Den store kjemiassistansetråden

[Atmosphere]

Ett siste spørsmål. Har skrevet ferdig rapporten nå, men lurer litt på om en ting jeg har gjort er lov:

 

Prøven vi bestemte konsentrasjonen til, ble brukt til å titrere saltsyre, og vi skulle så bestemme konsentrasjonen av saltsyren. Ett mol H3O+ fra saltsyre reagerer med ett mol OH- fra NaOH, og jeg har brukt formelen

 

m=n*Fm

 

Hvis jeg skal finne usikkerheten i denne, kan jeg da bare gjøre slik:

 

∆m=Fm*∆n og gange usikkerheten til antall mol med formelmassen?

[GeO]

Ja da, det skal gå fint. Hvis du setter den formelen din inn i feilforplantningsloven (dvs. deriverer, ganger med usikkerhet, kvadrerer og tar roten) så får du akkurat det enkle uttrykket der, så dette henger sammen.

[Rodrigues]

Hei!

 

Har en innlevering som skal inn i morgen. Gjør ikke så mye om jeg ikke får til oppgaven, men hadde vært kjekt hvis noen av dere kunne forklart meg.

 

Oppgaven er tat utifra kjemien stemmer 2 og finnes på side 108 i oppgaveboken.

 

6.5.3

a) 2) Tegn strukturformelen til salisylsyrens (2-hydroksy-benzosyre) to isomere hydroksybenzosyrer.

 

Det står ikke noe svar i fasiten, men fikk vite av en klassekamerat at svaret er 3-hydroksy-benzosyre og 4-hydroksy-benzosyre. Dette hjelper meg fint lite da jeg ikke skjønner hvorfor. Hvorfor kan det ikke være 5- og 6-hydroksy-benzosyre?

[Loff1]

Aktiveringsenergi er den energi som kreves for at en gitt reaksjon skal finne sted. Likevel, man regner ikke med den energien som finnes i partiklene fra før. Er aktiveringsenergi derfor den energi som må tilføres til et stoff ved 25 °C og 1 atm? Eller er det noe jeg ikke har forstått? Hvorfor regnes ikke aktiveringsenergi som den energi som må være i stoffet i tillegg til nullpunktsenergien?

[Janhaa]

Husk at for en gitt reaksjon må reaksjonsmekanismen betraktes.

På sett og vis ligger denne aktiveringsenergien, E(a) latent i aktiveringskomplekset.

Bare partikler med total E(k) >= E(a) vil kunne reagere og danne produkter. Dessuten må kollisjonene være gunstige.

 

Energidiagrammet ditt viser forøvrig en endoterm reaksjon!

[Loff1]

Beklager, men jeg ser ikke helt hvordan det besvarer mitt spørsmål. Blir aktiveringsenergien høyere dersom stoffene i utgangspunktet har temperatur 200 K enn om de har temperatur 298 K? På hvilken måte kan det da omtales som "den energi som partiklene minst må ha for at reaksjonen skal finne sted"?

[Reg2000]

Beklager, men jeg ser ikke helt hvordan det besvarer mitt spørsmål. Blir aktiveringsenergien høyere dersom stoffene i utgangspunktet har temperatur 200 K enn om de har temperatur 298 K? På hvilken måte kan det da omtales som "den energi som partiklene minst må ha for at reaksjonen skal finne sted"?

 

Utfra kollisjonsteorien kan du se på aktiveringsenergien som en bevegelsesenergi for molekylene. De må kollidere med en viss hastighet for å kunne reagere. Bevegelsesenergien til en gruppe molekyler vil variere, men ved høyere temperatur vil alle molekylene i gjennomsnitt ha noe høyere bevegelsesenergi. Da vil det være en større andel av molekylene som vil ha nok energi for å kunne reagere.

[Loff1]

Ja, jeg forstår det. Det jeg ikke forstår er fra hvilket punkt man måler denne energien. Dersom du ser på grafen, ser du at det er energi i utgangsstoffene som ikke regnes med i aktiveringsenergien. Hva er denne energien, og hvorfor regnes den ikke med?

[Reg2000]

Ja, jeg forstår det. Det jeg ikke forstår er fra hvilket punkt man måler denne energien. Dersom du ser på grafen, ser du at det er energi i utgangsstoffene som ikke regnes med i aktiveringsenergien. Hva er denne energien, og hvorfor regnes den ikke med?

 

Det er energi som ligger i selve molekylet/bindingene. Du måler bare endringer i energi, ikke absolutte energier. (Energier som oppgis er definert utfra et valgt "nullpunkt")

 

Energiskjemaet viser to ting, aktiveringsenergien(bevegelsesenergien) som trengs for at reaksjonen skal gå, og endringen i energi fra reaktanter til produkter. Det er endringen som er interessant, ikke absolutt energiinnhold i et stoff.

[Loff1]

Blir dette eksemplet riktig?

 

Vi starter med utgangsstoffer ved en viss temperatur. For at reaksjonen skal finne sted tilføres det energi i form av termisk energi. Når det er nok energi til å starte reaksjonen, stopper varmen. Denne tilførte energien er da aktiveringsenergien. Vi lar produktene kjøles ned til det som var utgangstemperaturen. Differansen mellom tilført energi og den energien som nå forsvinner fra produktene er lik entalpiforandringen i stoffene.

 

Hvis dette stemmer, dersom man får oppgitt en aktiveringsenergi, så er denne gitt ved tilstandsfaktorer som temperatur og trykk?

[Flatlus]

Kan H2O være elektrolytten i en elektrolyse? Det er en elektronparbinding og ved oppløsning vil jo begge fremstå som reduserte og dermed være vanskelig å elektrolyseres?

 

Kan noen bekrefte om dette er riktig, og rett tankegang, eller er jeg på villspor?

[GeO]

Kan H2O være elektrolytten i en elektrolyse? Det er en elektronparbinding og ved oppløsning vil jo begge fremstå som reduserte og dermed være vanskelig å elektrolyseres?

 

Kan noen bekrefte om dette er riktig, og rett tankegang, eller er jeg på villspor?

Vann kan ikke være elektrolytten (rettere sagt: vann er ikke en elektrolytt). Rent vann leder strøm dårlig (når det i det hele tatt leder litt, så er det på grunn av egenprotolysen, som gir et visst innhold av H⁺ og OH^-), så i praktisk elektrolyse må alltid noe tilsettes til vannet for å øke ledningsevnen (dette kan riktignok være overskudd av H⁺ eller OH^-).

[Flatlus]

Vann kan ikke være elektrolytten (rettere sagt: vann er ikke en elektrolytt). Rent vann leder strøm dårlig (når det i det hele tatt leder litt, så er det på grunn av egenprotolysen, som gir et visst innhold av H⁺ og OH^-), så i praktisk elektrolyse må alltid noe tilsettes til vannet for å øke ledningsevnen (dette kan riktignok være overskudd av H⁺ eller OH^-).

Jeg skjønner bare ikke. Det gir jo logisk mening at H⁺ vil gå mot katoden og danne H mens OH^- vil gå til anoden og danne OH. Ser liksom ikke hvorfor at CuCl skal fungere bedre til dette. Vil ikke vann lede like godt strøm som HCL? Det er jo samme greia, begge er syrer?

 

Eller er det slik at flesteparten av H2O molekylene er bundet sammen ved hjelp av elektronparbindinger og bare fåtallet av molekylene er bundet ved hjelp av ionebindinger (H⁺ og OH^-)?

Endret 27. februar 2011 av Flatlus

[GeO]

Vann kan ikke være elektrolytten (rettere sagt: vann er ikke en elektrolytt). Rent vann leder strøm dårlig (når det i det hele tatt leder litt, så er det på grunn av egenprotolysen, som gir et visst innhold av H⁺ og OH^-), så i praktisk elektrolyse må alltid noe tilsettes til vannet for å øke ledningsevnen (dette kan riktignok være overskudd av H⁺ eller OH^-).

Jeg skjønner bare ikke. Det gir jo logisk mening at H⁺ vil gå mot katoden og danne H mens OH^- vil gå til anoden og danne OH. Ser liksom ikke hvorfor at CuCl skal fungere bedre til dette. Vil ikke vann lede like godt strøm som HCL? Det er jo samme greia, begge er syrer?

 

Eller er det slik at flesteparten av H2O molekylene er bundet sammen ved hjelp av elektronparbindinger og bare fåtallet av molekylene er bundet ved hjelp av ionebindinger (H⁺ og OH^-)?

Her mot slutten er du inne på det. De aller, aller fleste av vannmolekylene er nettopp det, vannmolekyler (bindingen er polar kovalent). Kun en liten andel av molekylene er dissosiert i H⁺ og OH^-. Følgende likevekt er alltid innstilt i vannoppløsninger:

 

H₂O = H⁺ + OH^-, K_w = 10^-14 ved 25 °C.

 

Dette gir en konsentrasjon på 10^-7 mol/L H⁺ i rent vann (og like mye OH^-). Litt overslagsregning gir da at bare ett vannmolekyl av ca. 550 000 000 er dissosiert i ioner og kan lede strøm. Dette gir naturlig nok ikke rare ledningsevnen, og derfor sier vi at vann ikke er en elektrolytt. Når du derimot har en løsning av HCl i en eller annen konsentrasjon, er alle HCl-molekylene i løsningen dissosiert i H⁺ og Cl^-, og det utgjør hele forskjellen.

[Flatlus]

Takk, da forstår jeg det! Dessverre så skjønte jeg ikke så mye av forklaringen din etterhvert pga. jeg går første året videregående og har ikke lært om enheter som mol og har et relativt lavt kunnskapsnivå innenfor faget.

[GeO]

Godt å høre at forklaringen var iallfall delvis til nytte.

 

Hvis du går i første klasse på VGS så trenger vi kanskje ikke gå så voldsomt i dybden, men essensen i forklaringen var altså at i rent vann er det bare veldig, veldig få av molekylene som er delt opp i ioner (ca. ett vannmolekyl for hver 550 000 000), og det er ionene som leder strøm, ikke de nøytrale vannmolekylene. I en syre er det derimot langt flere ioner til stede. (Det var vel kanskje dette du allerede hadde plukket opp fra det jeg skrev over, men iallfall.)

[Atmosphere]

Jeg lurer litt på hvordan jeg kan finne ekvivalenspunktet for en titrering mellom eddikksyre og natronlut. Ønsker altså å finne antall ml jeg må tilsette av natronlut med kjent konsentrasjon til eddikksyre med kjent konsentrasjon for å komme til ekvivalenspunktet.

 

Kan jeg sette opp n(H3O+)=n(OH-)

 

V*C=v*c

V=(v*c)/C

 

Eller er det mer komplisert?

[Reg2000]

Ved ekvivalenspunktet er stoffmengden av tilsatt NaOH lik stoffmengden av eddiksyren.

[Atmosphere]

Takk. Grunnen til jeg lurer, er at jeg skal utlede formlene noen formler for konsentrasjonen av H3O+ før ekvivalenspunktet, etter ekvivalenspunktet og i ekvivalenspunktet, avhengig av tilsatt mengde sterk base; tilsatt mengde svak syre og konsentrasjonen til begge disse, men får feil svar. Jeg får ingenting som ligner på formlene som ligger vedlagt.

[Atmosphere]

Noen som vet? Jeg har prøvd meg på dette før ekvivalenspunktet:

 

1) na=Va*ca => ca=na/va

 

2) [H30+][OH-]/[HB]=Ka

[HB]=[H30+][OH-]/Ka=ca

 

1) na=Va*[H3O+][OH-]/Ka

 

[H30+]=na*Ka / [OH-]*V

 

[H30+]=(Va*Ca-Vb*Cb)*Ka/([OH-]*V]

 

 

Men blir bare vas …