Reaktioyhtälön tulkinta

Osa selitystekstistä (punaruskea) on tarkoitettu kertaajille, jotka ovat jo perehtyneet 4. kurssiin.

Esimerkki Tulkitse reaktioyhtälö:

A AgNO3(aq) + NaCl(aq) nuoli AgCl(s) + NaNO3(aq)
AgNO3(aq) Hopeanitraatti (vesiliuoksena) ja Reaktiota käytetään hyväksi Cl-ionien pitoisuuksia määritettäessä, mm. saostustitrauksissa.
NaCl(aq) natriumkloridi (vesiliuoksena) reagoivat.
Tuotteina syntyy
AgCl (s) kiinteää hopeakloridia, joka saostuu
NaNO3(aq) natriumnitraatin vesiliuoksesta.
kvantitatiivinen tulkinta

Koska AgCl on niukkaliukoista, sen saostuminen pakottaa reaktion A tasapainon vahvasti tuotteiden suuntaan (Le Châtelier'n periaate*).

B 2 KClO3(s) nuoli 2 KCl(s) + 3 O2(g)
KClO3(s) Kiinteä kaliumkloraatti hajoaa. Reaktio on nopea ja eksoterminen, joten sitä hyödynnetään mm. aloiteräjähteissä.
Tuotteina syntyy
KCl (s) kiinteää kaliumkloridia ja
O2(g) happikaasua.
kvantitatiivinen tulkinta

Reaktio B on hapettumis-pelkistymisreaktio. Kloorin hapettumisaste muuttuu kloraatin klooriatomin +5:sta kloridin –1:ksi, kloori siis pelkistyy. Tähän tarvitaan yhtä Cl-atomia kohti 6 elektronia. Hapen hapettumisaste muuttuu kloraatin happiatomin –2:sta alkuainehapen 0:aan. Happi siis hapettuu, ja kukin happiatomi luovuttaa 2 elektronia.

Reaktion tasapaino asettuu tuotteiden puolelle, koska vapautuva happi siirtyy eri faasiin (Le Châtelier'n periaate*).

C 2 NH4Cl(aq) + Ca(OH)2(s) nuoli 2 NH3(g) + CaCl2(aq) + 2 H2O(l)
NH4Cl(aq) Ammoniumkloridi (vesiliuoksena) reagoi. Reaktion avulla valmistetaan pieniä määriä ammoniakkikaasua laboratorio-olosuhteissa.
Ca(OH)2(s) kiinteän kalsiumhydroksidin kanssa.
Tuotteiksi saadaan
NH3(g) ammoniakkikaasua,
CaCl2(aq) kalsiumkloridia (vesiliuoksessa) ja
H2O(l) nestemäistä vettä.
kvantitatiivinen tulkinta

Reaktio C on protolyysireaktio. NH4Cl on heikon emäksen (NH3) ja vahvan hapon (HCl) suola, jonka vesiliuos on lievästi hapan NH4+-ionien hydrolysoitumisen takia. Ca(OH)2(s) puolestaan on emäksinen aine hydroksyyli-ioniensa takia. Protoni siirtyy NH4+-ionilta OH¯ -ionille. Syntyvä NH3 liukenee osittain veteen (ja protolysoituu tuottaen NH4+-ioneja). Lämmittämällä saadaan reaktion tasapainoa siirretyksi tuotteiden puolelle, koska NH3(g) poistuu tällöin eri faasiin (Le Châtelier'n periaate*).


* Le Châtelier'n periaate selitetään KE4:ssa. Voit avata asiaa käsittelevän sivun tästä omaan ikkunaansa.

Tehtävät