SOLUTII APOASE

Solutiile sunt amestecuri omogene de doua sau mai multe substante pure. In solutiile apoase, apa este

considerata in mod obisnuit ca fiind solventul cel mai bun. Solutiile apoase se impart in trei categorii:

solutii apoase acide, solutii apoase bazice si solutii apoase de sare.

Exemple de acizi:
HCl -acid clorhidric

H₂SO₄ -acid sulfuric

CH₃COOH -acid acetic

H₃PO₄ -acid fosforic

Proprietatile unei solutii apoase acide

1.     are gust acru;

2.     reactioneaza cu metale, ca zincul si magneziul, cu degajare de hidrogen;

3.     coloratul turnesol devine rosu atunci cand este introdus intr-o solutie acida;

4.     conduce electricitatea;

Exemple de baze:

NaOH -hidroxid de sodiu

KOH -hidroxid de potasiu

NH₄OH -hidroxid de amoniu

Ca(OH)₂ -hidroxid de calciu

Ba(OH)₂ -hidroxid de bariu

Proprietatile unei solutii apoase bazice

1.     are gust lesietic, este lunecoasa la pipait;

2.     colorantul turnesol devine albastru cand este adaugat la o solutie bazica;

3.     reactioneaza cu o solutie acida, distrugand sau neutralizand proprietatile caracteristice ale unui acid

4.     conduce electricitatea

Reactia dintre un acid si o baza este una din cele mai vechi reactii chimice cunoscute omului. Putem scrie o ecuatie generala pentru aceasta reactie:

Acid+Baza=Apa+Sare

Cand se incalzeste solutia, apa poate fi indepartata. Cristalizeaza din solutie un compus, numit sare. Iata cateva ecuatii care arata formarea unei sari:

HCl(aq)+NaOH(aq)=H₂O+NaCl(aq)

H₂SO₄(aq)+KOH(aq)=H₂O+KHSO₄(aq)

H₂SO₄(aq)+2KOH(aq)=2H₂O+K₂SO₄(aq)

CH₃COOH+NH₄OH(aq)=H₂O+(NH₄)(C₂H₃O₂)(aq)

Exemple de saruri:

NaCl -clorura de sodiu

KHSO₄ -sulfat acid de potasiu

K₂SO₄ -sulfat de potasiu

(NH₄)(CH₃COOH) -acetat de amoniu

AgNO₃ -azotat de argint

CaCl₂ -clorura de calciu

Acidul sulfuric H₂SO₄, reactioneaza cu o baza de tipul KOH si formeaza doua saruri diferite. Sarea normala K₂SO₄, se formeaza atunci cand 2 moli de baza reactioneaza cu un mol de acid. Sarea acida se formeaza atunci cand un mol de baza reactioneaza cu un mol de acid . KHSO₄ si K₂SO₄ sunt solide cristaline albe. Ca si NaCl cristalina, aceste saruri au o structura ionica in stare solida.

Intalnim deseori si acasa o serie de acizi si baze:sucul de lamaie isi datoreaza gustul sau acru acidului

citric;vinul contine acid tartric;otetul contine acid acetic;praful de copt contine carbonat acid de sodiu,

iar amoniacul apos contine hidroxid de amoniu.

Definitii operationale ale acizilor si bazelor

Electrolitii sunt substante care se dizolva in apa si formeaza solutii care conduc electricitatea. Clasifi-

carea electrolitilor ca acizi, baze si saruri se bazeaza pe propritatile observabile ale solutiilor.

Arrhenius a definit baza si acidul astfel:un acid este o substanta care se dizolva in apa formand ionul de hidrogen, H⁺;o baza este o substanta care formeaza ionul hidroxil, OH^-.

Cand un acid ca HCl se dizolva in apa, el se ionizeaza aproape complet. Arrhenius a numit acizii care se comporta in acest fel, acizi tari. El a reprezentat reactia chimica sub forma echilibrului :

HCl=H⁺+Cl^-K  are valoare mare

Cand acidul acetic se dizolva in apa, numai o mica fractie de molecule se ionizeaza. Un astfel de acid este denumit acid slab. Reactia de echilibru poate fi scrisa sub forma:

CH₃COOH=H⁺+CH₃COOK  are valoare mica

Cuvintele tare si slab folosite in acest sens sunt uneori confuze. Ele nu se refera la concentratia initiala a electrolitilor, ci la gradul de ionizare.

Comparatie intre acizii tari si acizii slabi

Proprietatile electrice ale fazelor condensate

Conductibilitatea electrica a unei solutii apoase depinde de cat solvit s-a dizolvat in apa si, de asemenea,

de ce fel de ioni s-au format. O solutie care contine 0,1 moli NaCl la litru prezinta o conductibilitate mai ridicata decat o solutie continand 0,01 moli NaCl la litru.

Apa este un conductor foarte slab de electricitate. In schimb cand in apa se dizolva clorura de sodiu,

sarea de bucatarie , solutia conduce mai usor curentul. Clorura de sodiu dizolvata trebuie sa fie raspunzatoare pentru acest fenomen. Cum este influentata solutia de sarea dizolvata astfel incat sarcina electrica sa se poata deplasa prin lichid?O posibilitate ar fi ca in solutia de sare se gasesc ioni. Miscarea acestor particule incarcate prin solutie ar putea fi o explicatie a curentului electric . Sarea are formulala NaCl. La fiecare atom de sodiu exista un atom de clor. Chimistii au descoperit ca in solutia de NaCL in apa exista ioni Na⁺ si ioni Cl^-. Putem scrie acest lucru prin ecuatia:

NaCl(solid)+apa=Na⁺(in apa)+Cl^-(an apa)

Solidul se dizolva formand particulele incarcate cu sarcina electrica Na⁺(aq) si Cl^-(aq). Ele se pot misca

Independent in solutie. Atractia uneia pentru cealalta este micsorata deoarece ele sunt inconjurate de multe molecule de apa. Ionii cu sarcina pozitiva sunt denumiti cationi. Ionii cu sarcina negativa sunt denemiti anioni. Curentul electric poate trece prin solutie datorita deplasarii acestor ioni. Ionii Cl^-(aq) se

Deplaseaza intr-o directie, facand ca sarcina negativa sa se miste in acest sens. Ionii Na⁺(aq) se deplaseaza in directia opusa, facand ca sarcina pozitiva sa se miste in celalalt sens. Aceste deplasari poarta sarcina prin solutie si, astfel, trece curentul electric.

Zaharul se dizolva si el in apa. Solutia nu conduce insa curentul electric mai bine decat apa pura. Tragem concluzia ca in solutia de zahar nu sunt prezente particule cu sarcina. Nu se formeaza ioni. Clorura de calciu CaCl₂, este un alt solid cristalin care se dizolva usor in apa. Solutia conduce curentul electric. Din acest punct de vedere, clorura de calciu este asemanatoare clorurii de sodiu si nu seamana cu zaharul. Cand se dizolva clorura de calciu in apa, in solutie se formeaza ioni. Ecuatia reactiei este:

CaCl(s)=Ca²⁺(aq)+2Cl^-(aq)

Caldura de reactie

1.     Hidroxidul de sodiu solid se dizolva in apa formand o solutie apoasa de ioni:

NaOH(s)=Na⁺(aq)+OH^-(aq)+x₁kcal

2.     Hidroxidul de sodiu solid reactioneaza cu o solutie apoasa de acid clorhidric, formand apasi o solutie apoasa de clorura de sodiu:

NaOH(s)+H⁺(aq)+Cl^-(aq)=H₂O+Na⁺(aq)+Cl^-(aq)+x₂kcal

3.     O solutie apoasa de hidroxid de sodiu reactioneaza cu o solutie apoasa de acid clorhidric formand apa si o solutie apoasa de clorura de sodiu:

Na⁺(aq)+OH^-(aq)+H⁺(aq)+Cl^-(aq)=H₂O+Na⁺(aq)+Cl^-(aq)+x₃kcal

BIBLIOGRAFIE

1. Joseph E. Davis, Jr.;W.Keith MacNab;Edward L.Haenisch;A.L.McClellon;Paul R.O'Connor-"Chimie:experinte si principii -Manual de laborator"  vol.2

Editura stiintifica si enciclopedica, Bucuresti, 1983

2. Paul R. O'Connor, Edward L.Haenisch -"Chimie:experiente si principii" vol.1

Editura stiintifica si enciclopedica, Bucuresti, 1983