6 kiseline baze soli 3
DESCRIPTION
HEMIJATRANSCRIPT
1
SOLISOLI
2
− SOLISOLI − najopćenitije: spojevi koji se sastoje od kationa i aniona
− u ovom kontekstu: − kationi − potječu od baze
(Na+, Mg2+, Fe2+, ..., NH4+)
− anioni − potječu od kiseline (kiselinski ostatak)(SO4
2−, CO32−, Cl−, S2−, HSO4
−, itd.)
Soli
3
KEMIJSKE REAKCIJE U KOJIMA KEMIJSKE REAKCIJE U KOJIMA NASTAJU SOLINASTAJU SOLI
4
1.) kiselina + baza sol + voda
→ višeprotonske kiseline − u različitim omjerima:
H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O
H3PO4 + 2 NaOH Na2HPO4 + 2 H2O
H3PO4 + 3 NaOH Na3PO4 + 3 H2O
Kemijske reakcije u kojima nastaju soli
5
2.) oksid nemetala + baza sol (+ voda) (anhidrid kiseline)
→ anhidridi višeprotonskih kiselina i hidroksidi metala čija valencija je viša od (I):
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3↓ + H2O2 CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2
Kemijske reakcije u kojima nastaju soli
6
3.) kiselina + oksid metala sol + voda (anhidrid hidroksida)
Kemijske reakcije u kojima nastaju soli
7
4.) sol1 + kiselina1 sol2 + kiselina2 (ili anhidrid kiseline2 + voda)
a) jača kiselina istiskuje slabiju iz njezinih soli (i iz otopine)
b) teže hlapljiva kiselina istiskuje hlapljiviju
Kemijske reakcije u kojima nastaju soli
8
4.) sol1 + kiselina1 sol2 + kiselina2 (ili anhidrid kiseline2 +
voda)
c) taloženje netopljive soli (neovisno o jakostima kiseline1 i kiseline2)
Kemijske reakcije u kojima nastaju soli
9
5.) sol1 + baza1 sol2 + baza2
→ taloženje hidroksida
→ istiskivanje amonijaka
Kemijske reakcije u kojima nastaju soli
10
6.) sol1 + sol2 sol3 + sol4
→ produkti − različite topljivosti, i to: međusobno i od reaktanata
Kemijske reakcije u kojima nastaju soli
11
7.) reakcije metalâ s kiselinama
a) metal + kiselina sol + vodik→ “neplemeniti” metali i neoksidirajuće kiseline
Zn(s) + 2 HCl(aq) ZnCl2(aq) + H2(g)
Mg(s) + H2SO3(aq) MgSO3(s) + H2(g)
Kemijske reakcije u kojima nastaju soli
12
7.) reakcije metalâ s kiselinama
b) poluplemeniti i neki plemeniti (inertni) metali + oksidirajuće kiseline
→ različiti redoks procesi
3 Cu + 8 HNO3(razr.) 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O Cu + 4 HNO3(konc.) Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O
c) plemeniti/ poluplemeniti metali + neoksidirajuće kiseline
Cu + HCl nema reakcije
Kemijske reakcije u kojima nastaju soli
13
7.) reakcije metalâ s kiselinama
d) “neplemeniti” metali + oksidirajuće kiseline→ različiti redoks procesi
4 Zn + 10 HNO3(razr.) 4 Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3 H2O5 Mg + 12 HNO3(razr.) 5 Mg(NO3)2 + N2 + 6H2O
Kemijske reakcije u kojima nastaju soli
14
IntermezzoIntermezzo o različitim zapisima o različitim zapisima kiselo-baznih reakcija kiselo-baznih reakcija
15
AgNO3(aq) + NaCl(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq).
AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3
Ag+(aq) + Cl−(aq) AgCl(s)Ag+ + Cl− → AgCl
Na2CO3(aq) + 2 HCl(aq) 2 NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l)
Na2CO3 + 2 HCl 2 NaCl + CO2 + H2O
CO32−(aq) + 2H+(aq) CO2(g) + H2O(l)
CO32− + 2H+ CO2 + H2O
Pisanje jednadžbi kiselo-baznih reakcija
16
TOPLJIVOST SOLITOPLJIVOST SOLI
17
− prilikom otapanja krute soli u vodi:
1.) rušenje kristalne rešetke (Hcell > 0)
2.) hidratacija (općenito: solvatacija) iona (Hhidr < 0)
(Hsol = Hcell + Hhidr )
→ jednadžba disocijacije soli u vodi:KNO3(s) → K+(aq) + NO3
−(aq)
Topljivost soli
18
→ soli se uobičajeno klasificiraju prema topljivosti u čistoj vodi i to u tri skupine:
(1) topljive su one soli koje mogu dati zasićenu otopinu masene koncentracije od barem 10 g/L;
(2) teško topljive soli su one čije su zasićene otopine karakterizirane masenom koncentracijom od 1 do 10 g/L;
(3) netopljive soli tvore zasićene otopine čije masene koncentracije ne prijelaze vrijednosti od 1 g/L.
Topljivost soli
19
− topljivost soli u vodi − često se izražava kao:m(soli) g−1 / 100 g H2O
t / ºC
mB g
−1 /
100
g H
2O
Topljivost soli
20
− topljivost teško topljivih soli u vodi
MmAn(s) m Mx+(aq) + n Ay−(aq)
− ravnoteža u takvim sustavima opisuje se konstantom produkta topljivosti (KS, KSO, nekad KSP ili Kpt):
H O2
soli KSO
CaCO3 8,7 · 10−9 mol2 dm−6
PbSO4 1,6 · 10−8 mol2 dm−6
CaF2 4,0 · 10−11 mol3 dm−9
Hg2Cl2 1,3 · 10−18 mol3 dm−9
Sb2S3 1,7 · 10−93 mol5 dm−15
− neki primjeri (25 ºC):
M A n+ . ] _
K = ] [ [ sym n
Topljivost soli
21
TOPLJIVE SOLI “NETOPLJIVE” SOLIsoli alkalijskih metala karbonati (CO3
2−), kromati (CrO42−),
fosfati (PO43−), sulfiti (SO3
2−), osim oni alkalijskih metala i amonija(NH4
+)
amonijeve (NH4+) soli
kloridi (Cl−), bromidi (Br−), jodidi (I−),osim oni Ag+, Hg2
2+ i Pb2+
sulfidi (S2−), osim oni alkalijskih,zemnoalkalijskih metala i amonija(NH4
+)
nitrati (NO3−), klorati (ClO3
−) iperklorati (ClO4
−) osim KClO4
sulfati (SO42−), osim onih Ca2+,
Sr2+, Ba2+, Pb2+, Hg22+ i Ag+
→ sažeti pregled topljivosti soli:
Topljivost soli
22
OSNOVE NOMENKLATURE OSNOVE NOMENKLATURE SOLISOLI
23
Nazivi soli − izvode se kombiniranjem nazivâ kationa i aniona
→ prema važećoj hrvatskoj nomenklaturi (iz 1996.): − kationi se imenuju oblikom posvojnog pridjeva − između naziva kationa i aniona − bjelina− po potrebi se naznačava oks. broj kationa
npr.: natrijev klorid, željezov(III) sulfat, ...
− do 1996.g. − Strohalova nomenklatura − imenski oblik, poluasloženice;
npr.: natrij-klorid, željezo(III)-klorid
Osnove nomenklature soli
24
–primjeri naziva soli
Osnove nomenklature soli
25
HIDROLIZA SOLI HIDROLIZA SOLI − RAVNOTEŽA U− RAVNOTEŽA U VODENIM OTOPINAMA SOLIVODENIM OTOPINAMA SOLI
26
→ iako, formalno, nastaju “neutralizacijom”, mnoge soli − po otapanju u vodi − ne tvore neutralne vodene otopine
→ HIDROLIZA SOLI
1.) soli nastale neutralizacijom jake kiseline i slabe baze
Hidroliza soli
27
2.) soli nastale neutralizacijom slabe kiseline i jake baze
Hidroliza soli
28
3.) soli nastale neutralizacijom slabe kiseline i slabe baze
Hidroliza soli
29
→ NE HIDROLIZIRAJU:
4.) soli nastale neutralizacijom jake kiseline i jake bazenpr.: NaCl, KNO3, itd., itd. ...
Hidroliza soli
30
AMFOTERNOSTAMFOTERNOST
31
→ amfoternost − svojstvo nekih tvari da pokazuju i kisela i bazična svojstva, tj. reagiraju i s bazama i kiselinama:
1.) neki kemijski elementi (Al, Zn, Sn, ...) i njihovi spojevi (Al2O3, Al(OH)3, ZnO, Zn(OH)2, ...)
2.) “kiseli” anioni višeprotonskih kiselina (→ amfoliti) (npr.: HSO4
−, HCO3−, ...)
Amfoternost
32
ad 1.) amfoternost nekih kemijskih elemenata i njihovih spojeva
Al(OH)3(s) + 3 H+(aq) → Al3+(aq) + 3 H2O(l)
Al(OH)3(s) + OH−(aq) → [Al(OH)4]−(aq)
Al2O3(s) + 6 H+(aq) → 2 Al3+(aq) + 3 H2O(l)
Al2O3(s) + 2 OH−(aq) + 3 H2O(l) → 2 [Al(OH)4]− (aq)
2 Al(s) + 6 HCl(aq) → 2 AlCl3(s) + 3 H2(g)
2 Al(s) + 2 NaOH(aq) + 6 H2O(l) → 2 Na[Al(OH)4](aq) + 3 H2(g)
Amfoternost
33
ad 2.) amfoternost “kiselih” aniona višeprotonskih kiselina (→ amfoliti)
Amfoternost
23 2 3 3
3 2 2 3
HSO (aq) + H O(l) H O (aq) + SO (aq)
HSO (aq) + H O(l) H SO (aq) + OH (aq)
(ionizacija)
(hidroliza)
34
PUFERSKE OTOPINEPUFERSKE OTOPINE
35
→ puferi (puferske otopine) − otopine koje se odupiru promjeni vrijednosti pH kada se doda mala količina kiseline ili baze
− puferi su smjese : 1.) slabe kiseline i njezine soli, ili (CH3COOH / CH3COONa)
2.) slabe baze i njezine soli (NH3 / NH4Cl)
Puferske otopine
36
→ HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A−(aq) H O A3 + . ]
_
K =]
] HA[
[ [ a
+3 a
HAH O
AK
+3 a
HAlog H O log log
AK
a
HApH p log
AK
a
ApH p log
HAK
Puferske otopine
37
→ HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A−(aq) H O A3 + . ]
_
K =]
] HA[
[ [ a
a
ApH p log
HAK
A− dodan u obliku soli
0
0
a (A )pH p log(HA)
cKc
Henderson-Hasselbachova jednadžba
Puferske otopine
38
− Lawrence Joseph Henderson (1878. – 1942.) američki kemičar, biolog, fiziolog
→ 1908. g.
− Karl Albert Hasselbalch (1874. – 1962.) danski kemičar → 1917. g.
Puferske otopine
39
→ B:(aq) + H2O(l) BH+(aq) + OH−(aq)
BH+ dodan u obliku soli
Henderson-Hasselbachova jednadžba
BH OH+ . ]
_
K =] [ [
b ] B[
0
0
b (BH )pOH p log
(B)cK
c
Puferske otopine
40
− općenito (i za kisele i za bazične pufere):
0
0
a (konj. baza)pH p log(konj. kis.)
cKc
sastav pufera pKa
KISELI PUFERI
CH3COOH / CH3COO− 4,74
HNO2 / NO2− 3,37
HClO2 / ClO2− 2,00
BAZIČNI PUFERI
NH4+ / NH3 9,25
(CH3)3NH+ / (CH3)3N 9,81
H2PO4− / HPO4
− 7,21
Puferske otopine
41
DODATAKDODATAK
42