Αντιδράσεις σε υδατικά διαλύματα. Κατερίνα Σάλτα 2ο Πρότυπο Πειραματικό Γενικό Λύκειο Αθηνών 2014

Transcript

1 Αντιδράσεις σε υδατικά διαλύματα Κατερίνα Σάλτα 2ο Πρότυπο Πειραματικό Γενικό Λύκειο Αθηνών 2014

2 Διαλύματα Διαλύματα είναι τα ομογενή μείγματα δύο ή περισσοτέρων χημικών ουσιών. Διαλύτης θεωρείται η ουσία που βρίσκεται σε μεγαλύτερη αφθονία. Όλες οι άλλες ουσίες θεωρούνται διαλυμένες ουσίες.

3 Διάλυση ιοντικού κρυστάλλου Όταν μια ιοντική ένωση διαλύεται στο νερό, τα μόρια του διαλύτη «τραβούν» τα ιόντα από τον κρύσταλλο και τον διαλύουν. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται διάσταση.

4 Ποια διαλυμένα σωματίδια υπάρχουν σε ένα διάλυμα NaClO 4 ; A. H 2 O(l) B. Na + (aq) and H 2 O(l) C. ClO 4- (aq) D. Na + (aq) and ClO 4- (aq)

5 Ποιο από τα διαλύματα NaCl (aq) ή CH 3 OH (aq) άγει το ηλεκτρικό ρεύμα; A. NaCl (aq) B. CH 3 OH (aq)

6 Αγωγιμότητα διαλυμάτων

7 Αγωγιμότητα διαλυμάτων

8 Μεταθετικές Αντιδράσεις Ονομάζονται και αντιδράσεις διπλής αντικατάστασης Τα ιόντα των αντιδρώντων χημικών ενώσεων ανταλλάσσονται (μετατίθενται) AgNO 3 (aq) + KCl(aq) AgCl(s) + KNO 3 (aq)

9 Πρέπει να προσέχουμε σε ποια ακριβώς κατάσταση είναι οι χημικές ουσίες στο μίγμα της αντίδρασης (π.χ., στερεό, υγρό, αέριο, υδατικό διάλυμα).

10 Χημική εξίσωση AgNO 3 (aq) + KCl(aq) AgCl(s) + KNO 3 (aq)

11 Ιοντική χημική εξίσωση Σε μια ιοντική χημική εξίσωση γράφουμε τα ιόντα από τα οποία αποτελούνται οι ευδιάλυτες ιοντικές ενώσεις. Ag + (aq) + NO 3 (aq) + K + (aq) + Cl (aq) AgCl(s) + K + (aq) + NO 3 (aq)

12 Ιοντική χημική εξίσωση Στην ιοντική μορφή της χημικής εξίσωσης δεν συμπεριλαμβάνουμε οτιδήποτε δεν μεταβάλλεται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης. Τα ιόντα που είναι ίδια δεξιά και αριστερά του βέλους δεν γράφονται στην ιοντική χημική εξίσωση. Ag + (aq) + NO 3 (aq) + K+ (aq) + Cl (aq) AgCl(s) + K + (aq) + NO 3 (aq)

13 Ιοντική χημική εξίσωση Στην ιοντική μορφή της χημικής εξίσωσης δεν συμπεριλαμβάνουμε οτιδήποτε δεν μεταβάλλεται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης. Τα ιόντα που είναι ίδια δεξιά και αριστερά του βέλους δεν γράφονται στην ιοντική χημική εξίσωση. Ag + (aq) + Cl (aq) AgCl(s)

14 Αντιδράσεις καθίζησης Σε μια αντίδραση καθίζησης δύο ευδιάλυτες ιοντικές ενώσεις αντιδρούν και δίνουν ένα τουλάχιστον αδιάλυτο προϊόν, που ονομάζεται ίζημα.

15 Σχηματισμός ιζήματος φθοριούχου ασβεστίου. 2NaF (aq) + CaCl 2 (aq) CaF 2 (s) + 2NaCl (aq) 2 Na + (aq) + 2 F - (aq) + Ca 2+ (aq) + 2 Cl - (aq) CaF 2 (s) + 2 Na + (aq) + 2 Cl - (aq)

16 Σχηματισμός ιζήματος PbI 2 2NaI (aq) + Pb(NO 3 ) 2 (aq) PbI 2 (s) + NaNO 3 (aq) 2Na + (aq) + 2I - (aq) + Pb 2+ (aq) + 2NO 3- (aq) PbI 2 (s) + 2Na + (aq) + 2NO 3- (aq) Pb 2+ (aq) + 2I - (aq) PbI 2 (s) Οι αντιδράσεις καθίζησης ονομάζονται επίσης αντιδράσεις διπλής αντικατάστασης ή μεταθετικές. 2NaI (aq) + Pb (NO 3 ) 2 (aq) PbI 2 (s) + 2NaNO 3 (aq)

17 Πρόβλεψη σχηματισμού ιζήματος Σημειώστε τα ιόντα των αντιδρώντων. Σημειώστε όλες τους δυνατούς συνδυασμούς κατιόνανιόν. Χρησιμοποιείστε τους κανόνες διαλυτότητας για να αποφασίσετε αν κάποιος από τους συνδυασμούς ιόντων είναι δυσδιάλυτο στερεό (το ίζημα που θα σχηματιστεί).

18 Κανόνες διαλυτότητας για τις ιοντικές ενώσεις στο νερό Ευδιάλυτες ιοντικές ενώσεις 1. Oι ενώσεις με τα ιόντα (Li +, Na +, K + ) της ομάδας1a και του αμμωνίου (NH 4+ ). 2. Οι ενώσεις του νιτρικού ιόντος (NO 3- ). 3. Οι ενώσεις των ιόντων χλωρίου (Cl - ), βρωμίου (Br - ) και ιωδίου (I - ), εκτός από αυτές με τα ιόντα: Ag + και Pb Όλες οι ενώσεις του θειικού ιόντος (SO 4 2- ), εκτός από αυτές με τα ιόντα: Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, Ag +, and Pb 2+. Δυσδιάλυτες ιοντικές ενώσεις 1. Όλα τα υδροξείδια των μετάλλων, εκτός από τα υδροξείδια των μετάλλων της ομάδας 1A και των βαρύτερων μετάλλων της ομάδας 2A (ξεκινώντας από το Ca 2+ ). 2. Όλες οι ενώσεις του ανθρακικού (CO 3 2- ) και του φωσφορικού (PO 4 3- ) ιόντος, εκτός από εκείνες των ιόντων της 1A ομάδας και του NH Όλες οι ενώσεις των ιόντων του θείου (S 2- ) εκτός από εκείνες των ιόντων των ομάδων 1A και 2A και του NH 4+.

19 Τι συμβαίνει όταν μια ιοντική ένωση διαλύεται στο νερό; K 2 CrO 4 (aq) + Ba(NO 3 ) 2 (aq) Προϊόντα

20 Πως θα αποφασίσουμε ποιο δυσδιάλυτο στερεό θα σχηματιστεί; K 2 CrO 4 (aq) + Ba(NO 3 ) 2 (aq) Προϊόντα Το διάλυμα των αντιδρώντων περιέχει τα ιόντα: K +, CrO 4 2, Ba 2+, and NO 3. Γράφουμε τους δυνατούς συνδυασμούς των ιόντων στο διάλυμα των αντιδρώντων:

21 Πως θα αποφασίσουμε ποιο δυσδιάλυτο στερεό θα σχηματιστεί; K 2 CrO 4 (aq) αντιδρών Ba(NO 3 ) 2 (aq) αντιδρών Οι πιθανοί συνδυασμοί είναι KNO 3 και BaCrO 4. KNO 3 ευδιάλυτο στερεό BaCrO 4 δυσδιάλυτο στερεό

22 Ποια ιόντα παραμένουν στο διάλυμα μετά την καταβύθιση του PbI 2 ; A. K + and I B. Pb 2+ and I C. K + and NO 3 D. Pb 2+ and NO 3

23 Ποιες από τις παρακάτω ενώσεις είναι ευδιάλυτες στο νερό? Na 2 CO 3 ναι Cu(OH) 2 όχι CaCl 2 ναι Ba(OH) 2 ναι AgCl όχι Ca 3 (PO 4 ) 2 όχι BaSO 4 όχι Pb(NO 3 ) 2 ναι (NH 4 ) 2 S ναι PbCl 2 όχι

24 Πρόβλεψη των προϊόντων μιας μεταθετικής αντίδρασης (1) Προβλέψτε το ίζημα που σχηματίζεται όταν αναμιγνύονται υδατικά διαλύματα BaCl 2 και K 2 SO 4. Γράψτε τη χημική εξίσωση της αντίδρασης. (2) Ποια ένωση καταβυθίζεται όταν αναμιγνύονται υδατικά διαλύματα Fe 2 (SO 4 ) 3 και LiOH; Γράψτε τη χημική εξίσωση της αντίδρασης (3) Θα σχηματιστεί ίζημα όταν αναμιχθούν υδατικά διαλύματα Ba(NO 3 ) 2 και KOH;

25 Οξέα Ο Σουηδός χημικός S. A. Arrhenius όρισε τα οξέα ως τις χημικές ουσίες που αυξάνουν την συγκέντρωση των H + όταν διαλύονται στο νερό.

26 Οξέα Υπάρχουν μόνο επτά ισχυρά οξέα: Υδροχλωρικό (HCl) Υδροβρωμικό (HBr) Υδροιωδικό (HI) Νιτρικό (HNO 3 ) Θειϊκό (H 2 SO 4 ) Χλωρικό (HClO 3 ) Υπερχλωρικό (HClO 4 )

27 Ο Arrhenius όρισε τις βάσεις ως τις χημικές ενώσεις που αυξάνουν τη συγκέντρωση των OH όταν διαλύονται στο νερό Βάσεις

28 Βάσεις Οι ισχυρές βάσεις είναι ευδιάλυτα υδροξείδια: των αλκαλίων του ασβεστίου του στροντίου του βαρίου

29 Αντιδράσεις εξουδετέρωσης Γενικά, όταν αντιδρούν υδατικά διαλύματα ενός οξέος και μιας βάσης, τα προϊόντα είναι ένα άλας και νερό: CH 3 COOH(aq) + NaOH(aq) CH 3 COONa(aq) + H 2 O(l)

30 Αντιδράσεις εξουδετέρωσης Όταν ένα ισχυρό οξύ αντιδρά με μια ισχυρή βάση, η ιοντική χημική εξίσωση βρίσκεται: HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H 2 O(l) H + (aq) + Cl (aq) + Na + (aq) + OH (aq) Na + (aq) + Cl (aq) + H 2 O(l) H + (aq) + OH (aq) H 2 O(l)

31 Χημικές εξισώσεις αντιδράσεων εξουδετέρωσης Γράψτε τις χημικές εξισώσεις των αντιδράσεων μεταξύ υδατικών διαλυμάτων: (1) Υδροχλωρικού οξέος (HCl) και υδροξειδίου του βαρίου, Ba(OH) 2. (2) Φωσφορικού οξέος (H 3 PO 3 ) και υδροξειδίου του καλίου (KOH).

32 Αντιδράσεις σχηματισμού αερίου Μερικές μεταθετικές αντιδράσεις δεν δίνουν το αναμενόμενο προϊόν. Στην παρακάτω αντίδραση, το αναμενόμενο προϊόν (H 2 CO 3 ) διασπάται σε αέριο (CO 2 ) και υγρό (H 2 O): CaCO 3 (s) + HCl(aq) CaCl 2 (aq) + CO 2 (g) + H 2 O(l)

33 Αντιδράσεις σχηματισμού αερίου Όταν ένα ανθρακικό ή όξινο ανθρακικό άλας αντιδρά με ένα οξύ, τα προϊόντα είναι ένα άλας, διοξείδιο του άνθρακα, και νερό: CaCO 3 (s) + HCl(aq) CaCl 2 (aq) + CO 2 (g) + H 2 O(l) NaHCO 3 (aq) + HBr(aq) NaBr(aq) + CO 2 (g) + H 2 O(l)

34 Αντιδράσεις σχηματισμού αερίου Παρόμοια, όταν ένα θειώδες άλας αντιδρά με ένα οξύ, τα προϊόντα είναι ένα άλας, διοξείδιο του θείου και νερό: SrSO 3 (s) + 2HI(aq) SrI 2 (aq) + SO 2 (g) + H 2 O(l)

35 Αντιδράσεις σχηματισμού αερίου Na 2 S(aq) + H 2 SO 4 (aq) Na 2 SO 4 (aq) + H 2 S(g)

36 Ποιο αέριο σχηματίζεται όταν Na 2 SO 3 (s) αντιδρά με HCl(aq) A. SO 2 (g) B. H 2 (g) C. CO 2 (g) D. H 2 S(g)