8/10/2019 Tirpalai 2011

1/43

Bendroji ir organin chemija

2011 m.

8/10/2019 Tirpalai 2011

2/43

Bendroji ir organin chemija I. Bendroji chemija : rugsjis ir spalis paskaitos pratybos laboratoriniai darbai II. Organin chemija: lapkritis ir gruodis paskaitos pratybos laboratoriniai darbai

8/10/2019 Tirpalai 2011

3/43

Vadovliai

[1] S.S. Zumdahl, S.A. Zumdahl, Chemistry,7th ed.

[2] R.H. Petrucci, W.S. Harwood, Bendrojichemija.

[3]. Bendrosios ir neorganins chemijospagrindai. Vitalijus Janickis, Judita ukyt, Algirdas arnauskas KTU leidykla"Technologija"

[4]. Bendrosios ir neorganin chemija.Mokslo ir enciklopedij leidykla, Vilnius.1995.

8/10/2019 Tirpalai 2011

4/43

Laboratoriniai darbai:

Chalatas, akiniai Saugumo reikalavimai

Pasiruoimas Darbo atlikimas Gynyba

Visi laboratoriniai darbai turi bti atlikti irapginti.

LABORATORINI LANKOMUMAS 100%!!!

8/10/2019 Tirpalai 2011

5/43

Atsiskaitymo formos

2 tarpiniai egzaminai (kolokviumai -kontroliniai)

1 kolokviumas lapkri io 6 arba 7d. 2 kolokviumas gruod io 18 arba 19 d. Atlikti visi laboratoriniai darbai.

Galutinis kurso (egzamino) paymys = 1 kolokviumo paymys (max 5) + 2 kolokviumo paymys (max 5).

8/10/2019 Tirpalai 2011

6/43

Egzaminas

Galutinis paymys = 1 kolokviumo paymys (max 5) + 2 kolokviumo paymys (max 5).

8/10/2019 Tirpalai 2011

7/43

I Bendrosios chemijosKurso programa

Jon main reakcijos. Oksidacijos-redukcijos reakcijos, j lyginimaselektroniniu- joniniu bdu. Bendriausiosinios apie atomo sandar.Paprasiausi jungini pavadinimai.

Chemin pusiausvyra (duj fazje). Chemin kinetika (reakcij greitis).

8/10/2019 Tirpalai 2011

8/43

I. Bendrosios chemijosKurso programa

Rgi-bazi pusiausvyra. pH.(Vienpakopiai procesai). Drusk tirpal

rgtins-bazins savybs. I ir II termodinamikos dsniai. Atomo sandara. Cheminiai ryiai.

Molekuli ir jon erdvin sandaraHibridizacija. Molekulini orbitaliteorijos pradmenys.

8/10/2019 Tirpalai 2011

9/43

Neorganini jungini Pavadinimsudarymo sistema vadinama

nomenklatra Elementai ir vienins mediagos.

Nesisteminis pavadinimas. Sisteminis (IUPAC)pavadinimas

Binariniai junginiai- pavadinimas susideda i dviej odi: Metalo ar nemetalo pavadinimo kilmininko linksnio,

nemetalo lotynikojo pavadinimo aknies, priesagos

- id- ir galns. IV ir V element hidrid pavadinimaituri priesagas -inas ir -anas . Oksidacijos laipsnis nurodomas lenktiniuose

skliausteliuose romnikais skaitmenimis. Atom skaii nurodo atitinkami lotyniki priedliai

mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, heksa-, hepta-,okta- nona- deka- undeka- dodeka-.

8/10/2019 Tirpalai 2011

10/43

Neorganini jungini nomenklat ra

Sudtini jungini pavadinimai Sudtini jon pavadinimai turi priesagas-at- arba -it-, -id- kai kurie turi priedlius hipo- ir per-.

Deguonies turintys anijonai vadinami deguoniniaisanijonais, arba oksoanijonais.

Kai kurie elementai ( Cl, N, P, S ) sudaro keletdeguonini anijon (oksoanijon), besiskirianideguonies atom skaiiumi. Priklausomai nuo ielement oksidacijos laipsnio, toki deguoninianijon pavadinimuose vartojamos priesagos -at -arba - it - bei priedliai hipo - (emiausias) ir per -(aukiausias):

8/10/2019 Tirpalai 2011

11/43

Neorganini jungini nomenklat ra

oksidacijos laipsnis didja ----------------->

hipo_____-ito ________-ito ________-ato per________-ato jonas jonas jonas jonas

deguonies atom skaiius didja ------------->

oksidacijos laipsnis +1 +3 +5 +7 jono formul ClO ClO 2 ClO 3 ClO 4 pavadinimas hipochlorito chlorito chlorato perchlorato

jonas jonas jonas jonas

8/10/2019 Tirpalai 2011

12/43

Neorganini jungini nomenklat ra

Oksidacijos laipsnis formul rgties pavadinimas

+1 HClO hipochlorito rgtis +3 HClO 2 chlorito rgtis +5 HClO 3 chlorato rgtis +7 HClO 4 perchlorato rgtis

+3 HNO 2 nitrito rgtis

+5 HNO3 azoto rgtis arba nitrato

+4 H 2SO 3 sulfito rgtis +6 H 2SO 4 sieros rgtis arba sulfato+4 H 2CO 3 anglies rgtis arba

karbonato+5 H 3PO 4 fosforo rgtis arba fosfato

8/10/2019 Tirpalai 2011

13/43

Tirpalai

Tirpumas tai mediagos savyb itirptitam tikrame tirpiklyje.

Tirpumas reikiamas itirpusios mediagosg tirpiklio 100g ar 100ml arba mol/L

8/10/2019 Tirpalai 2011

14/43

Tirpalai Tirpalu vadinama homogenin sistema,

sudaryta i 2 ar daugiau komponent, kurisantykiai gali kisti plaiose ribose. Tirpal sudaro t i rp ik l i s ir t i rp inys . Jei tirpinys tos paios agregatins fazs, kaip

tirpiklis, tai tirpiniu laikomas tas komponentaskurio yra maiau. Tarp tirpiklio ir tirpstanios mediagos veikia

tarpmolekulins sveikos jgos, todl gali

susidaryti kintamos sudties kompleksai Pvz.CuSO 4.* 5H 20 kristalohidratas, o juose esantisvanduo vadinamas kristalizaciniu.

8/10/2019 Tirpalai 2011

15/43

Tirpalai

Tirpalai skirstomi A) kietuosius - kai kalio chloridas i tirpsta

kalio bromide B) skystuosius - tai duj, skysi ir kiet

mediag tirpalai skystyje.

duj miiniai nra tirpalai, nes sveikos jgos neveikia dl didelio atstumo tarpmolekuli

8/10/2019 Tirpalai 2011

16/43

Tirpalai Tirpalai skirstomi A) tikruosius, kai dydis < 1nm (tai jonai, molekuls,

atomai) 1nm = 10 -9 m.

B) koloidiniai tirpalai, kai dydis nuo 1....100nm Skysti koloidiniai tirpalai vadinami zoliais , o dujiniaiaerozoliais.

C)suspensijos bei emulsijos d>100nm Suspens i ja kieto k no dalels skystyje, Emuls i ja netirpaus skysio laeliai kitame skystyje Koloidiniai tirpalai, suspensijos bei emulsijos tai

mikroheterogenins sistemos.

8/10/2019 Tirpalai 2011

17/43

Vandenilio tirpalas Pd

8/10/2019 Tirpalai 2011

18/43

Tirpimo procesas

Kovalentinis junginysvandenyje yra molekuli

pavidalu

Joninis junginys vandenyje

tirpiklio skaidomas jonus

8/10/2019 Tirpalai 2011

19/43

Tirpalai pagal itirpusios mediagos kiek skirstomi: Jei i tirpsta 100g vandens iki 0,01g beveik

netirpi , mediaga, kai 0,01- 3 g ma ai tirpi, o jei daugiau, nei 3 g tirpiomis.

Praskiesti jei paimtame tirpiklio tryje itirplabai maai mediagos (0,2g -100g) Koncentruotas jei itirpintos meiagos irtirpiklio kiekiai palyginami skaiiai (30g-100g)

Nesotus tirpalas jei toje paioje temperatroje

galima dar itirpinti mediagos. Persotintas tirpalas yra itirp daugiau, neigali itirpti toje temperatroje, tai nestabilibsena

8/10/2019 Tirpalai 2011

20/43

Tirpal koncentracijos reikimobdai

Molin itirpusios mediagos molikiekis litre tirpalo.

Mass dalis (procentin) - itirpusiosmediagos gram kiekis/ 100 g tirpalo.

Molialin koncentracija - itirpusiosmediagos moli kiekis1000g (1kg)tirpiklio.

8/10/2019 Tirpalai 2011

21/43

Sotus tirpalai - tai dinamin pusiausvyra t.y. per laiko vienetitirpsta tiek mediagos kiek jos isiskiria i tirpalo

Nesotus tirpalas

Persotintas tirpalas

8/10/2019 Tirpalai 2011

22/43

Skysiai

Besimaiantys skysiai-Maiosi visais santykiais

Nesimaiantys skysiai-

netirpsta ir nesimaio

8/10/2019 Tirpalai 2011

23/43

Tirpumas

Galioja taisykl meiaga gerai tirpstapanaioje save me diagoje. Panaauspobdio tirpinio ir tirpiklio molekuli ryiaitirpstant nepersitvarko, todl maiauenergijos sunaudojama tirpimui

Polin meiaga geriau tirps poliniametirpiklyje; etanolis geriau vandenyje, neiheksane

8/10/2019 Tirpalai 2011

24/43

Solvatacija jonini jungini Reikia veikti tirpiklio /tirpiklio ir tirpinio/tirpinio sveikas (endoterminis procesas)

ilaisvinamaenergija

tirpinys /tirpiklis

8/10/2019 Tirpalai 2011

25/43

Tirpimo iluma - ilumos kiekis, kuris suvartojamas

arba iskiria tirpstant 1mol tirpinamos med iagos.

Egzoterminis

hidratacija

Endoterminis

Iardyti kristalinei gardeliai

Kai H1 > H2 , tirpstant tirpalas vsta - KCl, KNO 3Kai H1 < H2 tirpstant tirpalas yla - KOH,

8/10/2019 Tirpalai 2011

26/43

Tirpalai

Tirpalai, kuriems susidarant nekinta tris irnevyksta joki, ilumini reikinientalpijos pokytis H=0 ir trio pokytis

V=0 vadinami idealiaisiais tirpalais. Tirpumui turi takos temperatra, slgis,

bei mediagos prigimtis bei priemaios. Daugelio kiet mediag tirpumas didja,

keliant temperatr

8/10/2019 Tirpalai 2011

27/43

Temperatros taka kietmediag tirpumui

8/10/2019 Tirpalai 2011

28/43

Duj tirpumas

S=k HP

Duj dalinisslgis (mmHg)

TirpumasHenr io dsnio konstanta

Pastovioje temperatroje duj tirpumasskysiuose tiesiogiai proporcingas dujdaliniam slgiui

8/10/2019 Tirpalai 2011

29/43

Duj tirpumas

Didinant slg duj tirpumas didja

8/10/2019 Tirpalai 2011

30/43

Temperat r os taka duj tirpumui

Dujos + tirpiklis Tirpalas + iluma

Pagal Le atelje princip - kelianttemperatr duj tirpumas maja

8/10/2019 Tirpalai 2011

31/43

Neelektrolitai

Mediagos, kurios nei tirpinamos, nei lydomos nesudaro jon.

Tai nelaidios elektros sroveichemin s mediagos .

8/10/2019 Tirpalai 2011

32/43

Neelektrolit tirpal savybs Susidarant tirpalui, pasikeiia ne tik

tirpinio, bet ir tirpiklio savybs Sumaja laisv tirpiklio molekuli

koncentracija, nes tarp j siterpia kitosmediagos daleli. Praskiestuose neelektolit tirpaluose

molekuls toli viena nuo kitos, todl galimetaikyti ideali j duj dsnius ir nekreiptidmesio sveikas tarp tirpinio ir tirpiklio.

8/10/2019 Tirpalai 2011

33/43

Tirpal gar slgis Skysi garavimas grtamas procesas Dalis igaravusi molekuli grta tirpal Esant iai pusiausvyrai, vir skysio,

esantys garai vadinami soiais garais, o j slgis soi gar slgis . Garavimas endoterminis procesas, kylant

temperatrai skystis daugiau garuoja, ogar slgis didja. Tirpale tirpiklio gar slgis yra maesnis

nei gryno tirpiklio .

8/10/2019 Tirpalai 2011

34/43

Tirpiklis Tirpalas

8/10/2019 Tirpalai 2011

35/43

Pirmasis Raulio dsnis

Tirpalo gar slgio sumajimas P tiesiogiai proporcingas tirpalo koncentracijai

p= p tirpiklio C, kadangi C=n/(N+n)

C = tirpalo koncentracija

ireikta tirpinio moline dalimi

p= p tirpiklio n/(N+n)

N- tirpiklio mol kiekisn-tirpinio mol kiekis

8/10/2019 Tirpalai 2011

36/43

Tirpalo virimo ir stingimo temperatra

Skystis verda toje temperatroje, kurioje josoi gar slgis tampa lygus ioriniamslgiui.

Itirpusi mediaga sumaina tirpiklio gar

slg, kad jis padidt reikia auktesnstirpalo temperatros. Skystis ula toje temperatroje, kurioje

soi gar slgis vir kietos ir skystos fazsyra vienodas.

Tirpalo ualimo temperatra yra emesnnei tirpikio.

8/10/2019 Tirpalai 2011

37/43

Antrasis Raulio dsnis

Antrasis Raulio dsnis Tirpalo virimo temperatros pakilimas ir

tirpalo ualimo sumajimas tiesiogiaiproporcingi jo molialinei koncentracijai

t = k C m, k

E (E) - ebulioskopin konstanta, jei

virimo temperatros pakilimas kK (K) krioskopin konstanta, jei

ualimo temperatra skaiiuojame

8/10/2019 Tirpalai 2011

38/43

Antrasis Raulio dsnis

t = k C m = k M - tirpiklio molin masKokioje temperatroje uals tirpalas, gautas itirpinus 54g

gliukozs C6H12 O 6 250g vandens?

250g vandens 54g gliukozs 1000g xg x=216g M C6H12 O 6 = 180g/mol vandens K krioskopin 1,86 t = 1,86 x = 2,23 o Vandens ualimo temperatra 0o, o tirpalas

uals 0o 2,23 o = -2,23 o

mM

216180

8/10/2019 Tirpalai 2011

39/43

Tirpal osmosinis slgis

8/10/2019 Tirpalai 2011

40/43

Tirpalo osmosinis slgis Tirpal atskirus nuo tirpiklio puslaide pertvara,

kuri praleidia tik tirpiklio molekules, vykstavienpusis tirpiklio molekuli skverbimasis tirpal. is reikinys vadinamas osmosu.

Osmoso prieastis tai nevienodas tirpiklio garslgis.

Gryno tirpiklio molekuls skverbiasi tirpal, kurgar slgis maesnis.

Skysio slgis pertvar vadinamas osmosiniuslgiu.

8/10/2019 Tirpalai 2011

41/43

Osmosas

8/10/2019 Tirpalai 2011

42/43

Vant Hofo dsnis Vant Hofo dsnis Tirpalo osmosinis slgis yra lygus slgiui, kur

esant pastoviai temperatrai, itirpinta mediaga

turt bdama dujinje fazje ir uimdama tr,lyg tirpalo triui. P osmosinis =C mol RT P osmosinis osmosinis sl gis, Pa, mmHg, atm T temperatra, K R universalioji duj konstanta R 8,314 J/K arba 0,082

atm l/k

8/10/2019 Tirpalai 2011

43/43

Tirpalo osmosinis slgis Tirpalai, kuri osmosinis slgis vienodas

vadinami izotoniniais Tirpalo osmosinis slgis nepriklauso nuo

tirpiklio ir tirpinio ries, bet tiesiogiaipriklauso nuo koncentracijos.