ändå inte. Även den<br />
korresponderande basens storlek har sin inverkan på<br />
en syras styrka.<br />
O<br />
Syresyror:<br />
H2SO4<br />
H3PO4<br />
Cl H +<br />
H Cl<br />
H<br />
H<br />
elektronegativiteten hos den<br />
centralatomen avgör styrkan<br />
HNO3<br />
+<br />
+<br />
H + +<br />
H2CO3<br />
Organiska syror och baser får sina syrbasegenskaper<br />
från den funktionella gruppen.<br />
basisk neutral sur<br />
O<br />
H<br />
<br />
<br />
Starka och svaga syror och baser<br />
förening HA B stark svag<br />
8
2.2 Syra och baskonstanter<br />
Reaktionen mellan en syra och vatten:<br />
HA (aq) + H 2O (l) H 3O + (aq) + A (aq)<br />
K =<br />
[H 3O + ] [A - ]<br />
[HA] [H 2O]<br />
Men då vatten är ett lösningsmedel i denna<br />
blandning, är dess koncentration (55 mol/dm 3 )<br />
mycket högre än den av de andra substanserna.<br />
Därför anser man att koncentrationen är i praktiskt<br />
taget konstant (mellan ursprungs och jämviktsläget).<br />
Ka =<br />
syrakonstant<br />
[H 3O + ] [A ]<br />
[HA]<br />
Kom ihåg att storleken på K<br />
beskriver åt vilket håll jämvikten<br />
är föskjuten!<br />
Syrakonstant =<br />
jämviktskonstant<br />
för reaktionen mellan<br />
syra & vatten!<br />
starka syror: Ka > 1<br />
svaga syror: Ka < 1<br />
Reaktionen mellan en bas och vatten:<br />
B (aq) + H 2O (l) OH (aq) + BH + (aq)<br />
Kb =<br />
baskonstant<br />
[OH ] [BH + ]<br />
[B]<br />
starka baser: Kb > 1<br />
svaga baser: Kb < 1<br />
Ex. 4: Vilken är oxoniumjonkoncentrationen av en<br />
0,30 mol/dm 3 lösning salpetersyra?<br />
Ex. 5: Vilken är oxoniumjonkoncentrationen och<br />
protolyseringsgraden av en 0,10 mol/dm 3<br />
lösning HIO3? Ka för syran i fråga är<br />
1,7 . 10 1 mol/dm 3 .<br />
c0<br />
Δc<br />
Starka syror & baser: protolyseringsgrad = 100% !<br />
cjämvikt<br />
HIO3 (aq) + H2O (l) IO3 - (aq) H3O + + (aq)<br />
9
Ex. 6: Vilken är oxoniumjonkoncentrationen och<br />
protolyseringsgraden av en 0,10 mol/dm 3<br />
lösning ättiksyra? Ka för syran i fråga är<br />
1,8 . 10 5 mol/dm 3 .<br />
c0<br />
Δc<br />
cjämvikt<br />
CH3COOH (aq) + H2O (l) CH3COO - (aq) H3O + + (aq)<br />
Ekvationen kan nu förenklas<br />
för att Ka
Oxoniumjonkoncentration<br />
jämfört med<br />
den i<br />
destillerat<br />
vatten<br />
Exempel på<br />
lösningar<br />
samt<br />
deras pHvärden<br />
En förändring med ett steg i pH betyder en tiofaldig förändring<br />
i oxoniumjonkoncentration.<br />
pOH = lg [OH ] [OH ] = 10 pOH mol/dm 3<br />
Ex. 7: Vilket pHvärde har en 0,25 mol/dm 3<br />
lösning av hydratsin, N2H4 (Kb = 1,7 . 10 6<br />
mol/dm 3 )?<br />
c0<br />
Δc<br />
pH + pOH = 14 (25 o C) (varför?)<br />
cjämvikt<br />
N2H4 (aq) + H2O (l) N2H5 + (aq) OH - (aq)<br />
+<br />
Ex. 8: Fosforsyra, H3PO4, är egentligen en<br />
diprotisk syra med Ka1 = 1,0 . 10 2 och<br />
Ka2 = 2,6 . 10 7 . Beräkna pHvärdet samt<br />
[H2PO3 ] och [HPO3 2 ] i en 1,0 mol/dm 3<br />
lösning.<br />
11
2.4 pHtillämpningar<br />
elektrisk ledning till<br />
mätapparaten<br />
jämförelseelektrod<br />
KCllösning<br />
inre elektrod, pHelektrod<br />
elektrodens<br />
pHkänsliga spets<br />
(tunn glashinna, vars<br />
elledningsförmåga förändras som<br />
en funktion av pH)<br />
metylviolett<br />
tymolblått<br />
metylorange<br />
metylrött<br />
bromtymolblått<br />
fenolftalein<br />
alizaringult<br />
En pHelektrod (glaselektrod)<br />
består av en pHkänslig elektrod<br />
och en jämförelseelektrod.<br />
HIn (aq) + H 2O (l) H 3O + (aq) + In (aq)<br />
färg 1<br />
metylrött<br />
pH<br />
Färgen förändras då<br />
[HIn] ≈ [In ].<br />
bromfenolblått<br />
färg 2<br />
Ex. 9: Etylamin har pKbvärdet 3,35. Skriv<br />
ekvationen för reaktionen mellan etylamin<br />
och vatten. Jämför alkaliniteten mellan<br />
etylamin och ammonia.<br />
pK a = lg K a<br />
pK a + pK b = 14 (25 o C)<br />
pK b = lg K b<br />
2.5 Joner som syror och som baser<br />
Kom ihåg:<br />
NH3 (aq) + H2O (l)<br />
+ -<br />
NH4 (aq) + OH (aq)<br />
svag bas svag syra<br />
stark<br />
korresponderande syra<br />
stark<br />
korresponderande bas<br />
Detta betyder att en ammoniumjonlösning är sur:<br />
NH4 + (aq) + H2O (l) NH3 (aq) + H 3O + (aq)<br />
CH3COOH (aq) + H2O (l) CH3COO - (aq) + H 3O + (aq)<br />
svag syra svag bas<br />
svag bas<br />
stark<br />
korresponderande bas<br />
stark syra<br />
På motsvarande sätt är en acetatlösning är basisk:<br />
stark<br />
korresponderande syra<br />
CH3COO - (aq) + H2O (l) CH3COOH (aq) + OH - (aq)<br />
svag syra<br />
stark bas<br />
Korresponderande joner av starka syror och baser<br />
ger neutrala lösningar. Även metallkatjonerna i<br />
grupp 1 & 2 är neutrala.<br />
Aminosyror bildar en dubbeljon i syrabas <br />
reaktioner:<br />
0 7<br />
14<br />
12
Ex. 10: Beräkna pHvärdet för en 0,20 mol/dm 3<br />
NaCNlösning. Vad är [HCN] i denna<br />
lösning?<br />
3. SYROR OCH BASER SOM<br />
REAKTIONSPAR<br />
3.1 Neutralisation<br />
syra + bas ⇒ salt + vatten<br />
H 3O + (aq) + OH (aq) H 2O (l) + H 2O (l)<br />
K för denna reaktion har en mycket högt värde<br />
dvs. reaktionen sker praktiskt taget fullständigt.<br />
varför?<br />
HNO3 (aq) + NaHCO 3 (aq) NaNO3 (aq) + H2O (l) + CO 2 (g)<br />
H + (aq) + NO3 - (aq) + Na + (aq) + HCO 3 - (aq) Na+ (aq) + NO3 - (aq) + H2O (l) + CO 2 (g)<br />
Ex. 11: Hur många gram bakpulver behövs för att<br />
neutralisera 162 ml magsyra med pHvärdet<br />
1,6?<br />
13
Ex. 12: Mjölksyra formas då mjölk försurnas. 18,5<br />
ml av en mjölksyralösning behövde 17,25<br />
ml 0,155 mol/dm 3 NaOH för komplett<br />
neutralisation. Hur många mol av mjölksyra<br />
fanns i den ursprungliga lösningen? Vad är<br />
lösningens pH efter reaktionen?<br />
3.2 Buffertlösningar<br />
Vissa lösningar, som magsaft och blod, motverkar<br />
pHförändringar vid tillsättning av små mängder<br />
syra eller bas. Dessa lösningar kallas<br />
buffertlösningar.<br />
Buffertlösningar innehåller ungefär lika stora<br />
substansmängder av antingen en svag syra HA<br />
och dess korresponderande bas A eller en svag<br />
bas B och dess korresponderande syra HB + .<br />
ättiksyra acetatjon<br />
Ex. 13: Hur många gram av ammoniumklorid ska<br />
löses upp i 1,00 dm 3 0,100 mol/dm 3<br />
ammoniaklösning för att producera en<br />
buffertlösning med pH 9,00?<br />
14
Vid jämvikt i en sur buffertlösning<br />
Ka = [H3O + ][A ]<br />
[HA]<br />
lg [H3O + ] = lg<br />
Ka [HA]<br />
[A ]<br />
[H3O + ] = Ka [HA]<br />
[A ]<br />
lg [H3O + ] =<br />
lg [H3O + ] = lg Ka + lg [A ]<br />
[HA]<br />
HendersonHasselbalchs ekvation:<br />
pH = pK a + lg [A ]<br />
[HA]<br />
lg Ka lg<br />
[HA]<br />
[A ]<br />
Ex. 14:<br />
HMor + Mor<strong>fi</strong>n, ett starkt smärtstillande (pKb 6,13)<br />
uppträdar i kroppen antingen i syraform<br />
eller i basform Mor. Basformen är svårlöslig<br />
i vatten, vilket betyder att läkemedlet i denna form<br />
inte effektivt upptas av kroppen. Hur många procent<br />
basform <strong>fi</strong>nns det i den aktiva syraformen i<br />
tunntarmen där pH är ungefär 8?<br />
Ex. 15: Vilket syrabas par skulle du använda för<br />
att framställa en buffertlösning med pH<br />
7,20?<br />
15
3.3 Syrabastitreringar<br />
Frågor vid planering av en titrering:<br />
Vilken titrerlösning?<br />
Vilken indikator?<br />
Titrering är en metod för<br />
kvantitativ analys. Man kan<br />
bestämma n i en lösning genom<br />
att till lösningen tillsätta en<br />
noggrannt bestämd V av en<br />
titrerlösning med känd c.<br />
HIn (aq) + H 2O (l) H 3O + (aq) + In (aq)<br />
färg 1<br />
Kind = [H3O + ] [Ind ]<br />
[HIn]<br />
färg 2<br />
Färgen förändras då<br />
[HIn] ≈ [In ].<br />
Indikatorns ekvivalenspunkt är då<br />
[H+] ≈ Kin dvs. då pH ≈ pKin<br />
Stark syra stark bas<br />
ekvivalenspunkt<br />
V (ml)<br />
0,100 mol/dm 3 NaOH tillsatt i 50,00 ml<br />
0,100 mol/dm 3 HCl<br />
Svag syra stark bas<br />
ekvivalenspunkt<br />
buffertområde<br />
V (ml)<br />
0,100 mol/dm 3 NaOH tillsatt i 50,00 ml<br />
0,100 mol/dm 3 CH3COOH<br />
16
Svag bas stark syra<br />
buffertområde<br />
ekvivalenspunkt<br />
V (ml)<br />
0,100 mol/dm 3 HCl tillsatt i 50,00 ml 0,100<br />
mol/dm 3 NH3<br />
Svag bas svag syra<br />
4. LÖSLIGHETSJÄMVIKT<br />
4.1 4.2 Heterogen jämvikt & löslighetsprodukt<br />
CaCO 3 (s) CaO (s) + CO 2 (g)<br />
K = [CaO (s)][CO 2 (g)]<br />
[CaCO 3 (s)]<br />
Det fasta ämnets koncentration anses inte att<br />
förändras.<br />
Varför? För att:<br />
c = n<br />
V<br />
utfällning<br />
m<br />
M . = =<br />
V<br />
ρ.V<br />
M . V<br />
utlösning<br />
mättad lösning<br />
löslighetsjämvikt<br />
ρ<br />
= = konstant!<br />
M<br />
CaF 2 (s) Ca 2+ (aq) + 2 F - (aq)<br />
K =<br />
K = [CO 2 (g)]<br />
[Ca 2+ (aq)][F - (aq)] 2<br />
[CaF (s)]<br />
K s = [Ca 2+ ][F - ] 2<br />
löslighetsprodukt<br />
M aX b (s) a M r+ (aq) + b X s (aq)<br />
K s = [M r+ ] a [X s ] b<br />
17
Ks<br />
Löslighetsprodukt (25 o C)<br />
Ex. 16: Beräkna lösligheten av blyjodid i 25 o C.<br />
Ex. 17: En salt M2X3 har Ks = 2,2 . 10 20 (mol/dm 3 ) 5 .<br />
En annan svårlöslig salt M2X har dubbel så<br />
stor löslighet som M2X3. Vad är saltens<br />
löslighetsprodukt?<br />
Ks<br />
Ks<br />
4.3 Inverkan på lösligheten<br />
Gemensam jon<br />
Ex. 18: Vad är lösligheten av blyjodid i en 0,10<br />
mol/dm 3 lösning av natriumjodid?<br />
En gemensam jon förflyttar jämvikten i riktning mot<br />
det fasta ämnet, därmed minskar lösligheten av saltet<br />
i fråga.<br />
pH<br />
Pb[(COO) 2] (s) [(COO) 2] 2- (aq) + Pb 2+ (aq)<br />
K s = 8,6 . 10 -10 (mol/dm 3 ) 2<br />
[(COO) 2] 2- (aq) + 2 H3O + tillsats av syra:<br />
(aq) (COOH) 2 + 2 H2O (l)<br />
Pb[(COO)2] (s) + 2 H3O + (aq) (COOH)2 (aq) + Pb 2+ totalreaktkionen:<br />
(aq) + 2 H2O (l)<br />
Då anjonen av ett svårlösligt salt är basisk (OH , O 2 ,<br />
korresponderande bas till en svag syra), höjer en<br />
tillsats av en syra lösligheten.<br />
Lösligheten av oxider och hydroxider beror starkt på<br />
grundämnets elektronegativitet.<br />
18
4.4 Bildas det fällning?<br />
KI<br />
PbNO3<br />
PbI2<br />
Med jonprodukten Q kan man<br />
förutspå om ett salt (s) faller ut ur en<br />
lösning som innehåller joner av<br />
saltet.<br />
Q = [M r+ ] a [X s ] b<br />
Q > K s<br />
Q = K s<br />
Q < K s<br />
Ex. 19: En elev vill tillverka 500 ml av en lösning<br />
som innehåller 0,0075 mol NaCl och<br />
0,075 mol Pb(NO3)2. Det <strong>fi</strong>nns en risk för<br />
det att den svårlösliga PbCl2 skulle fälla ut.<br />
Blir det utfällning?<br />
Ex. 20: Natriumsulfat tillsätts gradvis i 100 ml av en<br />
lösning som innehåller Ca 2+ (0,15 mol/dm 3 )<br />
och Sr 2+ (0,15mol/dm 3 ). Vad är [Sr 2+ ] då<br />
CaSO4 börjar fälla ut?<br />
19
Liitetiedostot<br />
notebook﴾9896﴿.galleryitem