Synty

Merike Kesler
Iina Oliver

Helsingin yliopisto

2003

Laskutehtävät - Yhtälötehtävät

"Liukenee, sekoittuu tai ei kumpaakaan..."

1. Koska bariumortofosfaatin liukoisuustulo on hyvin pieni voidaan tehtävässä olettaa bariumfosfaatin saostuvan, kunnes joko barium-ionit tai fosfaatti-ionit loppuvat. Tämä ei ole siis liukoisuustulolasku.
V(BaCl₂) = 1,0 l ; c(BaCl₂) = 0,50 mol/l ; tästä seuraa n(BaCl₂) = c * V = 0,50mol = n(Ba²⁺)
V(K₃PO₄) = 1,0 l ; c(K₃PO₄) = 0,20 mol/l ; tästä seuraa n(K₃PO₄) = 0,20mol = n(PO₄^3-)

3Ba²⁺(aq) + 2PO₄^3-(aq) -> Ba₃(PO₄)₂ (s)

Barium saostaa kaiken fosfaatin.
n(PO₄^3-) / n(Ba²⁺) = 2/3 ; jolloin n(Ba²⁺) = 3/2n(PO₄^3-) = 0,30 mol
Tämä on saostuvien bariumionien ainemäärä.
Liuokseen jää: (0,50 – 0,30)mol = 0,20 mol ; V(kok) = 2,0 l ; tästä seuraa c(Ba²⁺) = n/V = 0,10mol/l

2. Esimerkiksi:

3. V(kaivovesi) = 900 ml = 0,900 dm³ = 900 cm³
tiheys = 1,001 g/cm³
massaksi saadaan, m(kaivovesi) = tiheys * tilavuus = 900,9 g
M(H₂O) = 18,02 g/mol
ainemääräksi saadaan, n(kaivovesi) = m/M = 50,0 mol
''kaivovesiatomeja'' = n * N_A kpl = 50 * 6,022 * 10²³ = 3,011 * 10²⁵

V(valtameret) = 1,37 * 10⁹ km³ = 1,37 * 10¹⁸ m³ = 1,37 * 10²¹ dm³ = 1,37 * 10²¹ l
litrassa on = (3,011 * 10²⁵) / (1,37 * 10²¹ l) = 22 000 kpl/l

"Nopea tai hidas"

1. Luonnossa tapahtuvien reaktioiden ymmärtämisen kannalta on tärkeää ymmärtää myös hapetusasteen merkitys. Opettaja voi jatkaa keskustelua siitä, mistä kyseisiä yhdisteitä löytyy ja miten tärkeä niiden hapettuminen-pelkistyminen luonnossa on sekä millaiset kyseiset prosessit ovat. Oikeat vastaukset löytyvät myös sivulta Reaktiot merivedessä - Hapettuminen-pelkistyminen kohdassa, missä puhutaan hapettumisasteen muutoksesta.

NH₃ (ammoniakki) N: -3, H: +1
N₂ (typpi) N:0
NO₃^- (nitraatti-ioni) N: +5, O: -2
H₂S (rikkivety) H: +1, S: -2
SO₄⁼ (sulfaatti-ioni) S: +6, O: -2
HCO₃^- (bikarbonaatti) H: +1, C: +4, O: -2
HCOOH (muurahaishappo) H: +1, C: +2, O: -2
CH₄ (metaani) C: -4, H: +1
CO₂ (hiilidioksidi) C: +4, O: -2

2. Hajoaminen on käytännössä yhteyttämisen vastareaktio. Hajoamisprosessin ymmärtämisessä on kuitenkin tärkeä tietää, että on myös muita hapettimia kuin happi. Aluksi voi esimerkiksi keskustella hapettavista aineista yleensä ja sen jälkeen pohtia mitkä niistä voisivat osallistua hajoamiseen. Sen jälkeen tarkastellaan olosuhteita, mitkä ovat hajoamisen kannalta tärkeitä. Jos verrataan reaktion kulkua laboratoriossa luonnossa tapahtuvaan reaktioon, huomataan, että ilman katalyyttejä reaktio ei voisi luonnossa tapahtua. Oikea vastaus löytyy sivuilta Reaktiot merivedessä - Hengittäminen, hajoaminen, yhteyttäminen kohdassa missä puhutaan orgaanisen aineen hapettumisesta.

CH₂O + H₂O = CO₂ + 4H⁺ + 4e^- (hapettuminen)
SO₄⁼ + 10H⁺ + 8e^- = H₂S + 4H₂O (pelkistyminen)
____________________________________________
2CH₂O + SO₄= + 2H⁺ = H₂S + 2CO₂ + 2H₂O

Edelliselle sivulle

Aloitussivulle

Tästä tulostettava sivu