REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Vahvat&heikot protolyytit (vesiliuoksissa) ja protolyysireaktiot

Samankaltaiset tiedostot
REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Vahvat&heikot protolyytit (vesiliuoksissa) ja protolyysireaktiot

3. Protolyysireaktiot ja vesiliuoksen ph

Määritelmät. Happo = luovuttaa protonin H + Emäs = vastaanottaa protonin

Luku 3. Protolyysireaktiot ja vesiliuoksen ph

Seokset ja liuokset. 1. Seostyypit 2. Aineen liukoisuus 3. Pitoisuuden yksiköt ja mittaaminen

Veden ionitulo ja autoprotolyysi TASAPAINO, KE5

MITÄ SIDOKSILLE TAPAHTUU KEMIALLISESSA REAKTIOSSA

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA

ATOMIN JA IONIN KOKO

Kertausta 1.kurssista. KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Atomin rakenne ja jaksollinen järjestelmä. Hiilen isotoopit

Neutraloituminen = suolan muodostus

MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA

Kemian tehtävien vastaukset ja selitykset Lääketieteen ilmainen harjoituskoe, kevät 2017

Ionisidos ja ionihila:

Reaktiomekanismi. Tänä päivänä hyödynnetään laskennallista kemiaa reaktiomekanismien määrittämisessä/selvittämisessä!

POHDITTAVAKSI ENNEN TYÖTÄ

Liuos voi olla hapan, emäksinen tai neutraali

Suolaliuoksen ph

Jaksollinen järjestelmä

CHEM-A1200 Kemiallinen rakenne ja sitoutuminen

Kovalenttinen sidos ja molekyyliyhdisteiden ominaisuuksia

joka voidaan määrittää esim. värinmuutosta seuraamalla tai lukemalla

HEIKOT SIDOKSET. Heikot sidokset ovat rakenneosasten välisiä sidoksia.

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento

2. Täydennä seuraavat reaktioyhtälöt ja nimeä reaktiotuotteet

a) Puhdas aine ja seos b) Vahva happo Syövyttävä happo c) Emäs Emäksinen vesiliuos d) Amorfinen aine Kiteisen aineen

KE5 Kurssikoe Kastellin lukio 2014

Kemia 1. Mooli 1, Ihmisen ja elinympäristön kemia, Otava (2009) MAOL taulukot, Otava

Kemiallisia reaktioita ympärillämme Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet

ULKOELEKTRONIRAKENNE JA METALLILUONNE

Hapetus-pelkistymisreaktioiden tasapainottaminen

Orgaanisten yhdisteiden rakenne ja ominaisuudet

Puhdasaine Seos Aineen olomuodot

Kemiallinen tasapaino 3: Puskuriliuokset Liukoisuustulo. Luento 8 CHEM-A1250

KE5 Kurssikoe Kastellin lukio 2012 Valitse kuusi (6) tehtävää. Piirrä pisteytystaulukko.

Vesiliuoksen ph ja poh-arvot

( ) Oppikirjan tehtävien ratkaisut. Protolyysireaktiot ja vesiliuoksen ph

8. Alkoholit, fenolit ja eetterit

Johdantoa. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?

Kemia 1. Mooli 1, Ihmisen ja elinympäristön kemia, Otava (2009) MAOL-taulukot, Otava

Kemia s10 Ratkaisut. b) Kloorin hapetusluvun muutos: +VII I, Hapen hapetusluvun muutos: II 0. c) n(liclo 4 ) = =

Alikuoret eli orbitaalit

Vesi. Pintajännityksen Veden suuremman tiheyden nesteenä kuin kiinteänä aineena Korkean kiehumispisteen

Kaikenlaisia sidoksia yhdisteissä: ioni-, kovalenttiset ja metallisidokset Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka

Kemian opiskelun avuksi

Kemian koe kurssi KE5 Reaktiot ja tasapaino koe

VÄRIKÄSTÄ KEMIAA. MOTIVAATIO: Mitä tapahtuu teelle kun lisäät siihen sitruunaa? Entä mitä havaitset kun peset mustikan värjäämiä sormia saippualla?

HEIKOT VUOROVAIKUTUKSET MOLEKYYLIEN VÄLISET SIDOKSET

Oppikirjan tehtävien ratkaisut

3.1 Sidostyyppejä ja reaktiotyyppejä. Elektronegatiivisuus = alkuaineen kyky vetää elektroneja puoleensa

Tunti on suunniteltu lukion KE 4 -kurssille 45 minuutin oppitunnille kahdelle opettajalle.

Helsingin yliopiston kemian valintakoe. Keskiviikkona klo Vastausselvitykset: Tehtävät:

Metallit materiaaleina. kappale 4

Puskuriliuokset ja niiden toimintaperiaate

Kemian tentti 2017 / RATKAISUT

Reaktiosarjat

Kondensaatio ja hydrolyysi

KE1 KERTAUSTA SIDOKSISTA VASTAUKSET a) K ja Cl IONISIDOS, KOSKA KALIUM ON METALLI JA KLOORI EPÄMETALLI.

CHEM-A1200 Kemiallinen rakenne ja sitoutuminen

d) Klooria valmistetaan hapettamalla vetykloridia kaliumpermanganaatilla. (Syntyy Mn 2+ -ioneja)

Taulukko Käyttötarkoitus Huomioita, miksi? Kreikkalaisten numeeriset etuliitteet

10. Karbonyyliyhdisteet. Karboksyylihapot ja niiden johdannaiset

Vanilliini (karbonyyliyhdiste) Etikkahappo (karboksyyliyhdiste)

KE4, KPL. 3 muistiinpanot. Keuruun yläkoulu, Joonas Soininen

(Huom! Oikeita vastauksia voi olla useita ja oikeasta vastauksesta saa yhden pisteen)

Heikot sidokset voimakkuusjärjestyksessä: -Sidos poolinen, kun el.neg.ero on 0,5-1,7. -Poolisuus merkitään osittaisvarauksilla

c) Mitkä alkuaineet ovat tärkeitä ravinteita kasveille?

Lasku- ja huolimattomuusvirheet - ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2½ p. = 2 p.

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA

Yhdisteiden nimeäminen

TERVEYDEN BIOTIETEIDEN Henkilötunnus: - KOULUTUSOHJELMA Sukunimi: Etunimet: Nimikirjoitus: KEMIA. Kemian kuulustelu klo 12.

Tehtävä 1. Valitse seuraavista vaihtoehdoista oikea ja merkitse kirjain alla olevaan taulukkoon

Taulukko Käyttötarkoitus Huomioita, miksi? Kreikkalaisten numeeriset etuliitteet

Aineen perusosaset. Protoni: Varaus +1 alkeisvarausta. Elektroni: Varaus -1 alkeisvarausta. Neutroni: Varaus 0 (varaukseton)

Luku 2: Atomisidokset ja ominaisuudet

Lukion kemian OPS 2016

Kemian perusteet farmasiassa osa II: orgaaniset yhdisteet/tapio Nevalainen Loppukuulustelu b) ketoni

luku2 Kappale 2 Hapettumis pelkistymisreaktioiden ennustaminen ja tasapainottaminen

c) Tasapainota seuraava happamassa liuoksessa tapahtuva hapetus-pelkistysreaktio:

Osa3. Liuosten väkevyyden esittäminen Hapot ja Emäkset, ph-asteikko Neutraloitumisreaktiot Puskuriliuokset

Opas vaarallisten nesteiden vuodontorjuntaan:

8. Alkoholit, fenolit ja eetterit

Terveyden biotieteiden valintakoe / kemia 1 (10) Henkilötunnus - Sukunimi Etunimet. Allekirjoitus KEMIAN KYSYMYKSET

Reaktioyhtälö. Sähköisen oppimisen edelläkävijä Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava

KE Orgaaninen kemia 1

Tehtävä 2. Selvitä, ovatko seuraavat kovalenttiset sidokset poolisia vai poolittomia. Jos sidos on poolinen, merkitse osittaisvaraukset näkyviin.

1. a) Selitä kemian käsitteet lyhyesti muutamalla sanalla ja/tai piirrä kuva ja/tai kirjoita kaava/symboli.

Ohjeita opetukseen ja odotettavissa olevat tulokset

ATOMIN ELEKTRONIVERHO

Lukion kemian OPS 2016

2.1 Hapot ja emäkset. Ratkaisut. H (aq) + H 2 O(l) H 3 O + (aq) + OH O OH O. HBr(aq) + H 2 O(l) H 3 O + (aq) + Br (aq)

Tehtävä 1. Avaruussukkulan kiihdytysvaiheen kiinteänä polttoaineena käytetään ammonium- perkloraatin ja alumiinin seosta.

Keraamit ja komposiitit

Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin.

Seoksen pitoisuuslaskuja

COLAJUOMAN HAPPAMUUS

Infrapunaspektroskopiaa - Lisää IR-spektrien tulkintaa

2. Reaktioyhtälö 3) CH 3 CH 2 COCH 3 + O 2 CO 2 + H 2 O

Transkriptio:

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Vahvat&heikot protolyytit (vesiliuoksissa) ja protolyysireaktiot Kertausta: Alun perin hapot luokiteltiin aineiksi, jotka maistuvat happamilta. Toisaalta karvaalta maistuvat ja käteen liukkailta tuntuvat aineet luokiteltiin emäksiksi. BrØnsted-Lowry happo-emäs-teorian mukaan happo on aine, joka luovuttaa protonin H + ja emäs aine, joka ottaa vastaan protonin, kun tarkastellaan happojen/emästen vesiliuoksia. Määritelmä, protolyytti, amfolyytti: Happo voi luovuttaa protonin, jos reaktiossa on mukana emäs, joka ottaa sen vastaan. Nämä tapahtuvat aina yhtä aikaa ja siksi happo-emäs reaktioita sanotaan protoninsiirto- eli protolyysireaktioiksi. Protolyytti on aine, joka osallistuu tällaiseen reaktioon. Amfolyytti on aine, joka voi toimia reaktiossa joko happona tai emäksenä. Protolyysi tarkoittaa oikeastaan protoneilla hajoittamista! Vesi toimii happona (yllä) ja emäksenä (alla). Nuolten suunnat väärin! Nuolet aina elektroneista vetyyn. 1

Määritelmä, vahva ja heikko happo/emäs: Happoa, joka protolysoituu täysin (eli luovuttaa jokaisen protoninsa) vesiliuoksessa, sanotaan vahvaksi hapoksi. Vahvoja happoja ovat mm. H 2 SO 4, HCl ja HNO 3. Happoa, joka protolysoituu vain osittain, sanotaan heikoksi hapoksi. Näitä ovat mm. kaikki orgaaniset hapot eli esim. karboksyylihapot, aminohapot ja lisäksi fenolit sekä epäorgaanisena hiilihappo H 2 CO 3. Vastaavasti vahva- ja heikko emäs. Vahvoja emäksiä ovat mm. hydroksidi-ioni OH ja sulfidi-ioni S 2 sekä heikkoja mm. ammoniakki NH 3 ja amiinit. Huomautus Älä sekoita hapon/emäksen vahvuutta hapon/emäksen väkevyyteen! Myös heikko happo voi olla väkevää. Väkevyys viittaa pitoisuuteen! Määritelmä, moniarvoinen- eli polyproottinenhappo: Happoa, joka voi luovuttaa useamman kuin yhden protonin sanotaan polyproottiseksi hapoksi. Esimerkiksi kolmiarvoisen fosforihapon H 3 PO 4 protolysoitumista kuvataan kolmella eri reaktioyhtälöllä H 3 PO 4 aq H 2 PO 4 aq H 2 PO 4 aq HPO 4 2 aq HPO 4 2 aq PO 4 3 aq Määritelmä, vastin- eli konjugaattihappo/emäs ja happo-emäspari: Kun osa hapon, merkitään HA, molekyyleistä protolysoituu ja luovuttaa protonin vedelle (jotka siis toimivat emäksinä), jää jäljellä anioni A ja oksoniumioni H 3 O +. Tällöin anionia A sanotaan hapon HA vastin- eli konjugaattiemäkseksi. Vastaavasti oksoniumionia H 3 O + sanotaan veden konjugaattihapoksi. Syntyy ns. happo-emäspareja : CH 3 COOH aq CH 3 COO aq 2

Esimerkki: Tunnista seuraavista reaktioista happo-emäs parit: a) HNO 3 aq NO 3 aq b) HF aq F aq c) CH 3 NH 2 aq CH 3 NH 3 + aq + OH aq d) NH 3 aq + H 2 PO 4 aq NH 4 + aq + HPO 4 2 aq Ratkaisut: a) HNO 3 aq NO 3 aq b) HF aq F aq c) CH 3 NH 2 aq CH 3 NH 3 + aq + OH aq d) NH 3 aq + H 2 PO 4 aq NH 4 + aq + HPO 4 2 aq Mitkä asiat vaikuttavat siihen onko aine happo vai emäs Happo siis luovuttaa protonin, joten mitä poolisempi on sidos sitä herkemmin vety lähtee. Poolittomista sidoksista emäs ei saa vetyä irti. Sidoksen poolisuus ei kuitenkaan yksin selitä hapon vahvuutta, vertaa vesi ja vetykloridihappo. Hapon vahvuuteen vaikuttaa vastinemäksen koko. Emäs tarttuu hapon protoniin vapaalla elektroniparilla, joten mitä suurikokoisempi on emäs, sitä heikompi se on. 3

Määritelmä, happihapot: Happihapoiksi sanotaan aineita, joilla O H-ryhmä on sitoutunut epämetalliatomiin. Happihappo voi olla vahva (typpihappo, rikkihappo tai perkloorihappo) tai heikko (hiilihappo, fosforihappo). Vahvuuteen vaikuttaa keskusatomin (epämetallin) elektronegatiivisuus, mitä elektronegatiivisempi sen vahvempi, ja keskusatomiin sitoutuneiden happiatomien määrä, mitä enemmän sen vahvempi. δ ++ -merkintä tarkoittaa äärimmäistä elektroniköyhyyttä. Emäksissä on vapaa elektronipari Emäksessä on vapaa elektronipari, joka tarttuu protoniin. Mikäli vapaa elektronipari on pienessä atomissa, se on reaktiivinen ja emäksinen. Toisaalta, mitä pienempi on atomin elektronegatiivisuus, sitä emäksisempi elektronipari on. Eli ydin vetää löyhemmin elektroneja puoleensa. 4

Orgaaniset aineet happoina tai emäksinä Palautetaan mieleen, että hiilivetyrunko ei ole hapan eikä emäksinen. Syy, se on pooliton. Orgaanisille ryhmille saadaan: - Alkoholit ovat neutraaleja, - Fenoli on hapan (heikko happo), - Karboksyylihapot ovat heikkoja happoja, - Amiinit ovat heikkoja emäksiä. 5