Keemia praktikum

lahus

kahest või enamast komponendist (lahustunud ained, lahusti) koosnev homogeenne 🏳‍🌈 süsteem

lahusti 💧

mittevesilahuste korral aine, mida on lahuses rohkem ja/või mis ei muuda oma agregaatolekut

lahustuvus

aine omadus lahustuda mingis lahustis (puhta aine mass, mis lahustub antud temperatuuril 100 grammis lahustis) 🥵

massiprotsent (e. protsendilisus) (def.)

näitab lahustunud aine massi sajas massiosas lahuses 💯

massiprotsent (e. protsendilisus) (valem)

C%= [(lahustunud aine mass) / (lahuse mass)] · 100% = (m_aine / m_lahus) · 100%

molaarne kontsentratsioon (e. molaarsus) (def.)

näitab lahustunud aine moolide arvu ühes kuupdetsimeetris (1 L) lahuses

molaarne kontsentratsioon (e. molaarsus) (valem)

CM = n_aine / V_lahus

molaalne kontsentratsioon (e. molaalsus) (def.)

näitab lahustunud aine moolide arvu 1 kilogrammis lahustis

molaalne kontsentratsioon (e. molaalsus) (valem)

Cm = n_aine / m_lahusti

moolimurd (def.)

näitab lahustunud aine moolide arvu suhet lahusti ja kõikide lahustunud ainete moolide arvu summasse

moolimurd (valem)

CX = n_aine / (n_aine + n_lahusti)

normaalne kontsentratsioon (def.)

näitab lahustunud aine ekvivalentide arvu ühes liitris lahuses

normaalne kontsentratsioon (valem)

CN = e_aine / V_lahus

kuidas saab eraldada tahket lahustuvat ainet segust mittelahustuva ainega?

segu lahustatakse sobivas lahustis, see põhjustab lahustuval ainel minna lahustisse ning mittelahustuva aine saab filtriga kinni püüda

mis on areomeeter?

see on vedelike 💧 ja gaaside 🌫 tiheduse määramise mõõteriist

milleks ja kuidas kasutatakse areomeetrit?

see viiakse ettevaatlikult lahusesse, jälgides, et see ujuks mõõtmisel vabalt

milline töövahend on bürett?

see on mahumõõteriist, pikk ja kitsas mõõteskaalaga klaastoru, mille abil saab vedelikku väga täpselt välja lasta

kuidas ja milleks kasutatakse büretti?

seda kasutatakse lahuste valmistamisel ja lahjendamisel, sest lahuse koostise arvutustes on oluline täpne maht

millise täpsusega lugem tuleb võtta büretilt?

lahuse nivoo asukoht tuleb lugeda 0,02 mL täpsusega ja saadud tulemused ei tohi erineda rohkem kui 0,1…0,15 mL

milline töövahend on pipett?

pipett on täpne mahumõõteriist, millega saab võtta ja üle kanda kindla, täpselt määratud ruumala vedelikku; sellel on kitsas klaastoru ja üks kindel märgistus, mis näitab täpset mahtu

kuidas ja milleks kasutati pipetti?

kasutati sellekt, et mõõta välja täpne kogus lahust ja viia see teise nõusse; lahuse valmistamisel ja kontsentratsiooni määramisel on oluline, et üle viidav lahuse kogus oleks täpne, et arvutused oleksid korrektsed

millega loputatakse büretti ja pipetti? 🚿

destilleeritud veega, et eemaldada mustus ja eelnev lahus ning siis kasutatava lahusega, et vältida kontsentratsiooni lahjenemist

mida nimetatakse mõõtelahuseks ja milleks seda kasutatakse?

see on täpse ja teadaoleva kontsentratsiooniga lahus, mida kasutatakse uuritava (tundmatu kontsentratsiooniga) lahuse kontsentratsiooni määramiseks tiitrimise teel; see reageerib uuritava lahusega täielikult ja kindlas moolsuhtes, mis võimaldab reaktsiooniks kulunud mahu põhjal teha arvutusi

millise täpsusega antakse mõõtelahuse kontsentratsioon?

väga suure täpsusega, tavaliselt viie tüvakohani (nt 1,2345 M)

mis on tiitrimine? ⚗

analüütiline meetod, mille käigus lisatakse uuritavale lahusele täpse kontsentratsiooniga mõõtelahust (tavaliselt büretist), kuni nendevaheline reaktsioon on täielikult lõppenud ehk on saavutatud stöhhiomeetriline (ekvivalent-) punkt

stöhhiomeetriline punkt (e. ekvivalentpunkt) ☝

tiitrimise hetk, mil uuritava aine mõõtelahus on reageerinud täpselt vastavalt reaktsioonivõrrandi moolsuhetele (sel hetkel pole lahuses enam uuritavat ainet ega ka liigset mõõtelahust)

stöhhiomeetriline punkt happe ja aluse tiitrimisel

nende tiitrimisel tähendab see punkt seda, et happe ja aluse ainehulgad on võrdsed ning kogu hape on neutraliseeritud ja alus pole veel üleliigne

mis on indikaatorid?

ained, mille värvus sõltub lahuse happesusest (pH-st) 🎨

kuidas/kus kasutatakse indikaatoreid?

neid kasutatakse tiitrimisel selleks, et määrata stöhhiomeetrilise punkti saabumine, kuna nad muudavad värvi kindlas pH-vahemikus

mis on indikaatori pöördeala?

pH väärtuste vahemik, mille jooksul see muudab oma värvi

mis värvuse omandab indikaator fenoolftaleiin happelises ja aluselises keskkonnas?

happelises värvitu 🤍 ja aluselises roosa/punane 💗

mis värvuse omandab indikaator metüülpunane happelises ja aluselises keskkonnas?

happelises punane ❤ ja aluselises kollane 💛

üldkaredus

vee karedus, mis on määratud kaltsiumi- ja magneesiumioonide summaarse kontsentratsiooni alusel vees

karbonaatne karedus

vee karedus, mis on põhjustatud vees sisalduvate vesinikkarbonaat- ja karbonaatioonide kontsentratsioonist

kuidas väljendatakse vee karedust?

kaltsiumi- ja magneesiumioonide sisalduse alusel, arvutatuna nende summaarse kontsentratsiooniga vees

mis on kareduse väljendamise ühikud

mmol/dm³ (põhiühik)

mm-ekv/dm³

°dH (Saksa kareduskraad)

°Clark (Inglise kareduskraad)

°F (Prantsuse kareduskraad)

ppm (arvutuslik CaCO₃ sisaldus mg/dm³ ,kasutusel USA-s)

miks suurendab kare vesi pesemisvahendi kulu? 🧼

sest vees olevad kaltsiumi- ja magneesiumiioonid reageerivad pesemisvahendites sisalduvate rasvhapete sooladega (seepidega), moodustades rasklahustuvaid ühendeid ehk nn lubjaseepi

milliseid vee pehmendajaid lisatakse pesupulbritele? 🧽

leelismetallide karbonaadid, silikaadid, ortofosfaadid, polüfosfaadid, orgaanilised kompleksimoodustajad

millel põhineb karbonaatide, silikaatide ja ortofosfaatide toime vee pehmendajatena pesupulbrites?

need moodustavad kaltsiumi- ja magneesiumiioonidega rasklahustuva sademe, eemaldades need lahusest

millel põhineb polüfosfaatide ja orgaaniliste kompleksimoodustajate toime vee pehmendajatena pesupulbrites?

need seovad kaltsiumi- ja magneesiumiioonid stabiilseteks, vees lahustuvateks kompleksiühenditeks, takistades lubjaseebi ja katlakivi teket

millised keemilised reaktsioonid toimuvad looduslikus vees kuumutamisel üle 65°C?

vesinikkarbonaatioonide lagunemine (2HCO₃^- → CO₃^2- + CO₂ + H₂O)

kaltsiumkarbonaadi (katlakivi teke) (Ca²⁺ + 2HCO₃^- → CaCO₃ ↓ + CO₂ + H₂O)

magneesiumhüdroksiidi teke (Mg²⁺ + 2HCO₃^- → Mg(OH)₂ ↓ + 2CO₂)

kuidas määratakse karbonaatne karedus?

mahtanalüüsi (tiitrimise) teel

milleks kasutatakse vee kareduse töös triloon-B 0,025 M lahust?

üldkareduse määramiseks

kuidas kasutatakse vee kareduse töös triloon-B 0,025 M (0,005 M) lahust?

tiitriti 100 mL vett koos puhverlahuse ja indikaatoritega ET-00 kuni värvuse muutumiseni lillast siniseks

milleks kasutatakse vee kareduse töös triloon-B 0,005 M lahust?

pehmendatud vee jääk-üldkareduse kontrollimiseks

mis on ioonvahetajad? 🔀

ained, mis suudavad vahetada lahuses olevaid ioone enda küljes olevate ioonide vastu, ilma et nende struktuur laguneks

milliste kationiitide/anioniitide abil saab destilleeritud veele sarnast vett?

siis, kui vett juhitakse järjestikku läbi H-kationiidi ja OH-anioniidi

vee karbonaatne karedus on 2,8 ja üldkaredus 4,5 mmol/dm³, kumma näitaja järgi saab arvutada vee keetmisel moodustuva katlakivi massi?

karbonaatse kareduse väärtust

elektrolüüdid

ained, mis vesilahuses või sulas lagunevad ioonideks ja juhivad seetõttu elektrivoolu 💡

ekektrolüütiline dissotsiatsioon

protsess, mille käigus elektrolüüdi molekulid või valemiühikud lagunevad lahuses ioonideks

tugevad 💪 elektrolüüdid (def.)

lahuses peaaegu täielikult ioonideks lagunenud (α ≈ 1)

tugevad 💪 elektrolüüdid (näited)

enamus anorgaanilised soolad,

mitmed happed (HCl, HBr, HI, (NB! HF on nõrk hape) HNO₃, H₂SO₄, H₂SeO₄, HClO₄, HClO₃, HBrO₄, HBrO₃, HMnO₄, H₂MnO₄, jt),

mõned hüdroksiidid (NaOH, KOH, LiOH, Ba(OH)₂, vähelahustuv Ca(OH)₂)

nõrgad 🤏 elektrolüüdid (def.)

lahuses vähesel määral ioonideks lagunenud (α < 1)

nõrgad 🤏 elektrolüüdid (näited)

vesi (H₂O (α<<1)),

ammoniaakhüdraat (NH₃ · H₂O),

üksikud soolad (HgCl₂, HgBr₂),

enamus orgaanilised happed (HCOOH, CH₃COOH, (COOH)₂ jt),

mitmed happed (HF, H₂S, HCN, H₂CO₃, H₂SiO₃, HClO, H₃PO₄ jt),

amiinid (CH₃NH₂, C₆H₅NH₂),

mitmeprootonilised happed II ja eriti III dissotsiatsioonijärgus (HSO₄^– , H₂PO₄^– , HPO₄^2–)

ioontugevus 👊 (def.)

iseloomustab kogu lahuse ioonide elektrilist mõju

ioontugevus 👊 (valem)

I = ½ (C₁+ z₁² + C₂+ z₂² + … + C_n+ z_n²)

aktiivsus 🏃‍♂️ (e. aktiivne kontsentratsioon) (def.)

ioonide näiv, efektiivne kontsentratsioon, mis iseloomustab lahuse tegelikke omadus ja on väiksem (või võrdne) arvutuslikust

aktiivsus 🏃‍♂️ (e. aktiivne kontsentratsioon) (valem)

a = γ + c

aktiivsustegur 🏃‍♀️

näitab, kui palju aktiivsus erineb molaarsetes kontsentratsioonides

Debye-Hückeli võrrand (lahjades lahustes)

log(γ) = -0,5 · z² · √I

dissotsiatsioonikonstant

kirjeldab nõrga elektrolüüdi dissotsiatsiooni tasakaalu ⚖

Ostwaldi lahjendusseadus

seos nõrga elektrolüüdi dissotsiatsioonikonstandi, kontsentratsiooni ja dissotsiatsioonimäära vahel

Ostwaldi lahjendusseadus (valem)

K = [(α² · C) / (1 - α)]

dissotsiatsioonimäär

ioonideks lagunenud molekulide arvu suhe üldisesse lahuses olevate molekulide arvusse

dissotsiatsioonimäär mõõduka kontsentratsiooniga lahustes (valem)

α = √(K/C)

dissotsiatsioonimäär lahjades lahustes (valem)

α = [(-K + √(K² + 4KC)) / 2C]

vee ioonkorrutis

konstantne suurus, mis väljendab vee molekulidest tekkinud vesinikioonide ja hüdroksiidioonide kontsentratsioonide korrutist

K_v = 1 · 10^-14

pH

kasutatakse vesinikioonide kontsentratsiooni väljendamiseks logaritmiliselt

vesinikioonide aktiivsus tugevas happes 💪 (valem)

a_H+ = γ_H+ · C

vesinikioonide tasakaaluline kontsentratsioon ⚖nõrgas happes (valem)

[H⁺] = √(K · C)

hüdrolüüs

lahustunud soola ioonide reageerimine veega, mistõttu soolade vesilahused ei ole neutraalsed, vaid olenevalt soolast kas happelised või aluselised

hüdrolüüsikonstant

iseloomustab selle tasakaalu tugevust 🏋️‍♂️

hüdrolüüsiaste

näitab hüdrolüüsunud soola kontsentratsiooni ja soola üldkontsentratsiooni suhet 💑

hüdrolüüsivõrrandite kirjutamine molekulaarsel kujul

Na₂CO₃ + H₂O ⇆ NaHCO₃ + NaOH

hüdrolüüsivõrrandite kirjutamine ioon-molekulaarsel kujul

CO₃^2- + H₂O ⇆ HCO₃^- + OH^-

kuidas viia gaasi maht normaaltingimustele, kui teame mahtu mingitel muudel tingimustel (valem)?

(P₁V₁) / T₁ = (P₀V₀) / T₀ ⇒ V₀ = V₁ · (P₁ / P₀) · (T₀ / T₁)

kuidas määrati metalli reageerimisel happega eraldunud vesiniku ruumala (katse kirjeldus)?

katse käigus tekkinud gaas (H₂ + veeaur + natuke muud) koguneb suletud ossa kahe ühendatud büreti süsteemis

enne reaktsiooni viidi vee nivood mõlemas büretis samale kõrgusele ja loeti näit V₁

siis lasti Mg happesse kukkuda, oodati reaktsiooni lõpp ning gaasi jahtumine, viidi nivood taas samale kõrgusele ja loeti V₂

eraldunud gaaside ruumala võeti näitude vahena: V₃ = |V₂ - V₁|

kuidas (milliste andmete põhjal) leidsite küllastatud veeauru rõhu suuruse süsteemis?

võeti temperatuur (termomeeter) ja loeti sellele vastava küllastunud veeauru rõhu tabelist

kui õhk polnud 100% niiske, siis arvestati ka RH (hügromeeter), et veeauru osarõhk sõltuks suhtelisest niiskusest

magneesiumi reageerimisel soolhappega toimuv reaktsioonivõrrand

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

alumiiniumi reageerimisel soolhappega toimuv reaktsioonivõrrand

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

miks peavad magneesiumi massi määramisel katse alguses ja lõpus olema vee nivood mõlemas büretis ühekõrgusel?

siis on suletud gaasiruumi rõhk võrdne atmosfäärirõhuga

kui nivood pole samal kõrgusel, lisandub/kaob hüdrostaatiline rõhuerinevus, mis rikuks rõhu eeldust ja seega mahu arvutu

kas metoodikaga, millega määrasite metalli massi, on võimalik määrata CaCO₃ sisaldust lubjakivis 🧱?

jah, põhimõtteliselt saab: lased lubjakivil (CaCO₃) reageerida happega ja mõõdad eralduva CO₂ ruumala (samal loogikal nagu H₂ puhul), viid mahu normaaltingimustele ja leiad moolid ning massi

kui suur on normaaltingimustel ühe mooli vesiniku ruumala?

22,4 dm³/mol

kui suur on vesiniku molaarmass?

2 g/mol

kuidas sõnastada Daltoni seadus?

keemiliselt inaktiivsete gaaside segu kogurõhk võrdub segu komponentide osarõhkude summaga

P = P₁ + P₂ …

mida näitab metallide pingerida 📊?

metallide standartseid redokspotentsiaale (E⁰) ja nende võimet loovutada elektrone, st suhtelist keemilist aktiivsust

kuidas iseloomustab metalli keemilist aktiivsust 💃tema asukoht pingereas?

mida vasakumal (negatiivsema E⁰-ga) metall pingereas asub, seda aktiivsem ta on ja seda kiiremini ta oksüdeerub (loovutab elektrone)

paremal asuvad metallid on passiivsemad

standartne redokspotentsiaal

elektroodi potentsiaal võrreldes standardse vesinikelektroodiga tingimustel 25°C, ioonide aktiivsus 1 M ja rõhk 1 atm

kuidas tekib galvaanipaar? 💏

kui kaks erinevat metalli on elektrolüüdis omavahel ⚡elektrilises⚡ kontaktis

mis on galvaanipaaris redoksreaksioonide liikumapanevaks jõuks🦾?

redokspotentsiaalide vahe

kuidas arvutatakse galvaanipaaris redoksreaktsioonide liikumapanevat jõudu 🚗?

ΔE = E(katood) - E(anood)

milles seisneb metallide korrosioon ☣?

see on metallide keemiline või elektrokeemiline hävimine keskkonna mõjul

millised on metallide korrosiooni peamised liigid?

keemiline korrosioon 🧪

elektrokeemiline korrosioon ⚡

biokorrosioon 🌳

erosioonikorrosioon 🌊

kuidas kaitsta metalli korrosiooni eest? 🛡

kaitsekatted (värv, metallikate, oksiidikoht)

protektorkaitse

katoodkaitse

inhibiitorite kasutamine

milles seisneb protektorkaitse?

kaitstav metall ühendatakse aktiivsema metalliga, mis oksüdeerub selle asemel (aktiivsem metall on anood ja hävib💥)

mis on inhibiitor ja kuidas neid kasutatakse?

ained, mis aeglustavad 🐌 korrosiooni, pidurdades anood- või katoodreaktsioone (neid lisatakse happelahustesse, jahutusvedelikesse jm)

millised reaktsioonid toimuvad, kui HCl lahuses olev tsingigraanul viia kontakti vasktraadiga?

tekib galvaanipaar Zn-Cu💏

anood (Zn) Zn → Zn²⁺ + 2e^-

katood (Cu pinnal) 2H⁺ + 2e^- → H²

(tsink lahustub, vesinik eraldub vase pinnal)

milline reaktsioon toimub, kui alumiiniumigraanul panna CuCl₂ vesilahusesse?

2Al + 3Cu²⁺ → 2 Al³⁺ + 3Cu

alumiinium tõrjub vase lahusest välja 💔

kuidas korrodeerub tinatatud raudplekk 🖇?

kui tinakate on vigastatud, tekib galvaanipaar Sn–Fe, kus raud on anood ja korrodeerub, tina on katood (korrosioon kiireneb)

millised metallid on korrosiooni korral anoodiks järgmistes paarides 💑:

Fe - Zn; Fe - Sn; Fe - Al; Cu - Al ja Sn - Zn?

Fe - Zn;

Fe - Sn;
Fe - Al;

Cu - Al;

Sn - Zn