Referate Chimie MV

21
Referat 1 USTENSILE DE LABORATOR În laboratoarele chimice se utilizează vase şi aparate confecţionate din materiale rezistente la acţiunea chimică şi la variaţiile bruşte de temperatură (sticlă, porţelan, metal). Vase simple de sticlă Eprubeta are forma unui tub de sticlă închis la un capăt şi care se păstrează în stativ de lemn sau metal. Eprubetele pot fi cilindrice , folosite pentru efectuarea reacţiilor şi conice , pentru separarea precipitatelor la centrifugă. Eprubetele se umplu cel mult până la jumătate, iar agitarea conţinutului se face prin scuturare. La încălzire, eprubeta se înclină, pentru a asigura fierberea lichidului din partea superioară şi se agită uşor pentru a evita degajarea bruscă a vaporilor. Bagheta serveşte la amestecarea şi transvazarea lichidelor prin curgerea lor de-a lungul baghetei înclinate. Sticla de ceas se foloseşte pentru efectuarea reacţiilor în picături sau pentru cântărire. Paharele Berzelius şi paharele conice Erlenmeyer se folosesc pentru prepararea soluţiilor, pentru efectuarea de precipitări, filtrări sau transvazări de lichide. Baloanele cu fund plat se folosesc pentru încălzirea lichidelor şi distilări. Pâlnia de sticlă serveşte la transvazarea lichidelor sau ca suport pentru materialul filtrant la efectuarea de filtrări simple. Vase de porţelan şi cuarţ Vasele se confecţionează din porţelan sau cuarţ atunci când se cere o rezistenţă chimică, termică sau mecanică mai ridicată. Mojarul cu pistil serveşte la sfărâmarea şi pulverizarea substanţelor. Capsula se foloseşte pentru obţinerea de topituri. Creuzetul de porţelan se foloseşte pentru calcinări şi obţinerea de topituri. Placa de porţelan cu cavităţi se utilizează la efectuarea reacţiilor în picături.

description

bv

Transcript of Referate Chimie MV

Referat 1

USTENSILE DE LABORATOR

n laboratoarele chimice se utilizeaz vase i aparate confecionate din materiale rezistente la aciunea chimic i la variaiile brute de temperatur (sticl, porelan, metal).

Vase simple de sticl

Eprubeta are forma unui tub de sticl nchis la un capt i care se pstreaz n stativ de lemn sau metal. Eprubetele pot fi cilindrice, folosite pentru efectuarea reaciilor i conice, pentru separarea precipitatelor la centrifug. Eprubetele se umplu cel mult pn la jumtate, iar agitarea coninutului se face prin scuturare. La nclzire, eprubeta se nclin, pentru a asigura fierberea lichidului din partea superioar i se agit uor pentru a evita degajarea brusc a vaporilor.

Bagheta servete la amestecarea i transvazarea lichidelor prin curgerea lor de-a lungul baghetei nclinate.

Sticla de ceas se folosete pentru efectuarea reaciilor n picturi sau pentru cntrire.

Paharele Berzelius i paharele conice Erlenmeyer se folosesc pentru prepararea soluiilor, pentru efectuarea de precipitri, filtrri sau transvazri de lichide.

Baloanele cu fund plat se folosesc pentru nclzirea lichidelor i distilri.Plnia de sticl servete la transvazarea lichidelor sau ca suport pentru materialul filtrant la efectuarea de filtrri simple.

Vase de porelan i cuar

Vasele se confecioneaz din porelan sau cuar atunci cnd se cere o rezisten chimic, termic sau mecanic mai ridicat.

Mojarul cu pistil servete la sfrmarea i pulverizarea substanelor.

Capsula se folosete pentru obinerea de topituri.

Creuzetul de porelan se folosete pentru calcinri i obinerea de topituri.

Placa de porelan cu caviti se utilizeaz la efectuarea reaciilor n picturi.

Ustensile din metal

Cele mai ntrebuinate ustensile din metal sunt: cletele, foarfeca, lingura, spatula, trepiedul, tringhiul de amot, stativul, inelul, clema, mufa.

Ustensile din lemnCele mai utilizate sunt: cletele pentru eprubete i stativul pentru eprubete.

Vase i aparate speciale

Exsicatorul se folosete pentru uscarea lent i pstrarea substanelor care absorb cu uurin umiditatea din aer. n partea tronconic a exicatorului se introduce o substan care absoarbe umiditatea (clorura de calciu anhidr, acid sulfuric concentrat, anhidrid fosforic). Deasupra absorbantului se aeaz o plac de porelan perforat ce permite circulaia aerului n exsicator, iar pe aceast plac se aeaz produsul destinat uscrii, ntr-o sticl de ceas, fiol sau creuzet. Marginile lefuite ale exsicatorului se ung cu vaselin pentru ca la nchiderea acestuia cu capacul s se formeze ntre cele dou pri un film subire de vaselin care s ermetizeze interiorul exicatorului. Deschiderea exsicatorului se face prin culisare (alunecare).

Plnia de separare servete la splarea i separarea lichidelor nemiscibile cu densiti diferite.

MSURAREA VOLUMELOR

n analiza volumetric, alturi de cntrire, msurarea volumelor este operaia cea mai important. Unitatea de msur este litrul (l), definit ca volumul ocupat de un decimetru cub. Ca submultiplu se folosete n mod curent mililitrul (ml) sau centimetrul cub (cm3)

Vasele de msurat volume se pot mpri n dou categorii:

- vase gradate pentru umplere, al cror semn indic volumul pe care-l msoar;

- vase gradate pentru golire, cu dou semne: semnul superior indic volumul de umplere, iar la golire se msoar volumul indicat de semnul inferior. Aceast difereniere trebuie fcut deoarece, la golire, o parte din lichidul din vas ader la perei i astfel, volumul la golire este mai mic dect volumul la umplere.

Gradarea vaselor se face la 40C i la 200C. Pe fiecare vas este gravat capacitatea precum i temperatura la care este fcut etalonarea.

Citirea volumelor se face astfel nct raza vizual s fie perpendicular pe diviziunea corespunztoare volumului de msurat, iar limita inferioar a meniscului soluiei s fie tangent la aceast diviziune, pentru lichidele incolore; pentru cele colorate, diviziunea va fi tangent la limita superioar a meniscului.

Baloanele cotate sunt vase pentru umplere, cu fund plat i au pe gt un semn circular care arat pn unde se vor umple. Se folosesc pentru prepararea soluiilor titrate, plecnd de la substane titrimetrice (etalon). Substana cntrit se trece cantitativ n balon, se adaug ap distilat i se dizolv, aducndu-se apoi la semn cu ap distilat. Se omogenizeaz coninutul prin agitare.

Cilindrii gradai sunt vase pentru umplere, mult mai puin precise dect baloanele cotate, de aceea se folosesc numai pentru msurtori aproximative.

Pipetele sunt vase pentru golire i sunt de dou categorii: pipete cotate (fr gradaii intermediare), cu ajutorul crora se msoar numai volumul nscris pe pipet, i pipete gradate cu care se pot msura i volume mai mici dect cel nscris.

Pentru a msura cu pipeta un anumit volum, se introduce vrful pipetei n lichid i se aspir pn cnd lichidul depete gradaia dorit. Se astup pipeta cu degetul arttor, se scoate din lichid i se las s curg lichidul pn cnd limita inferioar a meniscului lichidului atinge gradaia. La golire, lichidul se las s curg liber, atingnd vrful pipetei de peretele vasului n care se golete lichidul. Nu se sufl n pipet pentru a goli i lichidul care rmne n vrful pipetei.

Biuretele sunt vase pentru golire alctuite dintr-un tub gradat i care la partea inferioar au un dispozitiv cu ajutorul cruia se poate nchide sau regla curgerea lichidului (o clem sau un robinet). n timpul lucrului, biuretele se fixeaz vertical pe un stativ cu ajutorul unei cleme. Umplerea lor se face cu ajutorul unei plnii mici, iar prin deschiderea robinetului sau a clemei se las lichidul s se scurg pn cnd ajunge la semn, dup regulile prezentate anterior (vezi umplerea pipetelor).

NOIUNI I OPERAII GENERALE DE LABORATORn analiza unei substane apar dou etape distincte: analiza calitativ i cantitativ. Analiza calitativ stabilete natura componentelor (elemente, grupri de elemente, ioni, compui chimici) care intr n constituia substanelor analizate. Informaiile obinute prin acest tip de analiz sunt ulterior folosite n determinarea coninutului cantitativ al constituenilor (analiza cantitativ).

Transformarea unei substane ntr-o substan nou cu proprieti diferite de cele iniiale se numete reacie chimic. Substanele care particip la reacia chimic se numesc reactivi. Reactanii reprezint substanele care intr n reacie, iar produii de reacie sunt substanele care rezult din aceasta.

Ecuaia chimic reprezint scrierea prescurtat cu ajutorul formulelor chimice a unei reacii chimice.

(Mg2+ + 2Cl-) + 2(Na+ + OH-) Mg(OH)2 + 2(Na+ + Cl-)

Cnd transformrile sunt pariale sau reversibile se folosete .

(Mg2++2 Cl-) + 2(NH 4+ + OH-) Mg(OH)2 + 2(NH 4+ + Cl-)

Reaciile chimice indic i aspectul cantitativ pe lng cel calitativ.

Mg Cl 2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2 NaCl

1 mol + 2 moli 1 mol + 2 moli

95,25 g + 240 g 58,35 g + 258,5 g

175,25 g 175,25 g

Reaciile chimice utilizate n vederea identificrii constituenilor unei probe se pot clasifica dup natura lor, starea de agregare a substanelor reactante i dup modul de execuie.

Se disting urmtoarele tipuri de reacii utilizate n chimia analitic:

reacii n care se formeaz un precipitat, amorf, cristalin sau gelatinos; reacii n care se produce o schimbare de culoare, reacii n care se produce o degajare de gaz.

Reaciile folosite n chimia analitic trebuie s ndeplineasc o serie de condiii:

s se produc instantaneu,

s fie totale,

dac se poate s fie specifice unui singur element sau grupri,

s fie reversibile i s permit recunoaterea unei cantiti minime de substan.

Reactivii chimici pot fi de grup, selectivi, comuni i specifici i se afl n toate ccele trei stri de agregare.

Reactivii comuni reacioneaz cu un numr mare de ioni, produii de reacie nemarcnd o difereniere ntre ei (hidroxizi alcalini, carbonai alcalini, fosfai).

Reactivii de grup reacioneaz cu o grup de ioni, produii de reacie avnd caractere comune. De exemplu H2S reacioneaz cu Hg2+, Cu2+, As3+, sulfurile fiind greu solubile n HCl diluat.

Reactivii selectivi dau reacii asemntoare cu un numr mic de ioni, produsul de reacie fiind de cele mai multe ori caracteristic. De exemplu, K4[Fe(CN)6] (ferocianura de potasiu) reacioneaz cu Cu2+, Fe3+, Fe2+, Zn2+, dar produsul de reacie este diferit pentru fiecare ion.

Reactivii specifici intr n reacie cu un singur ion, produsul de reacie fiind specific acelui ion. De exemplu, KSCN este reactiv specific pentru Fe3+ cu care d o coloraie roie.

OPERAIUNI GENERALE DE LABORATORnclzirea este operaia de baz care se folosete aproape la toate reaciile chimice. Prin nclzire se mrete viteza de reacie. Sursele de cldur folosite n laborator sunt gazele combustibile i energia electric (plite, bi de ap sau nisip).

ncalzirea se folosete la evaporri, fierberi, calcinri, topiri, cristalizri, distilri, descompuneri termice. Datorit faptului c substanele se comport diferit la nclzire (unele se aprind, altele se descompun), este indicat s se in seama de proprietile lor. nclzirea se poate face direct pe sit de azbest la flacra becului sau pe o plit electric i indirect n diferite bi; pentru temperaturi ce nu depesc 100C se folosesc bi de ap. Pentru temperaturi mai mari se folosesc alte surse de cldur.

Pulverizarea substanelor solide este o operaie de mrunire, de sfrmare a unei substane ntr-un praf fin, necesar pentru a permite omogenizarea substanei sau dizolvarea ei rapid. Pulverizarea se poate efectua folosind mijloace mecanice (mori de diferite tipuri), iar pentru cantiti mici de substan, mojarele cu pistil confecionate din porelan sau din agat (pentru substane dure). Pulverizarea materialului se realizeaz prin frecarea pistilului de pereii mojarului. Se evit sfrmarea prin lovire pentru c pistilul se poate sparge. Dac pentru analize este necesar utilizarea substanelor cu granule de anumite dimensiuni, materialul pulverizat se supune operaiei de cernere i sortare.

Dizolvarea reprezint trecerea unei substane solide n stare de soluie. n cazul celor mai multe solide care se dizolv, acest proces constituie un fenomen fizico-chimic n care moleculele, respectiv ionii solventului (dizolvantului) difuzeaz printre moleculele solvatului (fenomen fizic) care i asociaz (leag) un numr oarecare din moleculele solventului cu o variaie de cldur (fenomen chimic). Dizolvanii pot fi organici i anorganici. Dizolvanii anorganici mai des utilizai sunt apa i diferite soluii ale acizilor i bazelor. Apa, avnd un moment de dipol mare, este foarte bun dizolvant pentru substanele ionice sau cele care au, ca i ea, caracter dipolar. Dizolvanii organici pot fi: alcoolii, acetona, eterul, benzenul, sulfura de carbon, tetraclorura de carbon.

Numrul de particule ce se desprind de cristal n unitatea de timp determin viteza de dizolvare, ea crescnd odat cu gradul de mrunire, cu creterea temperaturii i cu gradul de agitaie.

Proprietatea substanelor de a se dizolva poart numele de solubilitate. Solubilitatea substanelor se exprim prin coeficientul de solubilitate, care este cantitatea maxim de substan care se dizolv n 100 g ap la temperatura de 15C. Solubilitatea substanelor depinde de natura solventului, solvatului, de temperatur i presiune. Substanele se clasific din punct de vedere al solubilitii n: uor solubile i greu solubile. Nu exist practic substane insolubile.

Precipitarea este operaia prin care, n urma unei reacii chimice, din substanele ce se gsesc n soluie se obine un produs greu solubil, numit precipitat. Precipitatele sunt amestecuri eterogene solid-lichid. Ele sunt de mai multe feluri: cristaline (PbI2), amorfe (CaCO3), gelatinoase (Al(OH)3) etc. Unele precipitate au culori caracteristice: Fe(OH)3-brun rocat, HgI2-rou, Cu(OH)2-albastru. Solubilitatea precipitatelor este diferit. Reactivul de precipitare se adaug treptat, pictur cu pictur, sub continu agitare.Referat 2EXPRIMAREA CONCENTRAIILOR SOLUIILOR

Concentraia unei soluii reprezint cantitatea de substan dizolvat ntr-un anumit volum de soluie sau de solvent. Ea reprezint raportul dintre solut (dizolvat) i solvent

Dup concentraie, se deosebesc soluii concentrate, ce conin cantiti mari de substan dizolvat i soluii diluate, cu cantiti mici de substan dizolvat.

1. Concentraia procentual (% ; C%)

Poate fi exprimat n uniti de mas sau n uniti de volum Concentraia procentual exprimat n uniti de mas se definete astfel:

Concentraia procentual reprezint gramele de substan dizolvate n 100 grame de soluie.

Exemple: O soluie de concentraie 15 % va conine 15 grame de substan dizolvat, indiferent de natura substanei.

Probleme:

1) Cte grame de NaOH se gsesc dizolvate n 450 grame de soluie de concentraie 25 % ?

Rezolvare:

100 g soluie NaOH..................25 g NaOH

450 g soluie .............................x

x = 450 ( 25 / 100 = 112,5 g NaOH

2) Calculai gramele de KI necesare preparrii a 700 g soluie 2 % .

Rezolvare:

100 g soluie KI .........................2 g KI

750 g soluie ..............................x

x = 750 ( 2 / 100 = 15 g KI

3) Ce concentraie procentual are soluia preparat prin dizolvarea a 60 g NaCl n 250 g soluie?

Rezolvare:

250 g soluie NaCl ......................60 g NaCl

100 g soluie ...............................C %

C % = 100 ( 60 / 250 = 24 %

2. Concentraia molar - molaritatea (m;M)

Concentraia molar reprezint numrul de moli dizolvai n 1000 cm3 soluie (un litru soluie).

Molul reprezint masa molar exprimat n grame. Aceasta se calculeaz prin nsumarea maselor atomice ale elementelor componente, adunnd, cnd este cazul, masa moleculelor de ap de cristalizare.

Exemplu:

MNaCl = ANa + ACl = 23 + 35,5 = 58,5

MCuSO4 (5 H2O = ACu + AS + 4 AO + 5 (2 AH + AO) = 64 + 32 + 4 ( !6 + 5 (2 (1 + 16) = 250

Numrul de moli dintr-o substan se calculeaz raportnd masa n grame a substanei (cntrit la balan) la masa ei molar.

nr. moli = Probleme:

1) Calculai cte grame de acid clorhidric se afl dizolvate n 500 ml soluie de concentraie 2 m , tiind c masa molar a acidului MHCl = 36,5 .

Rezolvare:

1000 ml soluie HCl ......2 moli HCl (2(36,5 g HCl)

500 ml soluie ..............................x

x = 500 ( 2 ( 36,5 / 1000 = 36,5 g HCl

2) Calculai molaritatea (concentraia molar) a unei soluii care conine dizolvat 1 g NaOH n 250 ml soluie, tiind c MNaOH = 40 .

Rezolvare:

nr. moli NaOH = 1 / 40 = 0,025 moli NaOH

250 ml soluie .....................0,025 moli NaOH

1000 ml soluie............................C molar

concentraia molar = 1000 ( 0,025 / 250 = 0,1 m

O concentraie mai puin utilizat n practica analitic este concentraia molal, definit ca numrul de moli de substan dizolvai n 1000 ml solvent.3. Concentraia normal - normalitatea (n,N)

Concentraia normal reprezint numrul de echivaleni gram de substan dizolvai n 1000 ml soluie.

Numrul de echivaleni gram se calculeaz raportnd masa n grame de substan la echivalentul chimic al substanei respective.

nr. echivaleni = Echivalentul chimic (E) reprezint numrul de grame de substan ce reacioneaz cu un atom gram de hidrogen (1 gram) sau cu un atom gram de oxigen (8 grame).

Echivalentul chimic notat E se calculeaz n funcie de reacia chimic la care particip substana.

- pentru elemente : E = masa atomic / valen;

- pentru acizi : E = masa molar / numrul de protoni cedai n reacie;

- pentru baze : E = masa molar / numrul de protoni acceptai n reacie (de obicei, numrul de grupri -OH din molecul);

- pentru sruri : E = masa molar / valena comun a ionilor srii;

- pentru sruri ce particip n reacii redox : E = masa molar / numrul de electroni cedai sau acceptai.

Probleme:

1) Ce cantitate de permanganat de potasiu este necesar preparrii a 300 ml soluie de concentraie 0,05 n , tiind c masa molar a permanganatului de potasiu este 158 ?

Rezolvare: EKMnO4 = 158 / 5 = 31,6

1000 ml soluie ...........0,05 e (0,05(31,6 g) KMnO4

300 ml ......................................x

x = 300 ( 0,05 ( 31,6 / 1000 g KMnO4

2) Calculai normalitatea unei soluii de acid sulfuric ce conine 0,98 g H2SO4 dizolvai n 500 ml soluie, tiind c masa molar a H2SO4este 98.

Rezolvare:

EH2SO4 = 98 / 2 = 49

nr. e H2SO4 = 0,98 / 49 = 0,02 e

500 ml soluie .........................0,02 e H2SO41000 ml .....................................Cnormal

Cnormal = 1000 ( 0,02 / 500 = 0,04 n

4. Titrul

Titrul unei soluii reprezint gramele de substan dizolvat n 1000 ml soluie sau ntr-un mililitru soluie.

Titrul poate fi teoretic (Tt), atunci cnd se calculeaz din date teoretice, sau real (Tr), cnd se obine prin calcul ntr-o situaie dat, n urma unei reacii chimice.

Relaia de calcul a titrului este: T = E ( NFactorul de corecie volumetric (F) reprezint un numr care arat abaterea concentraiei reale a unei soluii de la concentraia dorit.Factorul F se calculeaz ca raportul dintre titrul real i cel teoretic.

F = Treal / Tteoretic

Referat 3CALCULE CHIMICE I PREPARAREA SOLUIILORMrimi utilizate n chimie

Unitatea atomic de mas, u.a.m., reprezint a dousprezecea parte din masa izotopului de 126C.

1 u.a.m. = (1/12)m126C= 1,66054( 10-27 Kg.

Masa atomic relativ, A, este numrul care arat de cte ori masa atomului respectiv este mai mare dect unitatea atomic de mas.

Exemplu: mH= 1,66 ( 10-27 Kg; AH=1,0081.

O substan se reprezint prescurtat prin formula chimic.

Formula chimic indic:- simbolurile elementelor chimice componente;

- raportul numeric al particulelor constituente (atomi sau ioni).

Masa molecular a unei substane M, se calculeaz pe baza formulei chimice ca sum a maselor atomice ale elementelor componente, innd seama de indicii numerici. n calcul se utilizeaz valorile rotunjite ale maselor atomice, cu excepia masei atomice a clorului ACl=35,5.

Exemple: MCa(NO3)2= ACa+2(AN+3AO)=164

MCuSO4*5H20=ACU+AS+4AO+5(2AH+AO )=250

Molul reprezint cantitatea de substan exprimat n grame care conine 6,023(1023 particule (atomi, ioni, molecule).

Numrul de moli de substan n, se calculeaz, folosind relaia:

n= m/M

unde: m-masa de substan, g

M-masa molecular a substanei, g/mol.

1 Kmol=103 moli; 1 mmol= 10-3moli.

Numrul de particule N, din n moli de substan se calculeaz, folosind relaia:

N= n ( NA

unde NA- numrul lui Avogadro.

Volumul ocupat de n moli de gaz, se calculeaz, folosind relaia:

V= n ( Vmunde Vm volumul molar.

Densitatea reprezint masa unitii de volum i se exprim ca raportul dintre masa unui lichid/unei soluii i volumul ocupat la o temperatur dat.

= m / V

Unitatea de msur a densitii este de obicei g/cm3 dar se pot folosi i alte uniti de msur n funcie de caz: kg/m3, g/l etc.

Densitatea absolut a unui gaz, 0, reprezint densitatea gazului aflat n condiii normale i se calculeaz, folosind relaia:

0 = M / Vm

Densitatea relativ a unui gaz A fa de alt gaz B, se calculeaz, folosind relaia:

B = MA / MB

Calcule pe baz formulelor chimiceCalculul raportului de mas pentru o substan AxBy se efectueaz, folosind relaia:

mA/mB=(x( AA)/ y ( AB)

unde: AA, AB masele atomice relative ale elementelor A i B.

Calculul compoziiei procentuale a unei substane

Etape:

-se calculeaz masa molecular a substanei;

-se calculeaz masa fiecrui element din 100 g de substan.

Exemplu:

MCuSO4=ACu+AS+4AO=64+32+64=160 g/mol

160 g CuSO4 ........64 g Cu.........32 g S...............64 g O

100 g CuSO4.........a% Cu............b% S................c% O

a=100 ( 64 / 160 = 40 % Cu

b=100 ( 32 / 160 = 20 % S

c=100 ( 64 / 160 = 40 % O

Calculul formulei chimice pe baza compoziiei procentuale

Etape:

- se mparte fiecare procent la masa atomic a elementului respectiv, obinndu-se numrul de atomi-gram din 100 g substan;

- numerele obinute se mpart la cel mai mic numr dintre acestea, obinndu-se formula substanei.

Exemplu:

40 % Cu; 20 % S;40 % O. Se consider formula:

Cu: 40/64 = 0,625 atomi-gram

Cu: x = 0,625 /0,625 =1S: 20/32 = 0,625 atomi-gram

S: y = 0,625 /0,625 =1O: 40/16 = 2,5 atomi-gram

O: z = 2,5 /0,625 =4Rezult formula CuSO4.

n cazul substanelor organice, prin aplicarea algoritmului prezentat se determin formula brut. Pentru calculul formulei moleculare este necesar cunoaterea masei moleculare.

Calculul formulei chimice pe baza raportului de mas a elementelor componente

Se procedeaz n modul prezentat anterior.

Exemplu: Determinarea formulei chimice a substanei caracterizat prin raportul de mas: Ca/C/O= 10/3/12.(ACa =40; AC=12; AO=16).Ca: 10/40 = 0,25 atomi-gram

Ca: x = 0,25 /0,25 =1C: 3/12 = 0,25 atomi-gram

C: y = 0,25 /0,25 =1O: 12/16 = 0,75 atomi-gram

O: z = 0,75 /0,25 =3Rezult formula CaCO3.

Calcule pe baz ecuaiilor reaciilor chimice

Aceste calcule se bazeaz pe interpretarea ecuaiei chimice n grame i moli.

Exemplu: pentru ecuaia reaciei: 2Na + Cl2 = 2NaCl

Interpretarea n moli este urmtoarea:

-2 moli de Na reacioneaz cu un mol Cl2 rezultnd 2 moli de NaClInterpretarea n grame se realizeaz utiliznd masele atomice/moleculare ale substanelor participante la reacie: (ANa =23; ACl=35,5).

2( 23 g Na reacioneaz cu 71 g Cl2, rezultnd 58,5 g de NaCl.

n calcule pe baza ecuaiei chimice se utilizeaz regula de trei simpl, pornind de la interpretarea ecuaiei chimice n grame sau moli (n funcie de datele problemei) i de la datele cunoscute.

Exemplu: S se calculeze masa de hidroxid de sodiu rezultat n reacia a 4,6 g Na cu apa.

Rezolvare:

- se scrie ecuaia reaciei chimice:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

- se calculeaz masele moleculare ale substanelor implicate n calcul pe baza maselor atomice: (ANa =23; AO=16; AH=1).

- se scrie regula de trei simpl i se calculeaz ceea ce se cere:

2(23 g Na............................................. 2( 40 g NaOH

4,6 g Na...................................................x g NaOHx = (4,6(2( 40)/ 2( 23 = 4 g NaOHPuritatea substanelor, p, se exprim procentual i se calculeaz, folosind relaia:

p=(mp/mi) ( 100unde: mp- masa pur, g; mi- masa impur, g.

n calcule stoechiometrice efectuate n probleme se utilizeaz mase de substane pure.Randamentul unei reacii se refer la gradul de transformare al reactanilor n produi de reacie. Randamentul, , se exprim procentual i se calculeaz astfel:

= (mp/mt) ( 100unde: mp- masa de substan transformat practic, g;

mt- masa de substan care ar trebui s se transforme teoretic, g; se calculeaz pe baza ecuaiei reaciei.Prepararea unei soluii n balonul cotat

Pentru a prepara o soluie de o concentraie ct mai exact, se determin prin calcul cantitatea necesar de substan care trebuie dizolvat n volumul dat de soluie (volumul nscris pe partea dilatat a balonului cotat).

Se cntrete cantitatea calculat, ct mai exact, pe o sticl de ceas la o balan analitic, dac substana este solid, sau se msoar cu ajutorul unei pipete volumul calculat de substan, dac aceasta este lichid.

Se trece la transferarea cantitii/volumului de solvat n balonul cotat. n cazul substanelor lichide, pentru a nu exista pierderi, cntrirea se poate face direct n balonul cotat, dac este posibil. Pentru substanele solide, se utilizeaz o plnie de sticl, prin care se vars substana n balon, apoi, cu ajutorul unui volum mic de solvent, se spal sticla de ceas astfel ca toat substana cntrit s treac de pe sticl, prin plnie, n balon. La urm, se cltete pe interior i plnia cu puin solvent, totul fiind colectat n balonul cotat. Trebuie avut grij s nu se foloseasc prea mult solvent, pentru a permite apoi agitarea coninutului obinut n vederea solubilizrii.Se adaug solvent (dac mai este nevoie) pn la jumtatea balonului cotat, se acoper cu dopul lefuit (rodat) i se agit coninutul pn la dizolvarea total a substanei. Pentru substanele lichide, se adaug solvent i se omogenizeaz uor.

Ultima etap prevede adugarea de solvent pn cnd meniscul inferior al lichidului atinge gradaia (cota) trasat pe gtul balonului. Se acoper cu dop i se mai omogenizeaz nc o dat. Volumul soluiei obinute este acelai cu volumul inscripionat pe corpul balonului cotat.Referat 4

REACII ANALITICE CALITATIVEReaciile pe cale umed se execut cu soluii apoase obinute prin dizolvarea substanelor i a reactivilor n ap distilat, reaciile avnd loc ntre ioni, dac substana de analizat este anorganic.Ionul amoniu (NH4+)

Pentru efectuarea reaciilor se folosete o soluie ce conine ionul NH4+, de exemplu NH4Cl.

Reacii pe cale umed

1. Bazele: NaOH, KOH, Ca(OH)2, descompun prin nclzire srurile de amoniu, degajnd amoniacul. Acesta se recunoate dup miros sau prin nalbstrirea hrtiei umede roz de turnesol.

(NH4+ + Cl-) + (Na+ + OH-) = NH3 + (Na+ + Cl-) + H2O

2. Reactivul Nessler, care este o soluie alcalin de tetraiodomercuriat de potasiu K2(HgI4(, precipit iodura oxidimercuriamoniu amorf, brun.

(NH4+ + Cl-) + (Na+ + OH-) = NH3 + (Na+ + Cl-) + H2O

Este o reacie sensibil i servete la identificarea urmelor de amoniac din apele de but (reacie specific).

Ionul magneziu (Mg2+)

Numr de oxidare 2+

Pentru executarea reaciilor se folosete o soluie ce conine ionul Mg2+, de exemplu MgSO4.

Reacii pe cale umed.

1. Hidroxizii alcalini precipit cantitativ hidroxidul de magneziu, alb gelatinos.

(Mg2+ + 2Cl-) + 2(Na+ + OH-) = Mg(OH)2 + 2(Na+ + Cl-)

Hidroxidul de magneziu este solubil n acizi diluai, ap cu CO2, sruri de amoniu i insolubil n exces de reactiv.

2. Fosfatul disodic Na2HPO4 n prezena NH4OH i a NH4Cl, precipit fosfatul de amoniu i magneziu.

(Mg2++2Cl-) + (2Na++HPO42-) + (NH4++OH-) = NH4MgPO4 + 2(Na++Cl-) + H2O

Clorura de amoniu se adaug pentru a mpiedica precipitarea ionului Mg2+ sub form de Mg(OH)2, care apare la adugarea hidroxidului de amoniu. Precipitarea Mg2+ este cantitativ: (NH4Cl + NH4OH = amestec tampon).

Este reacia specific folosit pentru recunoaterea Mg2+.

Tehnica lucrrii: 2 ml soluie sare de magneziu se trateaz cu cteva picturi de NH4OH. Precipitatul format se dizolv n NH4Cl ce se adaug cu pictura i prin continu agitare. Dup dizolvarea complet a precipitatului, se adaug Na2HPO4. Amestecul: Mg2+ + NH4OH + NH4Cl se numete mixtur magnezian. Reacia se poate executa microcristaloscopic, obinndu-se cristale sub form de stele strlucitoare.

Ionul calciu (Ca2+)

Numrul de oxidare 2+

Pentru executarea reaciilor se folosete o soluie ce conine ionul Ca2+, de exemplu CaCl2.

Reacii pe cale umed

1. Carbonatul de amoniu (reactiv de grup) formeaz un precipitat alb, voluminos, de carbonat de calciu, CaCO3, care prin fierbere devine cristalin.

(Ca2+ + 2Cl-) + (2NH4+ + CO32-) = CaCO3 + 2(NH4+ + Cl-)

Precipitarea este complet n prezena hidroxidului de amoniu.

Carbonatul de calciu este solubil n acizi minerali diluai, acid acetic, cu degajare de CO2, producndu-se efervescen.

5. Oxalatul de amoniu, (NH4)2C2O4 precipit n soluii neutre sau acetice, oxalatul de calciu alb cristalin; precipitarea este cantitativ.

(Ca2+ + 2Cl-) + (2NH4+ + C2O42-) = CaC2O4 + 2(NH4+ + Cl-)

Oxalatul de calciu este solubil n acizi minerali diluai i foarte greu solubil n acid acetic.

Este reacia specific a ionului Ca2+ i este foarte sensibil.

Ionul clorur (Cl-)

Pentru executarea reaciilor se folosete o soluie ce conine ionul Cl-, de exemplu NaCl.

1. Azotatul de argint, AgNO3 precipit clorura de argint AgCl alb brnzoas, insolubil n HNO3 concentrat.

(Na+ + Cl-) + (Ag+ + NO3-) = AgCl + (Na+ + NO3-)

Clorura de argint este solubil n NH4OH formnd ioni compleci (clorura diamoniacoargentic):

AgCl+ 2 (NH4+ + OH-) = ((Ag(NH3)2(+ + Cl- )+ 2 H2O

2. Oxidanii: MnO2, PbO2, MnO4-, n mediu acid (H2SO4) oxideaz Cl- la Cl2 mai ales din clorurile solubile, degajnd la cald clorul gazos, galben-verzui, cu miros caracteristic, care nalbstrete hrtia mbibat cu KI i amidon.

2(Na++Cl-) + MnO2 + 2(2H++SO4-) = Cl2 + (Mn2++SO42-) + 2(2Na++SO42-) + 2H2O

Este reacia specific de identificare a ionului clor.

Ionul fosfat (ortofosforic) PO43-Pentru efectuarea reaciilor se folosete o soluie de conine ionul PO43-,de exemplu Na2HPO4.1. Reacia specific de identificare a ionului ortofosforic n soluie se efectueaz cu soluie proaspt preparat de molibdat de amoniu (NH4)2MoO4, la rece, n mediu de acid azotic concentrat, cnd precipit fosfomolibdatul de amoniu, de culoare galben intens, cristalin.

(2Na+ + HPO42-) + 12(2NH4+ + MoO42-) + 23(H+ + NO3-) (NH4)3H4[P(Mo2O7)6] + 2(Na+ + NO3-) + 21(NH4+ + NO3-) + 10H2O EMBED Word.Picture.8

_1287670594.doc