i kjemiske forbindelser 5. Hydrogen har oksidasjonstall Oksygen har oksidsjonstall -2

Transkript

1 Repetsjon 4 ( ) Regler for oksdasjonstall 1. Oksdasjonstall for alle fre element er 0 (O, N, C 60 ). Oksdasjonstall for enkle monoatomske on er lk ladnngen tl onet (Na + : +1, Cl - : -1, Mg + : +) 3. a) Summen av oksdasjonstallene for atomene molekyl er 0 b) Summen av oksdasjonstallene for atomene fleratomge on er lk ladnngen tl onet (SO - 4 : -) 4. Fluor har oksdasjonstall 1 } kjemske forbndelser 5. Hydrogen har oksdasjonstall Oksygen har oksdsjonstall - Dersom der er konflkt mellom reglene så er det regelen med lavest nummer som gjelder Hvordan fnne ut hva som er oksdert og redusert? Fnner oksdasjonstallene tl alle atomene reaksjonen og ser hvlke som har endret oksdasjonstall reaksjonen Reduksjon: Mnke oksdasjonstall Oksdasjon: Øknng oksdasjonstall Eksempel: MnO Fe +? Fe 3+ + Mn + Fnn oksdasjonstall: MnO Fe +? Fe 3+ + Mn + MnO 4 - har bltt redusert tl Mn + Fe + har bltt oksdert tl Fe 3+ Balanserng av redoks reaksjoner Halvreaksjonsmetoden. En metode for å balansere redoksreaksjoner Eksempel: Balanser følgende reaksjonslgnng surt mljø (overskudd av H + ) MnO Fe +? Fe 3+ + Mn + 0. Fnn oksdasjonstall for alle elementene og hvlke element som blr redusert og hvlke blr oksdert MnO Fe +? Fe 3+ + Mn + MnO 4 - har bltt redusert tl Mn + Fe + har bltt oksdert tl Fe Del lgnngen to halvreaksjoner: 1 reduksjon og 1 oksdasjon En plukker ut de forbndelsene der en har endrng oksdasjonstall og setter opp en reaksjon for reduksjon og en for oksdasjon

2 () Fe +? Fe 3+ () MnO - 4? Mn + (oksdasjon) (reduksjon). Balanser alle atom unntatt H og O I dette tlfellet er alle atom som kke er H eller O balansert 3. Balanser O med H O En legger tl vann på den sden som mangler oksygen I () har en 4 oksygen på venstre og ngen på høyre. En legger da tl 4 vann på høgresden () Fe +? Fe 3+ () MnO 4 -? Mn + + 4H O 4. Balanser H med H + En legger tl H + på den sden som mangler hydrogen I () har en 8 hydrogen på høyresden og ngen på venstre. En legger da tl 8 H + på venstresden () Fe +? Fe 3+ () MnO H +? Mn + + 4H O 5. Balanser oksdasjonstall for halvreaksjonene (med elektron, e - ) En legger tl e - på den sden en har for høyt oksdasjonstall I () har en + på venstre og +3 på høgre sden legger tl 1e- på høgre sde I () har en +7 på venstre og + på høgre sden. En legger tl 5e- på venstre sde () Fe +? Fe 3+ +e - () MnO H + + 5e -? Mn + + 4H O 6. Balanser e - tall opp og avgtt og legg sammen de to halvreaksjonene Antall elektron tatt opp og avgtt må være lkt. V ganger halvreaksjonene med passende tall for å oppnå dette. I dette tlfellet må v gange () med 5 og () med 1. () 5Fe +? 5Fe 3+ +5e - () MnO H + + 5e -? Mn + + 4H O otalreaksjon 5Fe + + MnO H +? 5Fe 3+ + Mn + + 4H O 7. Stryk alt som er lkt på de to sdene Ingentng er lkt på høgre og venstre sde. 8. For basske system: Legg tl samme antall OH - (på begge sder) som der er H +. Denne regelen gjelder bare for reaksjoner som skjer bassk mljø. Eksempel på bruk av regel 8: V har en reaksjonslgnng der v har gått gjennom steg 0 tl 7 og har då kommet fram tl følgende reaksjonslgnng 8CN - + 4Ag + O + 4H +? 4Ag(CN) - + H O

3 Denne reaksjonene skjer bare bassk mljø dvs. en må ha overskudd av OH -. En kan da kke ha en reaksjonslgnng som nneholder H +. Ifølge regel 8. skal v tlsette lke mange OH- på begge sder som der er H + på den ene sden. I dette tlfellet betyr det at v må legge tl 4OH - på begge sder 8CN - + 4Ag + O + 4H + + 4OH -? 4Ag(CN) - + H O + 4OH - OH - og H + vl reagere med hverandre og danne H O 8CN - + 4Ag + O + 4H O? 4Ag(CN) - + H O + 4OH - Reaksjonen er nå balansert for bassk reaksjon, men v har fått vann på begge sder v går derfor tlbake tl regel 7 og stryker det som er lkt. En vl då gå følgende reaksjonslgnng 8CN - + 4Ag + O + H O? 4Ag(CN) - + 4OH - Repetsjon 1 ( ) Kapttel 5 Gasser Selv om gasser har veldg ulke kjemske egenskaper følger de mer eller mndre de samme fysske lovene 1. Defnsjon av trykk og ulke enheter 1,00 atm = 1,0135*10 5 Pa = 1,0135 bar = 760 torr = 760 mm Hg 1,00 m 3 = 1000 dm 3 = cm 3. Ideelle gasslov og beregnnger (gass støkometr) = P er trykk, V er volum, n er antall mol, R er gasskonstant, er temperatur Pass på enhetene!!!!!! System 1 System System 3 rykk, P atmosfære (atm) Pascal (Pa) bar (bar) Volum, V lter (dm 3 ) kubkkmeter (m 3 ) lter (dm 3 ) Gasskonstanten, R 0,0806 L. atm/mol. K 8,3145 J/mol. K 0,08315 L. bar/mol. K emperatur, kelvn (K) kelvn (K) kelvn (K) Den deelle gasslov er en emprsk lov dvs. en ha kommet fra tl denne loven ved å gjøre ekspermenter med ulke gasser. Den deelle gasslov er en god tlnærmelse for de fleste gasser ved relatvt lavt trykk og kke for lav temperatur Antagelser bak den deelle gasslov: 1. Molekylene har kke volum eller volumet av molekylene er veldg lten relatvt tl det totale gassvolumet.. Der er kke krefter mellom molekylene

4 Standardtlstand for gasser (SP standard temperatur og trykk) rykk = 1,00 atm og temperatur = 0 o C Molartvolum: Volumet av 1 mol gass ved SP - V =,41 L Massetetthet, r: masse?= volum Oppgave Et sykkelhjul er fylt med luft og har et trykk på 6,0 atm når temperaturen er 19,0 o C. Dersom en kjører sykkelen på asfalt på en varm sommerdag vl temperaturen øke tl 58,0 o C og volumet vl øke med 4,00 %. Hva er det nye trykket sykkelhjulet? (R = 0,0806 L*atm/mol*K) En skal fnne P = V En har gtt En kan fnne V (V = V 1 +V. 1 0,04) dersom en setter V 1 lke 1,00 L. En kan sette V 1 tl det en vl, sden en verken har gtt volumet eller antall mol for noen av tlstandene. For å beregne P trenger en også n. En må bruke at n er den samme ved start og slutt (n 1 =n ). = nr = som gr 1 1 P= 1 V En setter nn opplysnngene gtt oppgaveteksten (pass på enhetene) 6,0atm 1,00L (73,15+58,0)K 1 1 P= = =6,56atm 1 V (73,15+19,0)K (1,00+1,00 0,04)L

5 Repetsjon ( ) Kapttel 5 Gasser 3. Dalton s lov om partelle trykk (og def. av molbrøk) Partelt trykk tl en gass blandng: rykken en gass vlle ha hatt dersom den var ålene. nh R PH = der V er total volumet H O H V H no R PO = der V er total volumet O O O V Dalton s lov: otaltrykket tl en gassblandng er summen av partell trykkene for gassene blandngen 1 3 R Ptot = P1 + P + P = = ntot V V V V otaltrykket er uavhengg av sammensetnngen av blandngen Molbrøk: Forholden mellom antall mol av en komponent og totalt antall mol Sammenhengen mellom molbrøk, partell trykk og totaltrykk n χ = n tot P = P χ tot Oppsamlng av en gass over en væske: F. eks. over vann: Dersom en samler opp en gass for eksempel O over vann vl gassvolumet også nneholde vanndamp. P total = P O + P H O Dersom en er nteressert trykket eller antall mol av O må en ta hensyn tl at der er vannmolekyl blandngen.