Kysy kemistiltä, osa 1

posted in: Uncategorized | 0

Kysy kemistiltä-toiminto on nyt aktivoitunut sivuilla ja olen saanut kaksi kysymystä. Ensimmäinen liittyy pesusoodan käyttöön ja toinen kupari-ionin muodostamiin komplekseihin.

Ilona kysyy seuraavaa: ”Luin netistä ohjeen, jonka mukaan patjasta voi puhdistaa tahrat suihkuttamalla niihin vesi-etikkaliuosta (n. 50%/50%), kunnes pinta on siitä kostunut, ja sen jälkeen ripottelemalla päälle runsaasti ruokasoodaa, hieroa sitä tahraan, antaa vaikuttaa joitakin tunteja ja sen jälkeen imuroida käsitelty kohta. Olen tehnyt niin muutamaan otteeseen, mutta nyt kävikin ilmi, että ruokasoodana käyttämäni jauhe olikin pesusoodaa. Nyt olen huolissani siitä, voiko patjassa olla käsittelyjen jäljiltä jotain vaarallista? En osaa arvioida ainesosien määräsuhteita, vettä ja etikkasäilykkeiden sekoitin ihan silmämääräisesti. Luin, että sooda muodostaa veden kanssa natriumhydroksidia. Käsittelin sitä ihan paljain sormin, mutta en huomannut mitään reaktiota ihossa. Tahratkin ovat sitkeästi patjassa edelleen.”

Kiitos kysymyksestä. Ruokasoodan ja pesusoodan ero on se, että ruokasooda on natriumvetykarbonaattia (NaHCO3), pesusooda taas natriumkarbonaattia (Na2HCO3). Kumpikin hajoaa vesiliuoksessa ioneiksi.

Vetykarbonaatti-ioni (HCO3-) on heikko emäs, joka reagoi veden kanssa muodostaen hiilihappoa (H2CO3) ja hydroksidi-ioneja (OH-). Kaksisuuntainen nuoli reaktioyhtälössä tarkoittaa, että kyseessä on tasapainoreaktio jota tapahtuu kumpaankin suuntaan. Kaikki lähtöaineet eivät siis reagoi.

Liuoksessa on myös natriumioneja, joten periaatteessa voidaan puhua natriumhydroksidista.

Liuoksessa on etikkaa, jonka sisältämä etikkahappo (CH3COOH) reagoi veden kanssa muodostaen asetaatti- (CH3COO-) ja oksoniumioneja (H3O+).

Etikasta peräisin olevat oksoniumionit neutraloivat hydroksidi-ioneja, jolloin muodostuu vettä.

Koska etikan sisältämä etikkahappo on heikko happo ja vetykarbonaatti-ioni heikko emäs, niiden molekyyleistä suurin osa ei reagoi liuettuaan veteen. Ne jotka reagoivat, neutraloivat toisensa ellei toista ole reilusti ylimäärin.

Jos kyseessä on natriumkarbonaatista peräisin oleva karbonaatti-ioni, niin se reagoi vetykarbonaatiksi. Sen jälkeen tapahtuvat samat reaktiot kuin edellä.

Myös karbonaatti-ioni on heikko emäs. Jos natriumkarbonaattia on reilusti ylimäärin etikkaan nähden, on mahdollista että patjaan jää pieni määrä natriumhydroksidia. Jos patjan annetaan kuitenkin kuivua ennen kuin sen päälle laitetaan lakana, mitään jäämiä ei pitäisi siitä iholle päätyä.

Tahranpoistosta en valitettavasti osaa sanoa paremmin, riippuu ihan tahran koostumuksesta, mikä siihen auttaisi.

Hanna-Marialla puolestaan on seuraavanlainen kysymys: ”Hei, minulla ilmeni työselostetta tehdessä kysymys, johon en osaa vastata. Kupari(II)-ioni voi muodostaa vesimolekyylien kanssa kaksi erilaista kompleksi-ionia. Mikä on näiden kompleksi-ionien kaava ja nimi?”

Kiitos kysymyksestä! Tämä onkin jo yliopiston kemiaa. Kirjoitan tämän vastauksen niin, että sinä, hyvä lukija, voit samalla itse kokeilla pääsetkö eteenpäin tässä pulmassa vihjeiden avulla. Selaa sivua niin, että sivun alareunassa on näkyvissä juuri se rivi, jota olet lukemassa. Seuraa sitten tekstin ohjeita.

Siirtymämetallien ionit muodostavat kompleksi-ioneja muiden ionien tai neutraalien ryhmien kanssa. Näitä kutsutaan ligandeiksi, ja ligandien määrän ilmoittaa kompleksin koordinaatioluku. Kullakin ionilla on sille ominaisia koordinaatiolukuja. Lukija, tarvitset nyt yliopiston yleisen kemian kirjan tai sähköiset oppimateriaalit. Etsi taulukko, josta löytyy kunkin siirtymämetalli-ionin tyypillisimmät koordinaatioluvut. Kun olet löytänyt taulukon, etsi siitä hapetusluvulla II oleva kupari-ioni eli Cu2+. Jos sinulla ei ole pääsyä oppimateriaaleihin, joista voisit nähdä taulukon, selaa sivua alaspäin.

Taulukosta näkyy, että Cu2+-ionille ominaisia koordinaatiolukuja ovat 4 ja 6. Huomaa ero Cu+-ionin kanssa. Tämä tarkoittaa, että ligandeja on tyypillisesti joko 4 tai 6. Osaatko nyt muodostaa kysyttyjen kompleksi-ionien kaavat? Kun olet kirjoittanut kaavat itsellesi, voit selata sivua eteenpäin.

Ionien kaavat ovat [Cu(H2O)4]2+ ja [Cu(H2O)6]2+.

Etsi nyt joko netistä tai kirjasta ”kompleksiyhdisteiden nimeäminen”.

Voit etsiä tietoa vielä itse tai kelata sivua eteenpäin.

Kompleksi-ionien nimet alkavat ligandien määrällä. Tässä käytetään etuliitteitä mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, tai heksa- silloin, kun ligandi on yksinkertainen, kuten vesimolekyyli. Seuraavaksi tulee ligandin nimeä vastaava etuliite. Vesimolekyylille se on akva. Lopussa on keskusatomi ja sen hapetusluku, esim. kupari(II). Koska kyseessä on kationi, atomin nimeä käytetään sellaisenaan eikä siihen lisätä erillistä päätettä. Osaatko nyt muodostaa kysyttyjen kompleksi-ionien nimet? Kirjoita ne itsellesi ennen kuin katsot vastauksen.

Ionien nimet ovat tetra-akva-kupari(II) ja heksa-akva-kupari(II).

Lähde: Steven Zumdahl & Susan Zumdahl: Chemistry, 5. painos, 2000, Houghton Mifflin Company, Boston, Massachusetts, USA.

Seuraa, tykkää tai jaa:

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *