background image

WICZENIA Z CHEMII OGÓLNEJ 

 
 
Tematy  wicze : 
 

I.  Ogrzewanie, rodzaje osadów, metody izolacji osadów 

II.  Roztwory. Rodzaje st e . 

III. Hydroliza soli. Okre lanie odczynu roztworów. Roztwory buforowe 

IV. Procesy utleniania i redukcji (elektronacji i deelektronacji) 

V.  Roztwory koloidalne 

VI.  Zwi zki kompleksowe 

 

Studenci  I  roku  farmacji  s   zobowi zani  do  praktycznego  wykonania  i  zaliczenia  sze ciu 

wicze  z chemii ogólnej.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

background image

I. OGRZEWANIE I ODPAROWYWANIE CIECZY. RODZAJE OSADÓW. 

ROZDZIELANIE OSADÓW 

 
 

Obowi zuj ce zagadnienia  

 

Ogrzewanie  cieczy.  Sposoby  odparowywania.  Ogrzewanie  a  pra enie.  Rodzaje  palników 

gazowych.  Rodzaje  osadów.  Zjawisko  wspó str cania.  Sposoby  oddzielania  osadu  od 

roztworu. Czynniki wp ywaj ce na szybko  s czenia osadów.  

 

1.  Ogrzewanie cieczy, rodzaje  a ni 

 

Ogrzewanie  substancji  sta ej  lub  w  roztworze  mo e  si   odbywa   przy  u yciu  palnika 

gazowego,  a ni  wodnej,  olejowej  lub  piaskowej.  W  zale no ci  od  rodzaju  stosowanego 

naczynia i wymaganej temperatury ogrzewa si  substancj  lub roztwór w okre lony sposób.                        

Ogrzewanie w probówkach, zape nionych do 1/3 obj to ci, przeprowadza si  trzymaj c je w 

drewnianych  lub  metalowych  apach  nad  palnikiem  gazowym.  Próbówki  ogrzewa  si  

poruszaj c  nimi  powolnym  ruchem  nad  p omieniem  palnika  gazowego,  przy  czym  wylot 

probówki  musi  by   zawsze  skierowany  od  siebie.  Ogrzewanie  kwasów  lub  substancji 

dymi cych nale y przeprowadza  zawsze pod wyci giem. Naczynia takie jak, zlewki, kolbki, 

kolby  sto kowe  ogrzewa  si   zwykle  prze  umieszczenie  na  siatce  ceramicznej  po o onej  na 

elaznym  trójnogu,  tak  aby  ogrzewanie  by o  równomierne.  Parowniczki  lub  tygle 

porcelanowe  ogrzewa  si   równie   na  siatce  ceramicznej,  a  do  wypra enia  po  odparowaniu 

cieczy, ustawia si  na odpowiednim trójk cie porcelanowym nad p omieniem palnika.                                     

Pra enie - ogrzewanie substancji sta ych w wysokiej temperaturze, ni szej od ich temperatury 

topnienia w celu spowodowania  przemian fizycznych i chemicznych 

Rozró nia 

si  

pra enie:                        

-  utleniaj ce,  prowadzone  w  obecno ci  utleniaczy,  np.  tlenu  z  powietrza,                        

-  redukuj ce,  prowadzone  w  obecno ci  reduktorów,  np.  w gla,  tlenku  w gla,                        

-    piroliz   -  prowadzon   w  atmosferze  gazu  oboj tnego  bez  obecno ci  ani  rodków   

redukuj cych/utleniaj cych,                                                                                                             

-  kalcynacj  — termiczny rozk ad substancji z wydzieleniem gazów.  

Najcz ciej wykorzystywane rodzaje  a ni: 

a nia  wodna  –  umo liwia  ogrzewanie  naczynia  laboratoryjnego  wod   podgrzan   w 

sposób  kontrolowany  do  odpowiedniej  temperatury  lub  wrz c   wod   pod  normalnym 

 

2

background image

ci nieniem, a wi c do stosunkowo niskiej temperatury ok. 100 °C. Po dodaniu do wody 

pewnych  substancji  rozpuszczalnych  w  wodzie,  mo ne  uzyska   podwy szenie  lub 

obni enie temperatury wrzenia wody destylowanej

a nia olejowa – umo liwia ogrzewanie poni ej lub powy ej temperatury wrzenia wody 

pod normalnym ci nieniem, a  do temperatury wrzenia zastosowanego oleju. Najcz ciej 

stosuje si  oleje – mineralne (pochodne ropy naftowej), które umo liwiaj  ogrzewanie do 

ok. 160 °C (powy ej tej temperatury oleje mineralne zaczynaj  si  pali ) lub z silikonowe, 

które umo liwiaj  ogrzewanie nawet do 250 °C. Odmian   a ni z olejem mineralnym jest 

a nia parafinowa (parafiny topi  si  w ok. 60-70 °C). 

a nia  parowa  –  umo liwia  ogrzewanie  w  naczyniu  laboratoryjnym  znajduj cym  si  

ponad wrz c  ciecz . 

a nia  piaskowa  –  umo liwia  równomierne  ogrzewanie  naczynia  laboratoryjnego  do 

wysokich temperatur. 

 

2.  Rodzaje palników gazowych 

 

W pracowniach analitycznych stosowane s  palniki gazowe: 

Palnik Bunsena  

Palnik Teclu  

Palnik Mécera  

 

Palnik Bunsena jest najcz ciej stosowanym palnikiem w pracowniach analitycznych 

Zbudowany jest z rurki metalowej, do której od do u wprowadza si  gaz przez w sk  dysz . 

Gaz ulega zmieszaniu z powietrzem, które zostaje zassane poprzez dwa okr g e otwory. Ilo  

dop ywaj cego powietrza mo na dowolnie regulowa  za pomoc  ruchomego pier cienia. Je li 

dop yw powietrza jest wi kszy, p omie  sk ada si  z dwóch sto ków, z których wewn trzny 

barwy niebieskiej jest stosunkowo ch odny, natomiast zewn trzny, jasnofioletowy wykazuje 

temperatur  ok. 1500 °C. 

                  Palnik Bunsena 

 

3

background image

3.  Osady 

 

3.1. Rodzaje osadów 

 

Osad  (precypitat)  –  sta a,  daj ca  si   oddzieli   mechanicznie  cz

  ciek ej  mieszaniny 

niejednorodnej,  nie  tworz ca  trwa ego  uk adu  koloidalnego.  Proces  celowego 

generowania osadu z roztworu nazywa si  wytr caniem albo str caniem

Krystaliczne – z o one z cz stek o uporz dkowanej budowie sieciowej. Posta  osadu 

zale y od sposobu jego wytr cania:                                                                                                                

- drobnokrystaliczne np. BaSO

4

                                                                                                              

- grubokrystaliczne np. MgNH

4

PO

4

.                                                                                           

Koloidalne – z o one z cz stek o nieuporz dkowanej budowie sieciowej S  to osady 

bezpostaciowe. W wodzie tworz  roztwory koloidalne. Wyró nia si  osady:                                               

- serowate np. AgCl                                                                                                                           

- galaretowate np. Fe(OH)

3

  

Liofilowe  (hydrofilowe),  s   to  koloidy  których    cz stki  na  powierzchni  tworz   warstw  

zaadsorbowanych cz steczek cieczy rozpraszaj cej, np. wody.  

Liofobowe (hydrofobowe) – s  to koloidy, których cz stki znajduj  si  w stanie wielkiego 

rozdrobnienia,  dzi ki  utrzymuj cym  si   na  ich  powierzchni  jednoimiennym  adunkom 

elektrycznym.  

W  praktyce  wytr ca  si   osady  najcz ciej  na  gor co.  Bezpo rednio  po  wytr ceniu  osad 

krystaliczny  zawiera  zawsze  obok  wi kszych  kryszta ów,  pewn   ilo   kryszta ów  bardzo 

drobnych, które podczas s czenia przenikaj  z  atwo ci  przez pory s czka. Wytr cony osad 

pozostawiony przez pewien czas w zetkni ciu z ciecz  macierzyst , tworzy wi ksze kryszta y, 

atwiejsze do ods czenia i o wi kszym stopniu czysto ci. Jest to tak zwany proces starzenia 

osadu (dojrzewania). Dla przyspieszenia dojrzewania osadu, roztwór mo na podgrza  w  a ni 

wodnej;  w  podwy szonej  temperaturze  wszystkie  procesy  przebiegaj   szybciej.    Osady 

bezpostaciowe na ogó  nie wymagaj  dojrzewania.

  

Podczas wytr cania osadu nale y:  

- odczynnik str caj cy dodawa  powoli, jednocze nie mieszaj c;  

- proces powinien przebiega  w podwy szonej temperaturze;  

   -  roztwór i odczynnik str caj cy nie powinny by  roztworami st onymi;  

   - pozostawi  wytr cony osad w roztworze macierzystym w celu zwi kszenia cz stek. 

 

 

4

background image

3.2. Wspó str cenie 

 

Jest  procesem  polegaj cym  na  wytr caniu  wraz  z  osadem  oznaczanego  sk adnika.  W 

wyniku  wspó str cania  nast puje  zanieczyszczenie  str canego  osadu  dodatkowymi 

substancjami. Proces ten mo e zachodzi  na skutek:  

-  adsorpcji  powierzchniowej  jonów  –  w  wyniku  której  zachodzi  zatrzymanie  atwo 

rozpuszczalnych  substancji  znajduj cych  si   w  roztworze.  Adsorbentem  jest  cia o  sta e 

(osad), a adsorbatem substancja rozpuszczona w roztworze;  

-  okluzji  –  procesu  w czania  do  osadu  cz steczek  innych  substancji,  zachodz cego  w 

czasie formowania si  osadu. Polega na adsorpcji obcych cz steczek, które nast pnie na 

skutek  szybkiej  krystalizacji  zostaj   zatrzymane  we  wn trzu  kryszta u,  w  wyniku 

szybkiego wzrostu kryszta u;  

-  tworzenia  kryszta ów  mieszanych  –  proces  ten  zachodzi  w  przypadku  krystalizacji 

substancji  izomorficznych,  czyli  tworz cych  kryszta y  o  identycznej  budowie 

przestrzennej.  Kryszta y  mieszane  tworz   si   najcz ciej  w  przypadku  krystalizacji 

mieszaniny  substancji,  posiadaj cych  zbli one  wielko ci  promieni  jonowych  lub 

atomowych; 

-  wytr cania  nast pczego  –  polegaj cego  na  wytr caniu  na  powierzchni  osadu  innej 

substancji,  zazwyczaj  o  wspólnym  jonie  z  osadem,  zachodz ce  na  ogó   w  czasie 

powstawaniu osadu w kontakcie z roztworem macierzystym. 

 

3.3. Sposoby oddzielania osadu od roztworu 

 

Odwirowywanie  –  proces  mo na  przeprowadzi   za  pomoc   wirówki  r cznej  lub 

elektrycznej.  Podczas  odwirowywania  nale y  pami ta   o  równomiernym  obci eniu 

tulejek wirówkowych poprzez umieszczenie np. w przeciwleg ej tulejce probówki z wod . 

Odwirowywanie  osadu  przyspiesza  oddzielanie  go  od  roztworu.  Przemywanie  osadu  w 

probówce  wirówkowej  prowadzi  si   przez  zlanie  supernatantu,  dodanie  czynnika 

przemywaj cego  do  osadu  znajduj cego  si   w  probówce,  dok adne  wymieszanie  i 

powtórne wirowanie.  

S czenie  -  proces  s czenia  jest  zjawiskiem  zachodz cym  pod  wp ywem  si y  ci ko ci, 

polegaj cym  na  przepuszczaniu  mieszaniny  substancji  sta ej  i  cieczy  przez  materia  

porowaty, którego warstwa przepuszcza ciecz, a zatrzymuje substancj  sta a, dzi ki temu, 

e  pory  s   mniejsze  od  cz stek  cia a  sta ego.  Materia em  tym  najcz ciej  s   ró nego 

 

5

background image

rodzaju s czki. Ciecz któr  nale y przes czy  wlewa si  na s czek po szklanej bagietce. 

Osad  nigdy  nie  powinien  wype nia   wi cej  ni   po ow   pojemno ci  u ywanego  s czka. 

Drobnoziarniste osady s czy si  przez s czki „twarde”,  cis e o jak najmniejszych porach 

(najcz ciej  oznaczone  na  opakowaniu  niebieskim  paskiem  czy  niebiesk   etykietk ). 

S czki  rednie  s   przeznaczone  dla  osadów  krystalicznych.  Do  s czenia  osadów 

bezpostaciowych i galaretowatych u ywa si  s czków mi kkich.  

S czki  karbowane  stosuje  si   do  szybkiego  s czenia,  nie  przylegaj   one  ca kowicie  do 

lejka, lecz jedynie na zgi ciach, dzi ki czemu s czenie odbywa si  szybciej. 

S czenie  pod  zmniejszonym  ci nieniem.  Metod   stosuje  si   szczególnie  cz sto  w 

przypadku s czenia substancji niszcz cych bibu . 

Dekantacja  –  metoda  przemywania  osadu  wytr conego  w  naczyniu,  polegaj ca  na 

zadaniu  go  odpowiednim  rozpuszczalnikiem,  wymieszaniu  i  odczekaniu  do  ponownej 

sedymentacji i zlaniu klarownej cieczy znad osadu. Najcz ciej czynno  powtarzana jest 

wielokrotnie. 

Sedymentacja - proces opadania zawiesiny cia a sta ego w cieczy w wyniku dzia ania si y 

grawitacji lub si  bezw adno ci. Sedymentacji ulegaj  zawiesiny o g sto ci wi kszej ni  

g sto   cieczy.  Sedymentacja  prowadzi  do  rozdzia u  substancji  niejednorodnych,  a 

kryterium rozdzia u jest zró nicowana g sto . 

Odparowywanie – proces polegaj cy na zmniejszeniu ilo ci rozpuszczalnika w uk adzie 

przez ogrzewanie na skutek czego nast puje wzrost st enia. Najcz ciej przeprowadzany 

jest w parownicach porcelanowych lub zlewkach szklanych.  

 

4.  Przemywanie osadów 

 

Osad  na  s czku  powinien  by   dok adnie  przemyty  w  celu  usuni cia  wszystkich 

zanieczyszcze .  Przemywanie  osadu  nale y  rozpocz   bezpo rednio  po  przeniesieniu  go  na 

s czek. Do przemywania s u y tryskawka. Strumie  cieczy przemywaj cej nale y skierowa  

najpierw na cz

 s czka woln  od osadu, a nast pnie stopniowo na osad. Gdy s czek si  ju  

zape ni,  przerwa   czynno   i  poczeka ,  a   ciecz  cieknie  ca kowicie.  Czynno   powtórzy  

kilkakrotnie,  ka dorazowo  nape niaj c  s czek  i  staraj c  si   zebra   ciecz  ze  cianek  s czka. 

Nale y  równie   pami ta ,  e  s czenie  jest  czynno ci ,  której  nie  powinno  si   przerywa . 

Przerwy powoduj  wysychanie, p kanie i twardnienie osadu.  

 

6

background image

Cz

 praktyczna 

 

Celem  wiczenia  jest  zapoznanie  si   z  obs ug   palnika  gazowego,  ogrzewaniem  i 

odparowywaniem  cieczy.  Praktyczne  zapoznanie  si   ze  str caniem,  s czeniem,  wirowaniem 

osadów. Zapoznanie si  z procesem adsorpcji i sublimacji. 

 

Sprz t i odczynniki 

Palnik  gazowy,  siatka  ceramiczna,  trójnóg,  a nia  wodna,  szczypce  lub  apa  do  probówek, 

parowniczka  porcelanowa,  probówki,  szkie ko  zegarkowe,  drucik  platynowy,  wirówka, 

bagietka, lejek, zlewka, probówki, zlewka o poj. 250 cm

3

, kolba okr g odenna mi kkie s czki, 

roztwory: 0,5 mol/dm

3

 CuSO

4

, 0,5 mol/dm

3

 NaCl, 0,5 mol/dm

3

 KCl, 0,1 mol/dm

3

 CaCl

2

, 0,1 

mol/dm

3

 BaCl

2

, 1,5 mol/dm

3

 H

2

SO

4

, 6 mol/dm

3

  NaOH, 0,1 mol/dm

3

 Pb(NO

3

)

2

, 0,5 mol/dm

3

 

K

2

CrO

4, 

0,1  mol/dm

3

  Hg(NO

3

)

2

,  0,5  mol/dm

3

  KI,  jod  in  substantia,  w giel  aktywny,  b kit 

metylenowy (50 mg/100 cm

3

 

1.  Odparowywanie cieczy 

 

Sposób wykonania 

Do porcelanowej parowniczki wla  ok. 1 cm

3

 roztworu 0,5 mol/dm

3

 CuSO

4

, prób  umie ci  

na wrz cej  a ni wodnej i ogrzewa  do wydzielenia si  kryszta ków.  

Na  szkie ku  zegarkowym  umie ci   2-3  krople  roztworu  0,5  mol/dm

3

  NaCl  i  odparowa   na 

a ni do sucha. 

 

2.  Obserwacja zabarwienia p omienia 

 

Sole  pierwiastków  I  i  II  grupy  g ównej  uk adu  okresowego  zabarwiaj   p omie   na 

charakterystyczny kolor. 

 

Sposób wykonania 

Drucik  platynowy  zanurzy   w  probówce  z  odpowiedni   sol ,  a  nast pnie  umie ci   w 

p omieniu palnika gazowego. 

Przedstawi   wyniki  obserwacji  barwy  p omienia  w  postaci  tabelki.  Wyja ni   zachodz ce 

zjawiska. 

 

 

 

7

background image

3.  Wytr canie osadów 

 

Sposób wykonania 

a. 

wytr canie osadu BaSO

4

 

Do probówki doda  ok. 1 cm

3

 0,1 mol/dm

3

 BaCl

2

 a nast pnie ok. 1 cm

3

 1,5 mol/dm

3

 H

2

SO

4

 

     b. wytr cenie osadu PbCrO

4

 

Do  probówki  doda   ok.  1  cm

3

  0,1  mol/dm

3

    Pb(NO

3

)

2

  a  nast pnie  ok.  1  cm

3

  0,5  mol/dm

3

 

K

2

CrO

4

 

     c. wytr canie osadu Cu(OH)

2

 

Do probówki doda  ok. 1 cm

3

 0,5 mol/dm

3

 CuSO

4

 a nast pnie ok. 1 cm

3

 6 mol/dm

3

 NaOH 

      

     d. wytr canie osadu HgI

2

 

Do probówki doda  ok. 1 cm

3

 0,1 mol/dm

3

 Hg(NO

3

)

2

 a nast pnie ok. 1 cm

3

 0,5 mol/dm

3

   KI 

Zaobserwowa   zmiany  zachodz ce  w  próbkach.  U o y   odpowiednie  równania  reakcji 

chemicznych w formie cz steczkowej i jonowej.  

Wytr cone osady oddzieli  od roztworu przez: 

      a) sedymentacj  

      b) odwirowanie 

      b)  s czenie 

      c) dekantacj   

 

4.  Proces sublimacji 

 

     Sposób wykonania 

Do  zlewki  wsypa   niewielk   ilo   jodu,  na  zlewk   po o y   kolb   z  wod .  Ogrza   nad   

 

  

palnikiem. Opisa  wyniki obserwacji. 

Uwaga!  wiczenie wykona  pod dygestorium. 

 

5.  Proces adsorpcji 

 

     Sposób wykonania 

Do zlewki wla  100 cm

3

 roztworu barwnika, nast pnie doda   y eczk  w gla aktywnego i 

zamiesza . Opisa  wyniki obserwacji. 

 

 

 

 

8

background image

II. ROZTWORY. RODZAJE ST

E  

 

Obowi zuj ce zagadnienia 

 

Definicja  roztworów;  rozpuszczalno .  Definicja  procesu  roztwarzania.  Rodzaje  roztworów. 

Poj cie  iloczynu  rozpuszczalno ci.  Czynniki  wp ywaj ce  na  proces  rozpuszczania.  Sposoby 

okre lania st e  roztworów. 

 

1.  Roztwory, rozpuszczalno , roztwarzanie 

 

Roztwór -  to jednorodny, uk ad dwu lub wielosk adnikowy, jednofazowy (ciek y, sta y lub 

gazowy),  którego  sk adniki  mo na  oddzieli   metodami  fizycznymi,  np.  przez  destylacj , 

krystalizacj   lub  uk ad  niejednorodny  wielofazowy  sk adaj cy  si   z  fazy  rozpraszaj cej  i 

rozproszonej.  

W  procesie  rozpuszczania  ka dy  ze  sk adników  roztworu  mo e  by   uwa any  za 

rozpuszczalnik lub substancj  rozpuszczon . Zwyczajowo jako rozpuszczalnik przyjmuje si  

ten  sk adnik,  który  przewa a  ilo ciowo  np.  azot  w  powietrzu,  b d   ten  który  w  trakcie 

rozpuszczania nie zmienia swojego stanu skupienia. 

 

Rozpuszczalno   –  wyra ana  jest  warto ci   st enia  substancji  rozpuszczonej  w  roztworze 

nasyconym w stanie równowagi. Ze wzgl du na zró nicowan  rozpuszczalno  substancji w 

danym  rozpuszczalniku,  stosuje  si   okre lenia:  jako  dobrze,  trudno  i  bardzo  trudno 

rozpuszczalne.  Miar   rozpuszczalno ci  danej  substancji  jest  zawarto   w  konkretnej  ilo ci 

rozpuszczalnika lub roztworu.  

Najcz ciej  jest  wyra ana  jako  liczba  gramów  substancji  rozpuszczonej  w  100  g 

rozpuszczalnika, przy ca kowitym nasyceniu roztworu w danej temperaturze. 

Rozpuszczalno   molowa  jest  to  liczba  moli  substancji  rozpuszczonych  w  1dm

3

 

rozpuszczalnika. 

Najpospolitszym  rozpuszczalnikiem  ciek ym  jest  woda  i  dlatego  w  analizie  chemicznej 

najcz ciej  analizuje  si   z  roztwory  wodne,  cho   wykorzystuje  si   wiele  innych 

rozpuszczalników. 

 

Roztwarzanie  -    proces  przeprowadzania  trudno  rozpuszczalnej  substancji  do  roztworu,  w 

wyniku  nieodwracalnych  reakcji  chemicznych.  Substancj   roztwarzaj c   s   najcz ciej 

 

 

9

background image

roztwory  wodne  kwasów  lub  zasad,  mo e  by   tak e  woda.  Po  roztworzeniu  nie  mo na 

metodami  fizycznymi  odzyska   substancji  roztworzonej,  co  jest  mo liwe  w  przypadku 

rozpuszczania.  

Przyk ady reakcji roztwarzania: 

 

 - roztwarzanie cynku w kwasie solnym  

2

2

2

2

H

Cl

Zn

HCl

Zn

 

- roztwarzanie siarczku miedzi(II) w kwasie azotowym(V) 

O

H

S

NO

NO

Cu

HNO

CuS

2

2

3

3

4

3

2

)

(

3

8

3

 

- roztwarzanie krzemionki w kwasie fluorowodorowym  

0

2

2

2

4

2

2

2

H

SiF

F

H

SiO

 

- roztwarzanie wodorotlenku glinu(III) w wodorotlenku sodu 

4

3

)

(

)

(

OH

NaAl

NaOH

OH

Al

 

-  roztwarzanie w glanu(IV) wapnia(II) w kwasie solnym 

2

2

2

3

2

CO

O

H

CaCl

HCl

CaCO

 

- roztwarzanie tlenku cynku(II) w kwasie solnym 

O

H

ZnCl

HCl

ZnO

2

2

2

 

 

2 .Rodzaje roztworów 

 

Stosuje si  zró nicowany podzia  roztworów uwzgl dniaj c ró ne kryteria. 

  a) ze wzgl du na ilo  substancji rozpuszczonej:  

-  roztwory nasycone 

-  roztwory nienasycone 

-  roztwory przesycone 

 

  b) ze wzgl du na stan skupienia rozpuszczalnika 

-  gazowe 

-  ciek e  

-  sta e 

 

c) ze wzgl du na wielko  cz stek substancji rozpuszczonej  

- roztwory w a ciwe 

 

 

10

background image

- roztwory koloidalne 

- zawiesiny 

 

Roztwór  nasycony  –  roztwór  w  którym  w  danej  temperaturze  st enie  substancji 

rozpuszczonej jest równe jej rozpuszczalno ci.  

Roztwór nienasycony- roztwór, który w danej temperaturze st enie substancji rozpuszczonej 

jest mniejsze od jej rozpuszczalno ci   

Roztwór  przesycony – roztwór, w którym st enie substancji rozpuszczonej jest wi ksze od 

jej  rozpuszczalno ci w danej temperaturze. Stanowi on uk ad  atwo wracaj cy do równowagi, 

wydzielaj c nadmiar substancji rozpuszczonej. 

Roztwór w a ciwy - zwany te  roztworem rzeczywistym to uk ad, w którym cz stki substancji 

rozproszonej maj  rozmiary mniejsze od 1 nm (nanometr- 10

-9

 m).  

Roztwór koloidalny – niejednorodna mieszanina, zwykle dwufazowa, tworz ca uk ad dwóch 

substancji,  w  którym  jedna  z  substancji  jest  rozproszona  w  drugiej.  Cz stki  substancji 

rozproszonej    maj   rozmiary  w  granicach  od  1-100  nm,  wykazuj   one  zjawisko  Tyndalla  

charakterystyczne  tylko  dla  roztworów  koloidalnych,  a  odró niaj ce  je  od  roztworów 

w a ciwych. 

Zawiesina  -  uk ad  niejednorodny,  dwufazowy,  sk adaj cy  si   z  fazy  rozproszonej  i 

rozpraszaj cej), np. cz stek cia a sta ego w gazie lub cz stek cieczy w cieczy. G sto  fazy 

rozproszonej w zawiesinach jest na ogó  wi ksza ni  g sto  fazy rozpraszaj cej ze wzgl du 

na  rozmiary  cz stek  substancji  rozproszonej  powy ej  100  nm.  Dlatego  te     rozproszone 

cz stki fazy sta ej maj  tendencj  do sedymentacji (opadania). 

 

3. Iloczyn rozpuszczalno ci 

 

St enie  molowe  elektrolitów  trudno  rozpuszczalnych  w  roztworach  nasyconych  w  stanie 

równowagi  dynamicznej  w  okre lonej  temperaturze,  obliczamy  stosuj c  poj cie  iloczynu 

rozpuszczalno ci. Iloczyn rozpuszczalno ci oznacza si  ró nymi symbolami np. K

s

 („s”- ang. 

solubility – rozpuszczalno ), I

R.

.   

Iloczyn  rozpuszczalno ci  trudno  rozpuszczalnego  zwi zku  o  wzorze  BA  mo na  opisa  

wzorem: 

const

A

B

K

BA

S

]

][

[

 

 

 

11

background image

W roztworze nasyconym cz steczki zwi zku [BA] znajduj  si  w osadzie, a jony [B

+

][A

-

] w 

roztworze (w bardzo nieznacznym st eniu).  

Iloczyn rozpuszczalno ci trudno rozpuszczalnego elektrolitu w roztworze nasyconym w danej 

temperaturze  jest  wielko ci   sta   i  równa  si   iloczynowi  st e   jonów  tego  elektrolitu  w 

roztworze. 

 

4.  Czynniki wp ywaj ce na rozpuszczalno  substancji trudno rozpuszczalnych  

 

    -  rodzaj substancji rozpuszczanej 

     - rodzaj rozpuszczalnika 

     - temperatura 

     - obecno  innych jonów w roztworze 

      - pH roztworu 

      - proces hydrolizy 

 

5.  Sposoby okre lania st e  roztworów 

 

Ilo ciowy sk ad roztworu okre la st enie, wyra aj ce zawarto  substancji rozpuszczonej w 

okre lonej  ilo ci  rozpuszczalnika  lub  roztworu.  W  Farmakopei  Polskiej

1

  jako  jednostki 

obj to ci  podano  mililitry  [ml]  oraz  litry  [l].  Natomiast  w  chemicznym  i  farmaceutycznym 

pi miennictwie anglosaskim, najcz ciej stosowane s  skróty [mL] oraz [L]. W obliczeniach 

chemicznych jako jednostki obj to ci stosuje si  [cm

3

] lub [dm

3

].

1

 

 

5.1.St enia procentowe 

 

-  st enie procentowe masowe [% m/m] - okre la ilo  gramów substancji zawartej w 100 g 

roztworu  

-  st enie procentowe obj to ciowe –  [ % v/v]  wyra a ilo  cm

3

 (ml) substancji zawartej w 

100  ml  (cm 

3

)  roztworu.  Ten  rodzaj  st enia  stosuje  si   g ównie  dla  roztworów  cieczy  w 

cieczach. 

-  st enie  procentowe  masowo-obj to ciowe  [%  m/v]  -  wyra a  ilo   gramów  substancji 

zawartej w 100 ml roztworu. Stosuje si  je g ównie dla substancji sta ych rozpuszczonych w 

                                                 

1

 Zbiór podstawowych wymaga  jako ciowych oraz metod badania produktów leczniczych i ich opakowa  oraz 

surowców farmaceutycznych w Polsce. 

 

 

12

background image

cieczach i dotyczy zw aszcza roztworów, w których ilo  substancji rozpuszczonej jest bardzo 

ma a 

 -  st enie  procentowe  obj to ciowo-masowe  [%  v/m]  -  oznacza  ilo   ml  (cm

3

)  substancji 

zawartej w 100 g roztworu.  

 

5.2. St enia wyra one liczb  moli 

 

 - st enie molowe (molowo )  [Cm] -okre la liczb  moli danej substancji znajduj cej si  w  

1  litrze  (1  dm

3

)  roztworu.  Najcz ciej  stosowane  jednostki  st enia  molowego  (mol/dm

3

,  

mol/l, mol/L) 

-  st enie  molarne  (molarno )  wyra a  liczb   moli  substancji  rozpuszczonej  w  1  kg 

rozpuszczalnika.  

 

5.3. Inne sposoby okre lania st enia roztworów  

                    

- ppm – cz

 na milion (ppm- z ang. parts per million) – 1 ppm równa si  10

-4

 %, poniewa  

1% oznacza jedn  cz

 substancji na 100 cz ci roztworu. 

-  u amek  molowy  (procent  molowy)  okre la  stosunek  liczby  moli  sk adnika  A  roztworu  do 

ogólnej  liczby  moli  wszystkich  sk adników.  Najcz ciej  s   to  roztwory  z o one  z  dwóch 

sk adników; sk adnik A jest to substancja rozpuszczona, sk adnik B jest rozpuszczalnikiem. 

 

 

U amek molowy sk adnika A definiuje si  jako: 

B

A

A

A

n

n

n

X

Natomiast sk adnika B 

B

A

B

B

n

n

n

X

 

Suma u amków molowych wszystkich sk adników w roztworze jest zawsze równa jedno ci. 

Aby  wyrazi   st enie  danego  sk adnika  w  u amku  molowym  nale y  u amek  molowy 

pomno y   przez  100.  Ten  sposób  wyra ania  st e   stosuje  si   przede  wszystkim  do 

roztworów gazowych. 

 

 

13

background image

Cz

 praktyczna 

 

Celem  wiczenia  jest  zapoznanie  si   ze  sposobami  wyra ania  st e   roztworów  i  ich 

praktycznym  przygotowaniem,  pomiar  g sto ci  roztworów  oraz  badanie  rozpuszczalno ci 

jodu w ró nych rozpuszczalnikach 

 

Sprz t i odczynniki 

 

Waga, cylinder miarowy, pipeta, kolbka miarowa, piknometr: 3 probówki z korkiem zlewka o 

poj.100  cm

3

,  bagietka,  roztwory:  st ony  H

2

SO

4

  (18  mol/dm

3

)  i  H

2

SO

4

  (0,5  mol/dm

3

), 

st ony CH

3

COOH, KI, etanol, chloroform, NaOH in substantia, KOH in substantia,  NaCl in 

substantia, , jod in substantia,  

 

1. Przygotowywanie roztworów  

 

A.  Przygotowa   100  cm

3

  roztworu  H

2

SO

4

  1,5  mol/dm

3

  przez  zmieszanie  st onego  H

2

SO

4

 

(18 mol/dm

3

) i H

2

SO

4

 0,5 mol/dm

3

 –zastosowa  regu  mieszania. 

 

B.  Przygotowa   100  cm

3

  roztworu  6  mol/dm

3

  CH

3

COOH  korzystaj c  ze  st onego 

CH

3

COOH (17 mol/dm

3

). 

 

C.  Przygotowa   100  cm

3

  roztworu  30%  CH

3

COOH  korzystaj c  ze  st onego  CH

3

COOH 

(99,5%) 

Uwaga! Rozcie czanie kwasu polega na dodawaniu go do wody 

 

D.  Przygotowa   100  cm

3

  roztworu  NaOH  o  st eniu  3  mol/dm

3

  wykorzystuj c  sta y        

NaOH. 

 

E. Przygotowa  100 cm

3

 roztworu KOH o st eniu 3 mol/dm

3

 wykorzystuj c sta y KOH. 

 

2.  Oznaczanie g sto ci roztworu 

 

      Sposób wykonania 

14 

 

background image

Przygotowa   10  cm

3

  25%  roztworu  NaCl.  Nape ni   piknometr  wod   destylowan ,      

zamkn   naczynie,  osuszy   bibu   cianki  boczne  naczynia  z  nadmiaru  cieczy  i  zwa y . 

Czynno ci powtórzy  z  przygotowanym roztworem. Obliczy  g sto  badanego roztworu wg 

wzoru: 

d=[

w

m

· 0,9970 + 0,0012] g/cm

3

 

m = masa badanej substancji 

w = masa wody 

0,9970 = g sto  wody w 20 ºC 

0,0012 = poprawka na wa enie w powietrzu 

 

3. Ocena rozpuszczalno ci jodu w ró nych rozpuszczalnikach 

 

Sposób wykonania 

Do 3 probówek wsypa  po szczypcie jodu. Do pierwszej wla  2 cm

3

 wody destylowanej, do 

drugiej  2  cm

3

  etanolu,  a  do  trzeciej  2  cm

3

  chloroformu.  probówki  zamkn   korkiem  i 

wstrz sn . Oceni  rozpuszczalno  jodu w zastosowanych rozpuszczalnikach. Do probówki 

z wod  doda  szczypt  KI, zamiesza . Opisa  wyniki obserwacji, zwróci  uwag  na barwy 

roztworów. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15 

 

background image

III. HYDROLIZA SOLI, OKRE LANIE ODCZYNU ROZTWORÓW. 

 ROZTWORY BUFOROWE 

 

Obowi zuj ce zagadnienia 

 

Poj cie  hydrolizy,  hydrolizy  kationowej  i  anionowej  oraz  kationowo-anionowej,  przyk ady. 

Definicje sta ej i stopnia hydrolizy. Czynniki wp ywaj ce na warto  sta ej i stopnia hydrolizy. 

Definicja  pH  oraz  metody  okre lania odczynu roztworu. Rodzaje wska ników i mechanizm 

ich  dzia ania.  Poj cie  buforów,  przyk ady  oraz  mechanizm  dzia ania  buforów.  Definicja 

pojemno ci buforowej. 

 

1.  Hydroliza soli 

 

Hydroliza soli jest reakcj  pomi dzy jonami pochodz cymi z dysocjacji soli i cz steczkami 

wody.  Jest  to  reakcja  jonowa  (podwójnej  wymiany),  do  zaj cia  której  wymagane  jest,  aby 

przynajmniej jeden z produktów reakcji, by  trudno rozpuszczalny lub s abo zdysocjowany.  

Reakcjom  hydrolizy  ulegaj   sole  pochodz ce  od  s abych  kwasów  i  mocnych  zasad,  sole 

pochodz ce od s abych zasad i mocnych kwasów oraz sole pochodz ce od s abych kwasów i 

s abych zasad. 

 

2. Przyk ady hydrolizy kationowej i anionowej oraz kationowo-anionowej 

 

Przyk ad 1. 

 

Hydroliza octanu sodu – soli pochodz cej od s abego kwasu i mocnej zasady  

 

C

 

 

OONa

CH

NaOH

COOH

CH

O

H

3

2

3

OH

Na

COOH

CH

O

H

Na

COO

CH

3

2

3

 

 

OH

COOH

CH

O

H

COO

CH

3

2

3

 

 

 

                             hydroliza anionowa 

                 odczyn zasadowy 

 

16 

 

background image

Przyk ad 2. 

 

Hydroliza chlorku amonu - soli pochodz cej od s abej zasady i mocnego kwasu  

 

HCl

O

H

NH

O

H

Cl

NH

2

3

2

4

Cl

H

O

H

NH

O

H

Cl

NH

3

3

2

4

 

                                            

 

H

O

H

NH

O

H

NH

2

3

2

4

                                  

                                     hydroliza kationowa          odczyn kwasowy  

 

Przyk ad 3. 

 

Hydroliza octanu amonu - soli pochodz cej od s abego kwasu i s abej zasady    

 

 

 

O

H

NH

COOH

CH

O

H

COONH

CH

2

3

3

4

3

2

 

     

O

H

NH

COOH

CH

O

H

NH

COO

CH

2

3

3

2

4

3

 

                     hydroliza anionowo- kationowa 

        odczyn oboj tny 

 

3.  Sta a hydrolizy(K

h

), czynniki wp ywaj ce na warto  sta ej hydrolizy 

 

3.1. Sta a hydrolizy soli  pochodz cej od s abego kwasu i mocnej zasady jest równa: 

k

W

h

K

K

K

 

K

w

- iloczyn jonowy wody (K

= 10

-14

K

k

 – sta a dysocjacji s abego kwasu 

 

Sta a  hydrolizy  soli  pochodz cej  od  s abego  kwasu  i  mocnej  zasady  równa  si   stosunkowi 

iloczynu jonowego wody K

w

, do sta ej dysocjacji s abego kwasu K

k

 

Sta a hydrolizy zale y od: 

a)  rodzaju soli: im s abszy kwas od którego pochodzi sól, tzn. im mniejsza warto  K

k

 

tym wi ksza sta a hydrolizy i tym  atwiej zachodzi hydroliza 

b)  temperatury poniewa  iloczyn jonowy wody zale y od temperatury 

Sta a hydrolizy nie zale y od st enia soli. 

17 

 

background image

3.2. Sta a hydrolizy soli pochodz cej od s abej zasady i mocnego kwasu jest równa: 

z

W

h

K

K

K

 

K

w

- iloczyn jonowy wody (K

w

 = 10

-14

K

z

 – sta a dysocjacji s abej zasady 

 

Sta a  hydrolizy  soli  pochodz cej  od  mocnego  kwasu  i  s abej  zasady  równa  jest  stosunkowi 

iloczynu jonowego wody K

w

 do sta ej dysocjacji s abej zasady K

z

 

Sta a hydrolizy zale y od:  

a)  rodzaju  soli:  im  s absza  zasada  od  której  pochodzi  sól,  tzn.  im  mniejsze  K

z

,          

tym wi ksza sta a hydrolizy i tym  atwiej zachodzi hydroliza 

b)  temperatury, poniewa  iloczyn jonowy wody zale y od temperatury.    

Sta a hydrolizy nie zale y od st enia soli 

 

3.3. Sta a hydrolizy soli pochodz cej od s abej zasady i s abego kwasu jest równa: 

k

z

W

h

K

K

K

K

 

K

w

 - iloczyn jonowy wody 

K

k

 - sta a dysocjacji s abego kwasu 

K

z

 - sta a dysocjacji s abej zasady 

 

Sta a  hydrolizy  soli  pochodz cej  od  s abego  kwasu  i  s abej  zasady  równa  jest  stosunkowi 

iloczynu jonowego wody do i iloczynu sta ej dysocjacji s abego kwasu i s abej zasady. 

Sta a  hydrolizy  jest  tym  wi ksza  im  mniejsze  s   warto ci  sta ych  dysocjacji  s abej  zasady  i 

s abego kwasu.  

Sta a hydrolizy zale y od: 

a)  rodzaju  soli:  im  s absza  zasada  od  której  pochodzi  sól,  tzn.  im  mniejsze  K

i  im 

s abszy kwas od którego pochodzi sól K

k

  tym wi ksza sta a hydrolizy i tym  atwiej 

zachodzi hydroliza 

b)  od temperatury, poniewa  iloczyn jonowy wody zale y od temperatury. 

Sta a hydrolizy nie zale y od st enia soli 

 

 

 

18 

 

background image

4.  Wyk adnik st enia jonów wodorowych, pH 

 

4.1. Poj cie i skala pH 

 

pH- ujemny logarytm ze st enia jonów wodorowych 

pH

H

H

pH

10

]

[

]

lg[

 

Zale no  miedzy st eniem jonów[ H

+

 ] i [ OH

-

 ] w temperaturze pokojowej - jest opisana 

wzorem:  

14

10

]

[

]

[

OH

H

 

i nosi nazw  iloczynu jonowego wody. 

Natomiast wyra ona za pomoc  wyk adników pot gi przybiera posta : 

pH

pOH

pOH

pH

pOH

pH

14

14

14

 

W roztworze oboj tnym pH = pOH = 7 

W roztworze kwasowym pH   7 

W roztworze zasadowym pH   7 

 

Wyk adnik  st enia jonów wodorowych pH przyjmuje warto ci pomi dzy 0 a 14.  

Je eli ( [H

+

]=10

0

 mol/dm

3

; wówczas warto  pH =0 

Je eli   [H

+

]=10

-14

 mol/dm

3

  ; pH=14 

 

4.2. Metody okre lania odczynu roztworu 

 

W celu okre lenia pH roztworu stosuje si  dwie metody 

a)   metoda wizualna polegaj ca na okre leniu pH roztworu na podstawie zmiany barwy 

odpowiedniego wska nika, którego zabarwienie jest zale ne od odczynu roztworu 

b)   pomiary pH metodami instrumentalnymi np. potencjometrycznie 

 

4.3. Wska niki i ich mechanizm dzia ania 

 

19 

 

background image

Wska niki  kwasowo-zasadowe  –  s   to  zwi zki  chemiczne,  których  barwa  zmienia  si  

zale nie  od  pH  rodowiska.  Wska niki  s   to  zwi zki  organiczne  o  charakterze  s abych 

kwasów lub zasad. Dysocjacj  wska nika o charakterze kwasu  (HInd) lub zasady (IndOH), 

zgodnie z teori  Brönsteda-Lowry’ego wyra aj  równania: 

OH

Ind

IndOH

Ind

H

HInd

 

Zgodnie z prawem dzia ania mas, dla wska nika HInd 

]

[

]

][

[

HInd

Ind

H

K

HInd

 

K

HInd

 – sta a równowagi   

Równowag  ww. reakcji mo na przesuwa  poprzez zmian  st enia jonów wodorowych lub 

wodorotlenowych  i  obserwacj   zmiany  barwy.  Mechanizm  zmiany  barwy  bywa  ró ny  dla 

ró nych wska ników. Zmieniaj  one barw  na skutek:  

a)  przy czania jonów hydroniowych (H

3

O

+

) lub hydroksylowych (OH

-

b)  przechodzenia w form  jonow  przy  ci le okre lonym pH  rodowiska 

c)  zmian konformacyjnych wywo anych przez zmian  pH,  

Przyk ady wska ników pH:  

Wska nik 

Zakres 

pH

zmiany barwy

Stosowany roztwór 

ziele  metylowa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1–2,3 

 

fiolet metylowy

0,1–2,7 

 

b kit tymolowy

1,2–2,8 

wodny 0,05% 

ó cie  metylowa

2,9–4,0 

etanolowy 0,1% 

oran  metylowy

3,1–4,4 

wodny 0,1% 

czerwie  metylowa

4,2–6,3 

etanolowy 0,1% 

lakmus

4,5–8,3 

 

czerwie  bromokrezolowa 5,2–6,8 

wodny 0,05% 

b kit bromotymolowy

6,2–7,6 

wodny 0,05% 

czerwie  fenolowa

6,4–8,0 

wodny 0,05% 

czerwie  krezolowa

7,2–8,8 

wodny 0,1% 

fenoloftaleina

8,3–10,0 

etanolowy 0,5% 

20 

 

background image

ó cie  alizarynowa

 

10,0–12,0 

etanolowy 0,1% 

 

5.  Bufory  i mechanizm dzia ania, pojemno  buforowa 

 

Bufory s  to roztwory, których warto  pH po dodaniu niewielkich ilo ci mocnych kwasów 

albo  zasad,  jak  i  po  rozcie czeniu  wod   zmienia  si   tylko  nieznacznie.  Najcz ciej  rol  

buforów spe niaj  mieszaniny s abych kwasów i ich soli z mocn  zasad , s abych zasad i ich 

soli z mocnym kwasem lub dwóch soli wieloprotonowych.  

 

Przyk ady roztworów buforowych 

 

- bufor octanowy: CH

3

COOH, CH

3

COONa; pH = 3,5 – 6,0  

 

- bufor amonowy: NH

3

 H

2

O, NH

4

Cl;  pH = 8,0 – 11,0  

 

- bufor fosforanowy: KH

2

PO

4

, K

2

HPO

4

; pH = 5,5 – 8,0  

 

- bufor boranowy: H

3

BO

3

, Na

2

B

4

O

7

 ; pH = 7,0 – 9,0 

 

5.1. Mechanizm dzia ania buforów 

 

Dzia anie  buforuj ce  polega  na  wi zaniu  przez  jego  sk adniki  wprowadzanych  jonów  H

3

O

+

 

lub OH

-

 W przypadku buforu octanowego kwas octowy pe ni rol  donora protonów i wi

jony OH

-

 powoduje,  e pH praktycznie nie ulega zmianie podczas dodawania zasady.  

O

H

COO

CH

OH

COOH

CH

2

3

3

 

Jon  octanowy  b d cy  wed ug  teorii  Brönsteda  zasad ,  jest  akceptorem  protonów  i  po 

wprowadzeniu mocnego kwasu wi e jony H

3

O

+

, tworz c s abo zdysocjowany kwas octowy 

O

H

COOH

CH

O

H

COO

CH

2

3

3

3

 

5.2. Pojemno  buforowa 

 

Pojemno   buforowa  jest  to  zdolno   buforowa,  wyra ona  liczb   moli  mocnego  kwasu  lub 

zasady,  która  wprowadzona  do  1  dm

3

  roztworu  buforowego  zmienia  pH  o  jednostk . 

Pojemno  buforowa jest wprost proporcjonalna do st enia roztworu buforowego. W miar  

21 

 

background image

zwi kszania ilo ci dodawanego kwasu lub zasady, pojemno  buforowa zmniejsza si  i staje 

si  równa zeru, gdy ca a zawarta w buforze sól zamieni si  w s aby kwas, lub te  ca y s aby 

kwas  zostanie  przeprowadzony  w  sól.  Najwi ksz   pojemno   buforow   maj   roztwory,  w 

których  stosunek  st e   formy  zdysocjowanej  i  niezdysocjowanej  sk adników  buforu  jest 

równy 1. 

Pojemno  buforowa wyra a si  wzorem:  

pH

BOH

pH

HA

lub

 

gdzie: 

HA – ilo  moli wprowadzonego mocnego kwasu  

BOH- ilo  moli mocnej zasady 

pH – zmiana pH 

Bufory odgrywaj  wa n  rol  w chemii analitycznej, medycynie i farmacji. Wykorzystuje si  

np. podczas wytr cania osadów w celu zapobiegania wytr caniu sk adników niepo danych, 

przy przeprowadzaniu niektórych reakcji analitycznych. Bardzo wa n  rol  biologiczn  pe ni 

bufor w glanowy odpowiedzialny za utrzymanie pH krwi w granicach fizjologicznych 7,35-

7,45. 

 

22 

 

background image

Cz

 praktyczna 

 

Celem  wiczenia jest praktyczne zapoznanie si  z hydroliz  soli i sposobami oznaczania pH 

roztworów, badanie wp ywu dodatku kwasu solnego oraz wodorotlenku sodu  na pH roztworu 

buforowego, przygotowanie roztworu buforu octanowego i pomiar pH 

 

Sprz t i odczynniki  

Probówki, bagietka, cylinder miarowy o poj. 10 cm

3

,  a nia wodna, pehametr, biureta o poj. 

25 cm

3

, zlewka o poj. 100 cm

3

, roztwory soli o st .1 mol/dm

3

: NaCl, CH

3

COONa, NH

4

Cl, 

CH

3

COONH

4

, MgCl

2

, Na

2

CO

3

 oraz roztwory soli Na

2

HPO

4

 i NaH

2

PO

4

 o st . 0,1 mol/dm

3

CH

3

COONa  in  substantia,  uniwersalne  papierki  wska nikowe,  roztwór  fenoloftaleiny, 

roztwór wzorcowy buforu o znanej warto ci pH, 0,1 mol/dm

3

 HCl, 0,2 mol/cm

CH

3

COOH, 

0,2 mol/dm

3

 CH

3

COONa 

 

1. Metody oznaczania pH roztworów 

 

Sposób wykonania 

Odmierzy   kolejno  po  5  cm

3

  roztworu  ka dej  z  podanych  soli  i  wla   do  probówek.  Dwie 

krople roztworu z ka dej probówki przenie  na uniwersalny papierek wska nikowy i okre li  

warto   pH.  Wykalibrowa   pH-metr  stosuj c  wzorcowy  roztwór  buforowy.  Nast pnie 

wyznaczy  odczyn przygotowanych roztworów soli z wykorzystaniem pHmetru. 

Wyniki do wiadczenia przedstawi  w tabeli. 

 

pH wyznaczone metod  

 

Lp. 

 

Roztwór soli 

wska nikow   pHmetryczn  

 

1. 

 

2. 

 

3. 

 

4. 

 

1 mol/dm

3

 NaCl 

 

1 mol/dm

3

 CH

3

COONa 

 

1 mol/dm

3

 NH

4

Cl 

 

1 mol/dm

3

 CH

3

COONH

4

 

 

 

23 

 

background image

 

5. 

 

6. 

 

7. 

 

8. 

 

 

1 mol/dm

3

 MgCl

2

 

 

1 mol/dm

3

 Na

2

CO

3

 

 

0,1 mol/dm

3

 Na

2

HPO

4

 

 

0,1 mol/dm

3

 NaH

2

PO

4

 

 

2. Wp yw temperatury na stopie  hydrolizy  

 

Sposób wykonania 

Do probówki wsypa  ok. 1 g (1/2  y eczki) octanu sodu, doda  5 cm

3

 wody destylowanej, 2 

krople  fenoloftaleiny  i  okre li   pH  papierkiem  uniwersalnym.  Nast pnie  tak  przygotowany 

roztwór, ogrzewa  10 min na  a ni wodnej i obserwowa  zmian  zabarwienia wska nika w 

roztworze. Zanotowa  obserwacje, poda  wyniki i wnioski. 

 

3.  Wp yw rozcie czenia roztworu na stopie  hydrolizy 

 

Sposób wykonania 

Do dwóch probówek odmierzy  odpowiednio po 1 i 2 cm

3

 roztworu octanu sodu o st eniu 1 

mol/dm

3

  i  uzupe ni   wod   destylowan   do  10  cm

3

.  Zmierzy   pH  otrzymanych  roztworów 

pehametrem. Zanotowa  wyniki, poda  wnioski. 

 

4. Wp yw kwasu solnego na warto  pH roztworu buforowego 

 

Sposób wykonania 

Do zlewki odmierzy  pipet  dok adnie 10,0 cm

3

 roztworu buforowego o znanej warto ci pH. 

Do odmierzonego roztworu buforowego, dodawa  stopniowo za pomoc  biurety 6 cm

kwasu 

solnego  o  st eniu  0,1  mol/dm

3

,  odmierzaj c  ka dorazowo  porcje  po  0,5  cm

3

  kwasu.  Po 

ka dorazowym dodaniu porcji kwasu solnego, roztwór dobrze wymiesza  i okre li  odczyn 

roztworu pehametrem.  

Obliczy  pojemno  buforow . Wyniki zanotowa  w tabeli. 

24 

 

background image

 

Obj to  kwasu 
   V

HCl

 [cm

3

 

 
pH 

roztworu 

buforowego 

 
     pH  

 

k

 

pH

n

k

 

0,5 

 

 

 

 

1,0 

 

 

 

 

1,5 

 

 

 

 

2.0 

 

 

 

 

2,5 

 

 

 

 

3,0 

 

 

 

 

3,5 

 

 

 

 

4,0 

 

 

 

 

4,5 

 

 

 

 

5,0 

 

 

 

 

5,5 

 

 

 

 

6,0 

 

 

 

 

 

 - pojemno  buforowa 

n

k

 – liczba moli mocnego kwasu dodana do 1 cm

3

 roztworu buforowego 

pH- zmiana pH roztworu buforowego 

 

5.  Wp yw wodorotlenku sodu na warto  pH roztworu buforowego 

 

Sposób wykonania 

Do zlewki odmierzy  pipet  dok adnie 10,0 cm

3

 roztworu buforowego o znanej warto ci pH. 

Do  odmierzonego  roztworu  buforowego,  dodawa   stopniowo  za  pomoc   biurety  12  cm

 

wodorotlenku  sodu  o  st eniu  0,1  mol/dm

3

,  odmierzaj c  ka dorazowo  porcje  po  0,5  cm

3

 

zasady.  Po  ka dorazowym  dodaniu  porcji  zasady,  roztwór  dobrze  wymiesza   i  okre li  

odczyn roztworu pehametrem.  

Obliczy  pojemno  buforow . Wyniki zanotowa  w tabeli. 

 

 

Obj to  zasady 

V

NaOH

 [cm

3

pH 

roztworu 

buforowego 

 

pH  

 

k

 

pH

n

k

 

25 

 

background image

 

0,5 

 

 

 

 

1,0 

 

 

 

 

1,5 

 

 

 

 

2.0 

 

 

 

 

2,5 

 

 

 

 

3,0 

 

 

 

 

3,5 

 

 

 

 

4,0 

 

 

 

 

4,5 

 

 

 

 

5,0 

 

 

 

 

5,5 

 

 

 

 

6,0 

 

 

 

 

6,5 

 

 

 

 

7,0 

 

 

 

 

7,5 

 

 

 

 

8,0 

 

 

 

 

8,5 

 

 

 

 

9,0 

 

 

 

 

9,5 

 

 

 

 

10 

 

 

 

 

10,5 

 

 

 

 

11 

 

 

 

 

11,5 

 

 

 

 

12 

 

 

 

 

 

 - pojemno  buforowa 

nz – liczba moli mocnej zasady dodana do 1 cm

3

 roztworu buforowego 

pH- zmiana pH roztworu buforowego 

 

 

26 

 

background image

6. Przygotowanie roztworu buforu octanowego i pomiar pH 

 

Sposób wykonania 

Przygotowa   serie  roztworów  buforowych,  odmierzaj c  z  biurety  do  ponumerowanych 

probówek roztwory: 

a)  kwasu octowego i octanu sodu, w ilo ciach podanych w tabeli 1. 

Zmierzy   pH  przygotowanych  roztworów  buforowych  przy  u yciu  pehametru.  Wyniki 

zanotowa  w tabeli 

 

Tabela 1.  

 

probówka nr 

 

cm

3

 

CH

3

COOH 0,2 mol/cm

3

 

9,4 

8,2 

5,6 

3,0 

2,0 

1,2 

1,0 

CH

3

COONa 0,2 mol/cm

3

 

0,6 

1,8 

4,4 

7,0 

8,0 

8,8 

9,0 

pH obliczone 

3,5 

4,0 

4,5 

5,0 

5,2 

5,5 

5,6 

pH zmierzone 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27 

 

background image

IV. REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI 

 

Obowi zuj ce zagadnienia  

 

Definicja  utleniania  i  redukcji  (elektronacji  i  dezelektronacji).  Regu y  obliczania  stopni 

utlenienia. Poj cie reakcji dysproporcjonowania i synproporcjonowania, przyk ady. Podstawy 

doboru  wspó czynników  w  równaniach  typu  redoks.  Definicja  potencja u  redoks.  Poj cie 

amoferów redoks, przyk ady. 

 

1. Reakcje utlenienia i redukcji, utleniacz, reduktor 

 

Reakcje utleniania i redukcji (dezelektronacji i elektronacji) s  to reakcje, w których nast puje 

wymiana elektronów pomi dzy sprz onymi reakcjami redukcji i utlenienia.  

Redukcja 

(elektronacja)  -  jest  zwi zana  z  przyjmowaniem  elektronów  i  prowadzi  do 

obni enia stopnia utlenienia. 

Utlenianie 

(dezelektronacja)  –  jest  to  proces  oddawania  elektronów  wi e  si   wi c  ze 

zwi kszeniem stopnia utlenienia 

 

Rol  utleniaczy mog  spe nia  atomy, jony lub cz steczki, które s  akceptorami elektronów, 

s  to elektronobiorcy np.  

- niemetale np. Cl

2

, Br

 I

2

,  

- kationy metali na wy szym stopniu utlenienia np. Fe(III)

 

- jony wodorowe H

+

 

-  aniony  z o one  zawieraj ce  pierwiastek  kwasotwórczy  na  wy szym  stopniu  utlenienia  np. 

MnO

4

-

, Cr

2

O

7

2-

  

- kwasy silnie utleniaj ce np. HNO

3

, H

2

SO

4

 

 

Reduktory  s   to  atomy,  jony  lub  cz steczki,  które  s   donorami  elektronów,  s   to 

elektronodawcy np. 

- kationy metali na ni szym stopniu utlenienia np. Fe(II) 

- aniony proste I

-

, Br

-

, Cl

-

 

- wodór  H

2

, a tak e jony wodorkowe H

1-

 

- w giel oraz CO 

- aniony zawieraj ce pierwiastek kwasotwórczy na ni szym stopniu utlenienia np. NO

2

-

, SO

3

2-

 

28 

 

background image

- aniony niektórych kwasów organicznych np. HCOO

-

, C

2

O

4

2-

 

 

2. Stopnie utlenienia, regu y okre lania stopni utlenienia

 

 

Stopie   utlenienia  (liczba  utlenienia)  –  oznacza  liczb   ujemnych  lub  dodatnich  adunków 

elementarnych, które nale a oby przypisa  danemu atomowi gdyby cz steczki, w którym ten 

atom wyst puje mia y budow  jonow .  

Regu y okre lania stopni utlenienia: 

 

-  stopie   utlenienia  pierwiastka  w  stanie  wolnym  jest  równy  0,  niezale nie  od  postaci  w 

której wyst puje np. Na, H

2

, O

3

,P

4

, S

8

 

- stopie  utlenienia pierwiastka w postaci prostego jonu, równa si  jego  adunkowi 

-  tlen  w  zwi zkach  z  innymi  pierwiastkami  ma  stopie   utlenienia  (-II),  wyj tek  stanowi  

fluorek  tlenu  OF

2

  gdzie  stopie   utleniania  wynosi  (II),  nadtlenki  H

2

O

2

,  Na

2

O

2

,  gdzie 

stopie  utlenienia wynosi (-I), oraz ponadtlenki np. KO

2

 gdzie stopie  utlenienia wynosi 

1\2 

- wodór najcz ciej wyst puje na (I) stopniu utlenienia, wyj tek stanowi  wodorki metali, w 

których stopie  utlenienia wodoru wynosi (-I) 

-  suma  stopni  utlenienia  we  wszystkich  cz steczkach  elektrycznie  oboj tnych  jest  równa    

zeru 

- suma stopni utlenienia w jonach jest równa  adunkowi jonu 

 

3. Reakcje dysproporcjonowania i synproporcjonowania 

 

Reakcje dysproporcjonowania - s  to reakcje, w których ten sam pierwiastek wyst puj cy w 

danym zwi zku lub jonie na po rednim stopniu utlenienia, w wyniku reakcji cz ciowo ulega 

utlenieniu, cz ciowo redukcji. 

 

Przyk ad 1. 

 

3

2

3

HClO

HCl

HClO

 

I

I

V

I

Cl

e

Cl

e

Cl

Cl

2

4

 

 

29 

 

background image

Przyk ad 2. 

O

H

NO

HNO

HNO

2

3

2

2

3

 

II

III

V

III

N

e

N

e

N

N

2

 

Reakcje  synproporcjonowania  –  zachodz   wtedy,  gdy  atomy  tego  samego  pierwiastka  z 

dwóch ró nych stopni utlenienia, w wyniku reakcji tworz  substancje, w których wyst puj  

na jednym, wspólnym. 

Przyk ad 1. 

CO

C

CO

2

2

 

II

IV

II

C

e

C

e

C

C

2

2

0

 

Przyk ad 2.  

O

H

Cl

HCl

HClO

2

2

3

3

3

5

 

0

0

5

Cl

e

Cl

e

Cl

Cl

V

I

 

 

4. Jonowy zapis reakcji, dobór wspó czynników w równaniach erdoks 

 

Wspó czynniki stechiometryczne w równaniach redoks mo na dobiera  dwoma metodami: 

-  metoda  uwzgl dniania  stopni  utlenienia,  która  mo e  by   stosowana  do  ka dej  reakcji 

zarówno  w  zapisie  cz steczkowym  jak  i  jonowym.  W  przypadku  jonowego  zapisu  reakcji 

oprócz bilansu atomów nale y uwzgl dni  bilans  adunków po obu stronach reakcji. 

-  metoda  reakcji  po ówkowych,  która  mo e  by   stosowana  do  doboru  wspó czynników 

jedynie w przypadku jonowego zapisu reakcji redoks. W metodzie tej ustala si  jony które s  

utleniaczami  i  reduktorami,  uwzgl dnia  rodowisko  reakcji  oraz  jony  b d ce  produktami 

reakcji. 

 

Przyk ady jonowego zapisu reakcji redoks 

Przyk ad 1 

A.  Wskazanie  w  równaniu  po ówkowym  atomów,  które  w  wyniku  reakcji  zmieni y  stopie  

utlenienia 

0

2

2

4

S

Mn

S

MnO

 

e

S

S

II

2

0

                                      

   

II

VII

Mn

e

Mn

5

30 

 

background image

B. Uwzgl dnienie udzia u pozosta ych atomów bior cych udzia  w reakcji, zgodnie z prawem 

zachowania masy i  adunku, uzupe niaj c rozliczenie cz steczkami wody, jonami H

lub OH

-

 

w  zale no ci  od  tego  czy  reakcja  przebiega  w  rodowisku  kwasowym,  zasadowym  czy 

oboj tnym 

 

O

H

Mn

MnO

H

2

2

4

4

8

C. Wyrównanie liczby dodanych i przyj tych elektronów  

                        x5      

e

S

S

2

0

2

                        x2                

 

O

H

Mn

e

H

MnO

2

2

4

4

5

8

D. Dodanie reakcji po ówkowych stronami 

     

H

O

H

e

S

Mn

e

S

MnO

2

0

2

2

4

8

5

2

5

2

16

10

10

 

O

H

S

Mn

S

MnO

H

2

0

2

2

4

8

5

2

5

2

16

 

Przyk ad 2.  

 

3

2

2

4

Fe

Mn

Fe

MnO

 

e

Fe

Fe

III

II

 

                          

 

 

II

VII

Mn

e

Mn

5

O

H

Mn

MnO

H

2

2

4

4

8

                        x5 

e

Fe

Fe

3

2

O

H

Mn

e

MnO

H

2

2

4

4

5

8

                        x1 

 

O

H

Fe

Mn

Fe

MnO

H

2

3

2

2

4

4

5

5

8

 

O

H

e

Fe

Mn

e

Fe

MnO

H

2

3

2

2

4

4

5

5

5

5

8

 

 

5.  Potencja  redoks 

 

Zale no  potencja u redoks dla okre lonego uk adu podaje wzór Nernsta: 

 

]

[

]

[

ln

red

oks

nF

RT

E

E

 

gdzie: 

E

-  standardowy  potencja   redoks,  mierzony  wzgl dem  standardowego  pó ogniwa 

wodorowego, w roztworze, w którym stosunek st enia (aktywno ci) formy utlenionej do 

zredukowanej wynosi 1 

R – sta a gazowa 

31 

 

background image

T – temperatura [K] 

n – liczba elektronów bior cych udzia  w reakcji  

F – sta a Faradaya 

[oks][red] - st enia odpowiednio utlenionej i zredukowanej postaci zwi zku 

W  miar   przebiegu  reakcji  zmienia  si   stosunek  st e   formy  utlenionej  do  zredukowanej, 

zmienia  si   tak e  warto   potencja u  Istnieje  tak e  mo liwo   zmiany  potencja u  gdy  np. 

jedn   z  form  utlenion   lub  zredukowan ,  zwi e  si   w  trwa y  kompleks  lub  trudno 

rozpuszczaln  sól. 

Warto  potencja u pó ogniw metalicznych zale y od rodzaju metalu, st enia jego jonów w 

roztworze i temperatury. 

 

6.  Amfotery redoks 

 

Amfotery  redoks  to  substancje,  które  wobec  silnego  utleniacza  mog   wyst powa   w 

charakterze reduktora, natomiast wobec odpowiednio silnego reduktora zachowywa  si  jak 

utleniacz.  S   to  jony  lub  cz steczki  zawieraj ce  atomy  pierwiastka  na  po rednim  stopniu 

utlenienia. 

 

Przyk ad 1. 

Jony NO

2

-

 w  rodowisku kwasowym wykazuj  w a ciwo ci redukuj ce wobec MnO

4

-

  

O

H

NO

Mn

H

NO

MnO

2

3

2

2

4

3

5

2

6

5

2

 

e

N

N

Mn

e

Mn

II

III

II

VII

5

 

Przyk ad 2. 

Jony NO

2

-

 w  rodowisku kwasowym wykazuj  w a ciwo ci redukuj ce wzgl dem jonów Fe

2+

O

H

Fe

NO

H

Fe

NO

2

3

2

2

2

 

e

Fe

Fe

N

e

N

III

II

II

III

 

 

 

 

 

 

32 

 

background image

Cz

 praktyczna 

 

Celem  wiczenia jest wykazanie wp ywu  rodowiska na przebieg procesu redukcji KMnO

4

ocena  w a ciwo ci  redukuj cych  jonów  prostych,  obserwacja  reakcji  przemiany  jonów 

chromianowych(VI)  w  jony  dichromianowe(VI),  analiza  reakcji  potwierdzaj cych 

w a ciwo ci utleniaj ce oraz redukuj ce jonów NO

2

-

 

 

Sprz t i odczynniki 

 

Statyw do probówek, probówki, roztwory: 0,1 mol/dm

3

 KMnO

4

, 1,5 mol/ dm

 H

2

SO

4

,  

6  mol/  dm

3

  NaOH,  1,5  mol/  dm

Na

2

S

2

O

3

,  6  mol/dm

3

  CH

3

COOH,  2  mol/dm

3

  CH

3

COONa, 

0,5 mol/dm

3

 KI, CHCl

3

, 0,5 mol/dm

3

 K

2

Cr

2

O

7

, 0,5 mol/dm

3

 K

2

CrO

4

, 1,5 mol/ dm

3

 H

2

SO

4

, 2 

mol/ dm

3

 NaOH, 1,5 mol/ dm

HNO

2

 

 

1.  Wp yw  rodowiska na przebieg reakcji redoks 

 

Sposób wykonania  

Do 3 probówek doda  ok. 1 cm

3

 0,1 mol/dm

3

 roztworu KMnO

4

, nast pnie do jednej doda  ok. 

1 cm

3

  1,5  mol/dm

3

  H

2

SO

4

, do drugiej ok. 1 cm

3

  6  mol/dm

3

  NaOH,  a  do  trzeciej  ok.  1  cm

3

 

wody destylowanej i wymiesza .  

Nast pnie  do  wszystkich  prób  doda   ok.  1  cm

3

  roztworu  1,5  mol/  dm

Na

2

S

2

O

3

  i 

zaobserwowa  zmiany barwy. 

Napisa  równania wykonywanych reakcji. Zanotowa  wnioski. 

 

2. Jony proste jako reduktory 

 

Sposób wykonania  

Do probówki doda  ok. 3 krople wody destylowanej, ok. 3 krople 6 mol/dm

3

 CH

3

COOH, ok. 

3  krople  2  mol/dm

CH

3

COONa,  1  kropl   0,5  mol/cm

3

  KI  oraz  ok.  4-5  kropli  CHCl

3

Wymiesza  przez 10 sekund, zaobserwowa  zmiany zabarwienia warstwy organicznej. 

Napisa  równanie wykonanej reakcji. Zanotowa  wyniki poda  wnioski. 

 

3. Przekszta cenie jonów chromianowych(VI) w jony dichromianowe(VI) 

 

33 

 

background image

Sposób wykonania  

Do  ok.  1  cm

0,5  mol/cm

3

  roztworu  K

2

CrO

4

,  doda   ok.  1  cm

3

  1,5  mol/dm

3

  H

2

SO

4

Zaobserwowa  zmian  zabarwienia. Do ok. 1 cm

3

 0,5 mol/dm

3

 K

2

Cr

2

O

 doda  ok. 1 cm

3

  2 

mol/dm

3

  NaOH.  Zaobserwowa   zmiany  zabarwienia.  Napisa   równania  reakcji.  Wyja ni  

zachodz ce procesy. 

 

.W a ciwo ci utleniaj co/redukuj ce jonów NO

2

 

Sposób wykonania 

Do jednej z probówek wla  ok. 1 cm

3

  0,1  mol/  dm

KMnO

4

, doda  ok. 1 cm

3

  1,5  mol/dm

H

2

SO

4

,  a  nast pnie  ok.  1  cm

3

  1,5  mol/dm

3

  HNO

2

.  Zaobserwowa   zmiany  zabarwienia. 

Napisa  równanie reakcji oraz poda  wnioski.  

Do drugiej probówki wla  ok. 1 cm

3

 1,5 mol/dm

HNO

2

, doda  ok. 1 cm

3

 1,5 mol/dm

H

2

SO

4

,

 

a nast pnie ok. 1 cm

3

 0,5 mol/cm

3

 KI. Zaobserwowa  zmiany. Napisa  równanie reakcji oraz 

poda  wnioski. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34 

 

background image

V. ROZTWORY KOLOIDALNE 

 

Obowi zuj ce zagadnienia 

 

Definicja  roztworów  koloidalnych  oraz  ich  w a ciwo ci.  Podzia   koloidów.  Budowa  miceli 

hydrofobowych.  Ró nice  pomi dzy  roztworami  w a ciwymi  i  koloidalnymi.  Czynniki 

fizyczne  i  chemiczne  wp ywaj ce  na  w a ciwo ci  roztworów  koloidalnych.  Definicja 

koagulacji. 

 

1.  Definicja koloidów   

 

Koloidy  s   to  uk ady  o  du ym  stopniu  rozdrobnienia.  S   stanem  po rednim  pomi dzy 

roztworami  rzeczywistymi,  które  s   uk adami  fizycznie  jednorodnymi  o  rozdrobnieniu 

cz steczkowym, a zawiesinami i mieszaninami niejednorodnymi. Poj cie koloidu do chemii 

po raz pierwszy wprowadzi  Graham, dla okre lenia substancji o w a ciwo ciach zbli onych 

do kleju. Do koloidów nale  zarówno:     

      - uk ady fizycznie jednorodne                                                                         

      - roztwory substancji wielkocz steczkowych               

      - uk ady fizycznie niejednorodne o du ym stopniu rozdrobnienia  

      - koloidy fazowe.   

Ze wzgl du na dyspersyjno  wyró nia si :                                                                 

       -  monodyspersyjne,  w  których  cz stki  fazy  rozproszonej  maj   jednakow   wielko                         

- polidyspersyjne, w których cz stki maj  ró ne wymiary.   

W roztworach koloidowych, cz stki substancji zawieszonej maj  wielko ci w zakresie 10

-9

 – 

10

-7

 m (1-100 nm). 

 

2.  Podzia  koloidów 

 

W zale no ci od powinowactwa do rozpuszczalnika, wyró nia si : 

     -  koloidy  liofilowe  (hydrofilowe)  -  wykazuj   du e  powinowactwo  do  rozpuszczalnika,  

dzi ki czemu cz stki koloidalne otaczaj  si  cz steczkami rozpuszczalnika, co nadaje im 

trwa o . 

     -  koloidy  liofobowe  (hydrofobowe)  posiadaj   ma e  powinowactwo  do  rozpuszczalnika. 

Trwa o  zapewnia im  adunek elektryczny wynikaj cy z adsorpcji jonów z roztworu.                     

35 

 

background image

W zale no ci od stanu skupienia o rodka rozpraszaj cego i fazy rozproszonej (wg Ostwalda) 

koloidy dzieli si  na: 

O rodek 

dyspersyjny

 

Faza 

rozproszona

 

Przyk ady

 

gaz 

brak 

ciecz 

mg a, chmury, kondensuj ce pary 

Gaz 

cia o sta e 

kurz, dym, cz stki w gla w p omieniu 

gaz 

piana mydlana, p cherzyki gazów w cieczy 

ciecz 

mleko, bia ka, emulsja t uszczów w wodzie 

Ciecz 

cia o sta e 

zole  (siarczków,  wodorotlenków  metali, 

kleje krochmal)  

gaz 

pumeks, okluzje gazowe w minera ach 

ciecz 

kwarc mleczny 

Cia o sta e 

cia o sta e 

szk o rubinowe, per y fosforowe 

 

3. Budowa miceli koloidów hydrofobowych 

 

Ka da  cz stka  koloidu  hydrofobowego  jest  otoczona  w  pewnej  odleg o ci  warstw   jonów 

przeciwnego  znaku,  tzw.  przeciwjonów.  Taka  cz stka  wraz  z  jonami  zaadsorbowanymi  i 

otaczaj cymi  j   przeciwjonami  warstwy  dyfuzyjnej  oraz  odpowiedni   liczb   cz stek 

rozpuszczalnika  nosi  nazw   miceli.  Micela  sk ada  si   z  j dra,  w  sk ad  którego  wchodz  

oboj tne  cz steczki  koloidu.  Na  powierzchni  j dra  najcz ciej  adsorbowane  s   z  roztworu 

jony, które wchodz  w sk ad j dra i znajduj ce si  aktualnie w nadmiarze. Warstwa ta nosi 

nazw   warstwy  adsorpcyjnej  i  wi e  si   ona  lu no  z  warstw   dyfuzyjn .  J dro  razem  z 

warstw  adsorpcyjn  nosi nazw  granuli. 

 

Schemat  budowy  miceli  na  przyk adzie  zolu  Fe(OH)

3

  otrzymanego  w  wyniku  hydrolizy 

FeCl

3.

 

36 

 

background image

Na powierzchni j dra Fe(OH)

3

 adsorbowane s  z roztworu wspólne jony, w tym przypadku 

jony  elaza  Fe

3+

  .Warstwa  ta  nosi  nazw   warstwy  adsorpcyjnej  i  wi e  si   ona  lu no  z 

warstw   dyfuzyjn  zawieraj c  jony Cl

-

 

  

 

 

 

 

 

 

4. W a ciwo ci optyczne, mechaniczne i elektryczne uk adów koloidalnych 

 

a)  Efekt  Tyndalla  -  zjawisko  fizyczne  polegaj ce  na  rozpraszaniu  wi zki  wiat a 

przechodz cej  przez  uk ad  koloidalny,  na  cz stkach  jego  fazy  rozproszonej  z 

wytworzeniem  charakterystycznego  sto ka  wietlnego  (smugi  wietlnej).  Intensywno  

tego  zjawiska  jest  tym  wi ksza,  im  wi ksza  jest  ró nica  mi dzy  wspó czynnikiem 

za amania fazy rozproszonej i o rodka rozpraszaj cego. 

b)  Ruchy Browna – nieustanne, chaotyczne ruchy (post powe, obrotowe i drgaj ce) cz stek 

fazy rozproszonej w ciek ym lub gazowym o rodku dyspersyjnym. 

c)  adunek  elektryczny  koloidów  liofobowych  wynika  z  adsorpcji  jonów  z  fazy 

rozpraszaj cej,  a  adunek  elektryczny  koloidów  liofilowych  wynika  z  ich  dysocjacji 

elektrolitycznej.  

Koagulacja to proces degradacji koloidów, polegaj cy na  czeniu si  ma ych cz stek zolu w 

wi ksze  skupiska  –  agregaty  (koagulat,  el).W  przypadku  koloidów  liofobowych  jest 

wynikiem  eliminacji  adunku  elektrycznego  cz stek  koloidalnych,  a  w  przypadku  koloidów 

liofilowych jest wynikiem eliminacji otoczek solwatacyjnych. Rosn ce agregaty mog  ulega  

sedymentacji, a  do ca kowitego rozdzielenia si  fazy rozproszonej i o rodka dyspersyjnego. 

Proces  koagulacji  mo e  ujawnia   si   m.in.  zm tnieniem,  wydzieleniem  osadu  lub  zmian  

barwy. Koagulacj  mo na wywo a  nast puj cymi czynnikami:      

     - dodatkiem elektrolitu       

     -  zmian  temperatury      

     -  dodatkiem nieelektrolitu (odwadniaj cego)        

     -  przep ywem pr du     

     -  dzia aniem  wiat a 

37 

 

background image

Najwi kszy wp yw na koagulacje wywiera dodanie elektrolitu. W takim przypadku st enie 

jonów w roztworze znacznie si  zwi ksza; wzrasta równie  st enie przeciwjonów warstwy 

dyfuzyjnej, które zbli aj c si  do cz stek koloidowych, powoduj  zoboj tnienie ich  adunku.  

Przy  koagulacji  koloidów  liofobowych  roztworami  elektrolitów,  obserwuje  si   nast puj ce 

zale no ci: 

-  koagulacja  pod  wp ywem  elektrolitów  nast puje  wówczas  gdy  st enie  elektrolitu 

przekroczy  pewn   warto ,  zwan   progiem  koagulacji.  Najmniejsze  st enie  elektrolitu                        

niezb dne do skoagulowania koloidu nazywane jest st eniem koagulacyjnym  

-  koagulacj   koloidu  którego  adunek  elektryczny  jest  dodatni  powoduj   aniony,  a  koloidu, 

posiadaj cego  adunek ujemny powoduj  kationy 

-  zdolno   koagulacyjna  ro nie  wraz  z  warto ciowo ci   jonu  koaguluj cego.  Najwi ksz  

zdolno  koagulacyjn  wykazuj  jony III warto ciowe, a najmniejsz   I warto ciowe                                    

Ilo  elektrolitu u ytego do koagulacji nie powinna by  zbyt wielka, poniewa  mo e wtedy 

nast pi  nie tylko zoboj tnienie  adunków cz stek koloidalnych, ale dalsza adsorpcja jonów 

na  powierzchni  koagulatu,  powoduj ca  oddzielanie  si   cz stek  zolu,  które  uzyskuj c 

jednoimienny  adunek  elektryczny  wzajemnie  si   odpychaj .  Wskutek  procesu  odpychania 

zachodzi proces odwrotny do procesu koagulacji, a mianowicie peptyzacja koagulatu   

el

zol

peptyzacja

acja

koagu;

 

 

38 

 

background image

Cz

 praktyczna  

 

1. Otrzymywanie roztworu koloidalnego Fe(OH)

3

 

 

Sposób wykonania  

Celem  wiczenia  jest  praktyczne  zapoznanie  si   z  w a ciwo ciami  fizykochemicznymi  

koloidów. 

 

Sprz t i odczynniki 

 

Probówki,  bagietka,  zlewka  o  poj.  250  cm

3

  zakraplacz,  cylinder  miarowy  o  poj.  10  cm

3

a nia  wodna,  zestaw  do  s czenia,  mi kkie  s czki,  roztwory:  0,1  mol/dm

FeCl

3

,  0,5 

mol/dm

3

  NaCl, 0,5 mol/dm

3

  Na

2

SO

4

, nasycony roztwór NaCl, skrobia,  elatyna, aceton 

 

Do zlewki odmierzy  25 cm

3

 roztworu FeCl

3

, doda  5 cm

3

 wody destylowanej i ogrzewa  

do wrzenia. Obserwowa  zmiany barwy w ogrzewanym roztworze.  

 

2. Koagulacja roztworów koloidalnych 

 

Sposób wykonania 

Trzy probówki nape ni  do po owy obj to ci zolem Fe(OH)

3

 otrzymanym wed ug pkt. 1. 

Do  pierwszej  probówki  doda   1  -  2  krople  0,5  mol/dm

3

  roztworu  NaCl,  do  drugiej  tak  

sam   obj to   0,5  mol/dm

3

  roztworu  Na

2

SO

4

,  do  trzeciej  probówki  doda     1-2  krople 

nasyconego roztworu NaCl.  

Wyja ni  i zwi le opisa  zachodz ce procesy. 

 

3. S czenie roztworów koloidalnych 

 

Sposób wykonania 

Porówna   zdolno   filtracyjn   roztworu  koloidalnego  Fe(OH)

3

  przed  koagulacj   i  po 

koagulacji  obserwuj c  proces  s czenia  otrzymanych  uk adów  koloidalnych  przez  ró nego 

rodzaju s czki. 

 

4. Otrzymanie koloidów hydrofilowych (roztworu skrobi i  elatyny) 

39 

 

background image

Sposób wykonania 

a. Do zlewki odwa y  0,5 g skrobi i doda  10 cm

3

 wody destylowanej o temperaturze              

50  °C,  wymiesza   bagietk   i  pozostawi   2-3  minuty  do  sp cznienia.  Nast pnie  doda  

ponownie  15  cm

3

  wody  destylowanej  i  mieszaj c  ogrzewa   do  ca kowitego 

rozpuszczenia skrobi. 

     b.  Do  zlewki  odwa y   0,5  g  elatyny  i  doda   10  cm

3

    wody  destylowanej  o 

temperaturze                            50  °C,  wymiesza   bagietk   i  pozostawi   2-3  minuty  do 

sp cznienia.  Nast pnie  doda   ponownie  15  cm

3

  wody  destylowanej  i  mieszaj c 

ogrzewa  do ca kowitego rozpuszczenia  elatyny . 

 

5. Badanie koagulacji koloidów hydrofilowych 

 

Sposób wykonania 

 

Przygotowa  dwie probówki, do jednej doda  ok. 2 cm

3

 roztworu skrobi a do drugiej 

ok.  2 cm

3

 roztworu  elatyny. Nast pnie do ka dej probówki, ci gle mieszaj c dodawa  

stopniowo  kroplami  aceton.  Zanotowa   zmiany  zachodz ce  w  probówkach  podczas 

dodawania acetonu. 

 

6. Badanie wzajemnego oddzia ywania koloidów hydrofilowych i hydrofobowych 

 

Sposób wykonania 

a.  przygotowa  dwie probówki i do ka dej doda  10 cm

3

 zolu Fe(OH)

3

 

b.  do  jednej  z  probówek  doda   ok.  1  cm

3

  wody  destylowanej  a  do  drugiej  1  cm

3

 

roztworu skrobi 

c.  do  obu  probówek  doda   po  2  cm

3

  nasyconego  roztworu  NaCl  i  dok adnie 

wymiesza . Porówna  zawarto  obu probówek po 10-15 minutach.                                                   

 

 

 

 

 

 

7.  Badanie w a ciwo ci optycznych roztworów koloidalnych 

 

40 

 

background image

Sposób wykonania 

Przygotowa  dwie zlewki i do jednej doda  ok. 20 cm

3

 roztworu skrobi a do drugiej ok.   

20  cm

3

  roztworu  0,5  mol/dm

3

  NaCl.  Zanotowa   ró nic   w  wygl dzie  wi zki  wiat a 

przechodz cej przez roztwór w a ciwy (NaCl ) i koloidalny (skrobia). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VI. ZWI ZKI KOMPLEKSOWE 

 

41 

 

background image

 
Obowi zuj ce zagadnienia 
 
Definicja  kompleksów  i  ich  budowa.  Ró nice  mi dzy  zwi zkiem  kompleksowym  a 

chelatowym.  Poj cie  liczby  koordynacyjnej.  Nomenklatura  zwi zków  kompleksowych. 

Trwa o  zwi zków kompleksowych. Definicje akwakompleksów i aminakompleksów.  

 

1.  Kompleksy i ich budowa 

 

Zwi zkiem  kompleksowym  okre la  si   zwi zek,  w  sk ad  którego  wchodz   jony 

kompleksowe  lub  który  jest  cz steczk   kompleksow .  W  jonie  kompleksowym  jeden  z 

atomów,  przewa nie  metal,  w  stosunku  do  pozosta ych  zajmuje  po o enie  centralne  i 

wykazuje  zdolno   „koordynowania”,  tzn.  przy czania  cz steczek  lub  jonów  zwanych 

ligandami  za  pomoc   wolnych  par  elektronowych.  Ligandy  dysponuj ce  wolnymi  parami 

elektronowymi  cz   si   z  kationem  centralnym  poprzez  wi zania  koordynacyjne.  Liczba 

par elektronowych przy czonych przez kation centralny, nosi nazw  liczby koordynacyjnej. 

Na  przyk ad  w  jonie 

 jonem  centralnym  jest  Fe

2+

,  ligandami  jony  cyjankowe 

CN

-

, a liczba koordynacyjna wynosi 6 (ryc. 1). Sumaryczny  adunek jonu kompleksowego 

zale y  od  charakteru  i  liczby  ligandów  oraz  adunku  jonu  centralnego.  W  podanym 

przyk adzie  adunek jonu kompleksowego jest równy algebraicznej sumie  adunków jonów 

sk adowych: 2+( - 6)= -4.  

4

6

]

(

[

CN

Fe

 

 

                     Ryc. 1. Wzór strukturalny jonu heksacyjano elazianowego 

 

Je eli  ligandami  s   cz steczki  oboj tne  jak  np. 

,  wówczas  adunek  jonu 

kompleksowego  równa  si   adunkowi  jonu  centralnego.  Wi kszo   zwi zków 

kompleksowych  posiada  parzyste  liczby  koordynacyjne  4  lub  6.  Niektóre  jony  metali 

przej ciowych  jak  np.  Ag

+

,  tworz   kompleksy  o  liczbie  koordynacyjnej  2.  Znane  s   te  

3

NH

42 

 

background image

kompleksy o nieparzystych liczbach koordynacyjnych 3 i 5. Niektóre kompleksy zw aszcza 

metali ziem rzadkich (lantanowce), maj  liczb  koordynacyjn  wi ksz  ni  6. 

W  zale no ci  od  liczby  koordynacyjnej,  zwi zki  kompleksowe  maj   ró ne  struktury 

przestrzenne  np.  liniow   przy  liczbie  koordynacyjnej  2,  struktur   trójk tn   przy  liczbie 

koordynacyjnej 3, czy tetraedryczn  przy liczbie koordynacyjnej 4 – ryc. 2.. 

Przyk ady: 

 

Ryc. 2. Struktura zwi zków kompleksowych a) liniowa    

                                                           b) tetraedryczna 

 

Utworzenie  wi zania  koordynacyjnego  pomi dzy  atomem  centralnym  a  ligandami  jest 

mo liwe  dzi ki  temu,  e  ligandy  posiadaj   wolne  pary  elektronowe  na  orbitalach 

niewi

cych, (s  to orbitale, w których elektrony nie bior  udzia u w tworzeniu wi za ), a 

atom/jon  centralny    dysponuje  pustymi  orbitalami,  które  mog   akceptowa   pary 

elektronowe ligandów.  

 

 

2.  Kompleksy chelatowe 

 

Kompleksy chelatowe s  szczególnym rodzajem kompleksów, w których ligandy zajmuj  

wi cej  ni   jedno  miejsce  w  sferze  koordynacyjnej  metalu,  poniewa   zawieraj   wi cej  ni  

jeden atom donorowy. S  to tzw. ligandy wielofunkcyjne. Ligandy wielofunkcyjne reaguj c 

z  kationami  metali,  tworz   kompleksy,  w  których  metal  wchodzi  w  sk ad  pier cienia 

heterocyklicznego.  Najcz ciej  funkcj   ligandów  wielofunkcyjnych  spe niaj   zwi zki 

organiczne, jak np. etylenodiamina, kwas winowy, kwas etylenodiaminotetraoctowy EDTA. 

Najwi ksz   trwa o   wykazuj   kompleksy  chelatowe,  w  których  w  wyniku  koordynacji 

ligandów  wytwarzaj   si   pier cienie  pi ciocz onowe,  mniejsz   zawieraj ce  pier cienie 

sze ciocz onowe.  Budow   kompleksów  chelatowych  mog   posiada   jony  dodatnie  lub 

ujemne,  a  tak e  cz steczki  oboj tne.  Chelaty  posiadaj ce  adunek  s   rozpuszczalne  w 

wodzie, nie rozpuszczaj  si  natomiast w niepolarnych rozpuszczalnikach organicznych. 

Bardzo  wa n   grup   zwi zków  stanowi   kompleksy  chelatowe,  pozbawione  adunku, 

elektrycznie  oboj tne.  Nazywane  s   one  kompleksami  wewn trznymi  lub  wewn trznymi 

43 

 

background image

chelatami  np.  8-hydroksychinolina,  która  z  jonami  wielu  metali  tworzy  po czenia 

wewn trzkompleksowe  (ryc.  3)  lub  aniony  kwasu  aminooctowego  tworz ce  z  jonami 

miedzi(II) kompleksy typu chelatów wewn trznych (ryc. 4). 

 

Ryc. 3 Kompleks 8-hydroksycholiny z jonami metali 

 

 

Ryc. 4. Kompleks jonów miedzi(II) z anionami kwasu aminooctowego 

 

3.  Nomenklatura zwi zków kompleksowych     

 

-    Podaj c  pe n   nazw   zwi zku  kompleksowego,  w  pierwszej  kolejno ci  wymienia  si  

nazwy  ligandów,  a  nast pnie  nazw   atomu/jonu  centralnego.  We  wzorach  zachowuje  si  

kolejno  odwrotn ,  

- stopie  utlenienia atomu/jonu centralnego podaje si , umieszczaj c po nazwie kompleksu 

cyfr  rzymsk  uj t  w nawias okr g y np. 

 - jon tetraaminamiedzi(II),        

2

4

3

]

)

(

[

NH

Cu

-  w  przypadku  kompleksów  posiadaj cych  adunek  ujemny  (anionowych),  do  nazwy 

atomu/jonu centralnego dodaje si  ko cówk  – an. W kompleksach kationowych podaje si  

nie zmienion  nazw  atomu centralnego, 

-  ligandy wymienia si  w porz dku alfabetycznym, 

-  dla cz steczki wody jako ligandu, przyjmuje si  nazw  akwa, amoniaku - amina, tlenku 

w gla – karbony, tlenku azotu – nitrozy,    

-  do oznaczenia liczby ligandów u ywa si  przedrostków greckich mono-, di, - tri, - tetra, - 

penta  i.td.  W  przypadku  ligandów  o  bardziej  skomplikowanej  budowie  nazw   kompleksu 

ujmuje si  w nawias, przed którym stawia si  okre lenie bis, - tris, - tetrakis – itd.                              

Przyk ady: 

]

)

(

[

6

4

CN

Fe

K

  

 

 

heksacyjano elazian(II) potasu 

44 

 

background image

]

)

(

[

6

3

CN

Fe

K

     

 

  

heksascyjano elazian(III) potasu 

3

6

3

]

)

(

[

Cl

NH

Co

           

 

chlorek heksaaminakobaltu(III) 

3

6

2

]

)

(

[

Cl

O

H

Cr

           

 

chlorek heksaakwachromu(III) 

 

4.  Trwa o  zwi zków kompleksowych 

 

Tworzenie  zwi zków  kompleksowych  jest  po czone  bardzo  cz sto  ze  zmian   barwy  i 

w a ciwo ci  chemicznych.  Wi kszo   reakcji  prowadz cych  do  utworzenia  zwi zków 

kompleksowych,  zachodzi  w  roztworach  wodnych.  Kationy  w  roztworze  wodnym 

wyst puj   w  postaci  uwodnionej,  tworz c  akwakationy.  Tworzenie  kompleksów  w 

roztworach  wodnych  polega  na  wymianie  ligandów,  którymi  s   cz steczki  wody,  na  inne 

ligandy  wprowadzone  do  roztworu.  Proces  podstawiania  nowych  ligandów  odbywa  si  

stopniowo, a  do uzyskania w danych warunkach, trwa ej liczby koordynacyjnej, Reakcje te 

s  reakcjami równowagowymi, podlegaj cymi prawu dzia ania mas.  

Reakcje powstawania kompleksów w roztworach mo na zobrazowa  równaniem: 

n

ML

nL

M

 

gdzie M - jest atomem centralnym, a L-ligandem kompleksu. 

Sta a równowagi (K) tworzenia kompleksu nosi nazw  sta ej trwa o ci (

1

K = 

n

n

L

M

ML

]

][

[

]

[

1

 

gdzie 

1

 - sta a trwa o ci kompleksu  

Dla  reakcji  odwrotnej,  zwi zanej  z  rozk adem  jonu  kompleksowego,  sta   równowagi 

okre la si  nazw  sta ej nietrwa o ci 

]

[

]

][

[

2

n

n

ML

L

M

 

Gdzie: 

1

- sta a nietrwa o ci  

Obie  wielko ci  s   charakterystyczne  dla  okre lonych  zwi zków  kompleksowych.  Sta a 

nietrwa o ci okre la w jakim stopniu, dany jon kompleksowy ulega dysocjacji. Im mniejsza, 

jest warto  sta ej nietrwa o ci, tym trwalszy jest jon kompleksowy. I odwrotnie - wi ksza 

warto   sta ej  nietrwa o ci,  wskazuje  mniejsz   warto   sta ej  trwa o ci,  tym  s abiej 

zwi zany jest metal w kompleksie. 

Trwa o  zwi zków kompleksowych zale y od wielu czynników: 

45 

 

background image

- rodzaju atomu centralnego                                                                                                         

- rodzaju ligandów                                                                                                                          

- osi gni cia przez atom centralny konfiguracji gazu szlachetnego                                            

- pH  rodowiska                                                                                                                       

- od wytworzonej struktury przestrzennej.  

Kompleksy obdarzone du  symetri  np. tetraedryczne i oktaedryczne, s  bardziej trwa e. 

                  

5.  Akwakomplesy i aminakompleksy 

 

Akwakomplelsami s  wszystkie proste kationy metali, które ulegaj  w roztworze wodnym 

hydratacji,  w cznie  z  protonem  tworz cym  jon  hydronowy 

 a  tak e  jony,  których 

sole krystalizuj  z okre lon  liczb  cz steczek wody np. 

 czy 

O

H

3

2
6

2

)

(

O

H

Cr

2
4

2

)

(

O

H

Cu

Aminakompleksy  -  wyst puj   zarówno  w  roztworze  jak  i  w  stanie  sta ym.  S   bardziej 

trwa e  od  akwakompleksów.  Przyk ady  jonów  aminaokompleksowych:

.  Niektóre  wykazuj   charakterystyczne  zabarwienie  i  s  

wykorzystywane w chemii analitycznej jako ciowej do izolacji i identyfikacji innych jonów.  

2

3

)

(NH

Ag

2
4

3

)

(NH

Cd

2
4

3

)

(NH

Cu

46 

 

background image

Cz

 praktyczna 

 

Celem  wiczenia  jest  poznanie  rodzajów  i  budowy  zwi zków  kompleksowych, 

reakcjami  powstawania  zwi zków  kompleksowych,  ocena  w a ciwo ci  zwi zków 

kompleksowych, zapoznanie si  z nomenklatur  kompleksów. 

 

Sprz t i odczynniki 

 

probówki,  cylinder  miarowy  o  poj.  10  cm

3

,

 

roztwory:  bezwodny  CuSO

4

,  bezwodny         

CoSO

4

,  uwodniony  CuSO

4

,  uwodniony  CoSO

4

,  0.1  mol/dm

3

  Cu(NO

3

)

2

,  0.1  mol/dm

3

  

Co(NO

3

)

2,

  0.1  mol/dm

3

  Fe(NO

3

)

3

,  0.1  mol/dm

3

  Zn(NO

3

)

2,

  0.1  mol/dm

3

  Al(NO

3

)

3

,  0.1 

mol/dm

3

 Mg(NO

3

)

2

, 3 mol/dm

3

 NH

3

.

H

2

O 3 mol/dm

3

 i 6 mol/dm

3

 NaOH, 3 mol/dm

3

 i 6 

mol/dm

3

  HNO

3, 

3  mol/dm

3

 

HCl,  0.1  mol/dm

3

  KSCN,  0.1  mol/dm

3

,  NaF,  0.1  mol/dm

3

 

FeCl

3

  

 

Sposób wykonania 

 

1.  Do  jednej  probówki  wsypa   szczypt   bezwodnego  siarczanu  miedzi,  a  do  drugiej 

siarczanu  kobaltu.  Do  ka dej  doda   2  cm

3

  wody  i  wymiesza .  Porówna   barwy 

otrzymanych roztworów z barwami odpowiednich soli bezwodnych oraz hydratów. 

 

2.  Do  dwóch  oznaczonych  probówek  wla   po  2  cm

3

  0.1  mol/dm

3

  Cu(NO

3

)

2

    i  0.1 

mol/dm

3

  Mg(NO

3

)

2.

  Dodawa   kroplami  3  mol/dm

3

NaOH  a   do  otrzymania  s abo 

alkalicznego  odczynu.  Obserwowa   zachodz ce  zmiany.  Nast pnie  dalej  dodawa              

6  mol/dm

3

NaOH  i  obserwowa   proces  rozpuszczania  osadów.  Ustali ,  które  z 

ocenianych  jonów  tworz   rozpuszczalne  hydroksokomplesy.  Do  otrzymanych 

hydroksokompleksów  dodawa   kroplami  3  mol/dm

HNO

3

  a   do  odczynu 

oboj tnego,  nast pnie  kontynuowa   dodawanie  kroplami  HNO

o  st eniu

 

mol/dm

3

 i obserwowa  ponowne rozpuszczanie osadów.

 

 

3.  Do  dwóch  oznaczonych  probówek  wla   po  2  cm

3

  0.1  mol/dm

3

  (Cu(NO

3

)

2

,  i  0.1 

mol/dm

3

  Mg(NO

3

)

2

).  Dodawa   kroplami  3  mol/dm

3

  NH

3

.

H

2

O  a   do  otrzymania 

s abo  alkalicznego  odczynu.  Nast pnie  kontynuowa   wkraplanie  NH

3

.

H

2

O  o 

st eniu  3  mol/dm

3

  i  obserwowa   proces  rozpuszczania  osadów.  Ustali   które  z 

47 

 

background image

ocenianych jonów tworz  rozpuszczalne aminakompleksy. Do probówek, dodawa  

powoli  3  mol/dm

3

  HNO

a   do  uzyskania  odczynu  oboj tnego,  nast pnie 

kontynuowa   dodawanie  kropami  6  mol/dm

HNO

do  odczynu  kwasowego. 

Zanotowa  obserwacje, zapisa  zachodz ce reakcje. 

 

4.  Do  czterech  oznaczonych  probówek  wla   po  2  cm

3

  0.1  mol/dm

3

  Co(NO

3

)

2

Fe(NO

3

)

3

,  Al(NO

3

)

3

  i  Zn(NO

3

)

2

).  Dodawa   kroplami  3  mol/dm

NaOH,  a   do 

otrzymania  s abo  alkalicznego  odczynu.  Nast pnie  kontynuowa   wkraplanie  6 

mol/dm

3

  NaOH  i  obserwowa   rozpuszczanie  osadów  Ustali   które  z  ocenianych 

jonów 

tworz  

rozpuszczalne 

hydroksokompleksy. 

Do 

otrzymanych 

hydroksokompleksów  dodawa   kroplami  3  mol/dm

HNO

3

  a   do  odczynu 

oboj tnego,  nast pnie  kontynuowa   wkraplanie  6  mol/dm

HNO

3

  i  obserwowa  

ponowne rozpuszczanie osadów.

 

 

5.  Do czterech oznaczonych probówek wla  po 2 cm

3

 zwi zku 0.1 mol/dm

3

 (Co(NO

3

)

2

,  

Fe(NO

3

)

3

,  Al(NO

3

)

3

,  i  Zn(NO

3

)

2

).  Dodawa   kroplami  3  mol/dm

3

  NH

3

.

H

2

O  a   do 

otrzymania  s abo  alkalicznego  odczynu.  Nast pnie  kontynuowa   wkraplanie                      

3  mol/dm

3

  NH

3

.

H

2

O  i  obserwowa   proces  rozpuszczania  osadów.  Ustali   które  z 

ocenianych jonów tworz  rozpuszczalne aminakompleksy. Do probówek, dodawa  

powoli  3  mol/dm

HNO

3

  a   do  odczynu  oboj tnego,  nast pnie  kontynuowa  

wkraplanie 6 mol/dm

3

 HNO

3

 do odczynu kwasowego.  

Zapisa  obserwacje oraz wnioski. 

 

6.  Do  probówki  wla   ok.  1,5  cm

3

  roztworu  0.1  mol/dm

3

  FeCl

3

,  nast pnie  kroplami 

doda   3  mol/dm

3

  HCl  do  uzyskania  odczynu  kwasowego,  po  czym  doda   ok.  1,5 

cm

3

  0.1  mol/dm

3

  KSCN.  Obserwowa   zachodz ce  zmiany.  Do  otrzymanego 

roztworu  doda   nadmiaru  roztwory  NaF  o  st eniu  0.1  mol/dm

(ok.  1-2  cm

3

). 

Zanotowa  wyniki obserwacji i napisa  odpowiednie reakcje chemiczne. 

 

 

 

 

 

 

48 

 

background image

 

Rodzaj kompleksu 

 

Lp. 

 

Roztwór soli 

hydroksokompleks 

aminakompleks 

 

1. 

 

2. 

 

3. 

 

 

5.  

 

6. 

 

Cu(NO

3

)

 

Mg(NO

3

)

 

Co(NO

3

)

 

Fe(NO

3

)

 

Al(NO

3

)

 

Zn(NO

3

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49 

 


Document Outline