Chemia Ogólna
Wykład III
Chemia Ogólna
Wykład III
kwas
1
zasada
1
+ proton
zasada
2
+ proton kwas
2
kwas
1
+ zasada
2
zasada
1
+ kwas
2
NH
3
+ H
2
O
NH
4
+
+ OH
-
zasada
1
kwas
2
sprzężonysprzężona
kwas
1
zasada
2
H
2
PO
4
-
+
H
3
O
+
H
3
PO
4
+
H
2
O
zasada
1
kwas
2
kwas
1
zasada
2
Związki amfiprotyczne
H
2
PO
4
-
+
OH
-
HPO
4
2-
+
H
2
O
kwas
1
zasada
2
zasada
1
kwas
2
NH
2
CH
2
COOH
NH
3
+
CH
2
COO
-
glicyna
jon obojnaczy
Autoprotoliza jest innym przykładem
oddziaływania kwas – zasada:
zasada
1
+ kwas
2
kwas
1
+
zasada
2
H
2
O
+
H
2
O
H
3
O
+
+
OH
-
CH
3
OH +
CH
3
OH
CH
3
OH
2
+
+
CH
3
O
-
HCOOH
+
HCOOH
HCOOH
2
+
+
HCOO
-
NH
3
+ NH
3
NH
4
+
+
NH
2
-
HCl + H
2
O H
3
O
+
+ Cl
-
H
3
PO
4
+ H
2
O H
3
O
+
+ H
2
PO
4
-
Al(H
2
O)
6
3+
+ H
2
O H
3
O
+
+ AlOH(H
2
O)
5
2+
CH
3
COOH + H
2
O H
3
O
+
+ CH
3
COO
-
H
2
PO
4
-
+ H
2
O H
3
O
+
+ HPO
4
2-
NH
4
+
+ H
2
O H
3
O
+
+ NH
3
Najmocniejszy
kwas
Najsłabszy kwas
Najsłabsza
zasada
Najmocniejsza
zasada
HClO
4
+ H
2
O H
3
O
+
+ ClO
4
-
CH
3
COOH +
HClO
4
CH
3
COOH
2
+
+ ClO
4
-
zasada
1
kwas
2
kwas
1
zasada
2
rozpuszczalnik różnicujący
Bezwodny kwas octowy jest rozpuszczalnikiem
różnicującym moc kwasów, które zachowują się jak
mocne kwasy w wodzie.
Jak będzie działał ciekły amoniak jako rozpuszczalnik?
Stopień dysocjacji
Prawo rozcieńczeń
Ostwalda
Mocne elektrolity =1 %=100%
Stopień dysocjacji
=n
zdys
/n
całk
=c
zdys
/c
całk
Słabe elektrolity <1 %<100%
Im większe stężenie c
HA
tym mniejszy stopień dysocjacji
Krzywe miareczkowania
alkacymetrycznego
Mocny kwas + mocna zasada
Mocny kwas
Mocna zasada
Roztwór
obojętny
Krzywe miareczkowania
alkacymetrycznego
słaby kwas + mocna zasada
Sł. kwas
bufor
Sł. zasada
Mocna zasada
Krzywe miareczkowania
alkacymetrycznego
słaba zasada + mocny kwas
Sł. zasada
bufor
bufor
amfiprotyczna
Sł. kwas
Mocny kwas
Miareczkowanie sody
kwasem solnym
Mol/l (g, mol, litr)
Wskaźniki
alkacymetryczne
Słabe kwasy i zasady o różnym zabarwieniu formy
kwasowej i zasadowej
żółty
czerwon
y
żółty
Wskaźniki
alkacymetryczne
Jednobarwne (fenoloftaleina)
fenoloftaleina
Jak dobrać wskaźnik?
fenoloftaleina
fenoloftaleina
Oranż
metylowy
Charakterystyka
wskaźników
pH gleby 4 – 4,5
pH gleby 5,5 - 6
hortensja
Maki
Chabry
pH soków w makach < pH soków w
chabrach
Ten sam barwnik jest odpowiedzialny za barwę maków i
chabrów
Automatyczny
titrator
Wyrażenia opisujące stałą
równowagi
wW + xX yY + z Z
[Y]
y
[Z]
z
K =
[W]
w
[X]
x
Wyrażenia algebraiczne przedstawiające zależności istniejące
pomiędzy stężeniami (stałe stężeniowe) (lub aktywnościami – stałe
termodynamiczne) substratów i produktów. [Y] – stężenie molowe,
jeśli reagent jest gazem – ciśnienie cząstkowe zamiast stężenia np.
py, jeśli Y jest czystą cieczą, rozpuszczalnikiem w dużym nadmiarze,
jego symbol nie pojawia się w wyrażeniu opisującym stałą równowagi.
Wartość stałej zależy od temperatury, ciśnienia, siły (mocy) jonowej
roztworu dla stałej stężeniowej.
Położenie stanu równowagi chemicznej jest niezależne od drogi, na
której ten stan został osiągnięty.
Równowagi i stałe równowagi ważne w chemii analitycznej
Rodzaj
równowagi
Nazwa i symbol
stałej równowagi
Typowy przykład
Wyrażenie opisujące
stałą równowagi
Dysocjacja wody
Iloczyn jonowy
wody, K
w
2 H
2
O H
3
O
+
+
OH
-
Kw = [H
3
O
+
][OH
-
]
Równowaga
heterogeniczna
pomiędzy
substancją trudno
rozpuszczalną i jej
jonami w
nasyconym
roztworze
Iloczyn
rozpuszczalności,
K
so
BaSO
4
(s) Ba
2+
+
SO
4
2-
K
so
= [Ba
2+
][ SO
4
2-
]
Dysocjacja słabego
kwasu lub słabej
zasady
Stała dysocjacji,
K
a
lub K
b
CH
3
COOH + H
2
O
H
3
O
+
+
CH
3
COO
-
CH
3
COO
-
+ H
2
O
OH
-
+ CH
3
COOH
[H
3
O
+
][ CH
3
COO
-
]
K
a
= _________________
[CH
3
COOH]
K
b
= _ [OH
-
][CH
3
COOH]
[CH
3
COO
-
]
Tworzenie
kompleksu
Stała
kompleksowania,
n
Ni
2+
+ 4CN
-
Ni(CN)
4
2-
4
= ______________
[Ni(CN)
4
2-
]
[Ni
2+
][CN
-
]
4
Iloczyn
rozpuszczalności,
K
so
BaSO
4
(s) Ba
2+
+
SO
4
2-
K
so
= [Ba
2+
][ SO
4
2-
]
Tworzenie
kompleksu
Stała
kompleksowania,
n
Ni
2+
+ 4CN
-
Ni(CN)
4
2-
4
= [Ni(CN)
4
2-
]
[Ni
2+
][CN
-
]
4
Równowaga reakcji
utlenienia/redukcji
K
redox
MnO
4
-
+ 5Fe
2+
+
8H
+
Mn
2+
+
5Fe
3+
+ 4H
2
O
K
redox
= [Mn
2+
][Fe
3+
]
5
[MnO
4
-
]
[Fe
2+
]
5
[H
+
]
8
Równowaga
podziału substancji
rozpuszczonej
pomiędzy nie
mieszające się
rozpuszczalniki
K
D
I
2
(aq) I
2
(org)
[I
2
]
org
K
D
=
[I
2
]
aq