roger norrisllojet e lidhjeve kimike 49 lidhja jonike 49 lidhja kovalente 51 ... benzeni dhe...

Lawrie RyanRoger Norris

Kimia 12me zgjedhjePër klasën e dymbëdhjetë, gjimnaz

Përktheu dhe përshtati: Prof. Dr. Besnik Baraj

TEKST I DIGJITALIZUARhttp://mediaprint.al/libridigjital

Titulli: Kimia me zgjedhje 12

Titulli i origjinalit: Cambridge International AS and A Level Chemistry CoursebookAutorë: Lawrie Ryan, Roger Norris

© Cambridge University Press, 2014AQA Biology A Level was originally published in English in 2015. This translation is published by arrange-ment with Oxford University Press.

Kimia me zgjedhje 12 është botim i përkthyer nga origjinali, në gjuhën angleze, i përkthyer në gjuhën shqipe, në marrëveshje me shtëpinë botuese Cambridge University Press.

Përktheu dhe përshtati: Prof. Dr. Besnik BarajDrejtuese botimi: Anila BishaRedaktore shkencore: Dr. Edlira BarajRedaktore teknike: Laureta ShkozaRedaktore gjuhësore: Elona QoseIlustrimet: Cambridge University Press Dizajni për botimin shqip: Elzana Agolli

Shtëpia Botuese MediaprintISBN: 978-9928-08-337-1Botimi i parë, 2018Shtypi: Shtypshkronja Mediaprint

PërmbajtjaSi është krijuar libri vi

Kapitulli 1: Molet dhe barazimet kimike 1

Masat e atomeve dhe molekulave 2 Masa atomike relative 3Sasia e substancës 5

Njehsime me molin 6 Formulat kimike dhe barazimet kimike 10Tretësirat dhe përqendrimi i tyre 14 Njehsime për vëllimet molare të gazeve 18

Kapitulli 2: Struktura e atomit 24

Elementet kimike dhe atomet 25Brenda atomit 25Ndërtimi i bërthamës së atomit 28Izotopet 28Grimcat përbërëse të atomit 29

Kapitulli 3: Elektronet në atome dhe konfigurimi elektronik 32

Struktura e thjeshtë elektronike 33Sjellja kimike e elementeve 34Numri kuantik sekondar 37Konfigurimet elektronike 39

Tabela e sistemit periodik dhe numrat kuantikë magnetikë dhe spin 40Energjitë e jonizimit në tabelën periodike 41

Kapitulli 4: Lidhja kimike 48

Llojet e lidhjeve kimike 49Lidhja jonike 49Lidhja kovalente 51Format gjeometrike të molekulave 55Ushtrime për formën e molekulave 56Lidhjet metalike 58Forcat e bashkëveprimit ndërmolekular 60Lidhja hidrogjenore 64Lidhjet kimike dhe vetitë fizike të përbërjeve 66

Kapitulli 5: Gjendjet e lëndës 72

Gjendja e gaztë, teoria kinetike e gazeve 73Gazet ideale 74

Kufizimet e ligjit të gazeve ideale 75Ekuacioni i përgjithshëm i gazeve 75Llogaritja e masës molekulare relative 76Gjendja e lëngët, sjellja e lëngjeve 77Gjendja e ngurtë 77

Kapitulli 6: Ndryshimet e entalpisë 89

Çfarë janë ndryshimet e entalpisë? 79Entalpitë standarde të formimit 80Matja e ndryshimeve te entalpisë 82Ligji i Hesit 84

Ushtrime për njehsimin e ndryshimit te entalpisë me anë të ligjit të Hesit 87

Ushtrime për njehsimin e ndryshimit të entalpisë standarde të formimit 88

Ushtrime për njehsimin e ndryshimit të entalpisë së hidratimit 89

Energjia e lidhjes kimike dhe ndryshimet e entalpisë 89

Njehsimi i ndryshimit të entalpisë bazuar në energjitë e lidhjeve kimike 91

Kapitulli 7: Reaksionet redoks 96

Çfarë është një reaksion redoks? 97Reaksionet redoks dhe transferimi i elektroneve 98Numrat e oksidimit 99Reaksione oksido-reduktimi 100Emërtimi i përbërjeve kimike 101

Shkrimi i formulave të substancave kur jepet emri i tyre 102 Barazimi i reaksioneve redoks 102

Kapitulli 8: Ekuilibri kimik 106

Reaksionet e kthyeshme dhe ekuilibri kimik 107Ndryshimi i pozicionit të ekuilibrit 109Shprehjet dhe konstantja e ekuilibrit, Ke 113

Ekuilibrat në reaksionet me gazet, konstantja e ekuilibrit, Kp 117 Ekuilibri dhe industria kimike 119Ekuilibrat acid-bazë 120

Kapitulli 9: Shpejtësitë e reaksioneve kimike 130

Kinetika e reaksioneve kimike 131

iiiiii

Shpejtësia e reaksionit dhe përqendrimi 133Shpejtësia e reaksionit dhe temperatura 133

Ndikimi i katalizatorit në shpejtësinë e reaksionit kimik 134Enzimat 135

Kapitulli 10: Vetitë periodike të elementeve 138

Ndërtimi i tabelës periodike 139Sistemi periodik i elementeve 139

Ndryshimi i vetive kimike të elementeve në tabelën periodike 144

Oksidet e elementeve të periodës së tretë 146 Kloruret e elementeve të periodës së tretë 148

Kapitulli 11: Grupi IIA (grupi i 2-të) 153

Vetitë fizike të elementeve të grupit IIA 154Vetitë kimike të elementeve të grupit IIA 155

Shpërbërja termike e karbonateve dhe nitrateve të elementeve të grupit IIA 158

Disa përdorime të përbërjeve të elementeve të grupit IIA 159

Kapitulli 12: Grupi VIIA (grupi i 17-të) 161

Vetitë fizike të elementeve të grupit VIIA 162Vetitë kimike të elementeve të grupit VIIA 163Reaksionet e joneve halogjenure 165Vetoksido-reduktimi - reaksione jopërpjesëtimore 167Përdorimet e halogjenëve dhe përbërjeve të tyre 168

Kapitulli 13: Elektrokimia 171

Reaksionet redoks 172Elektroliza 173Elektroliza sasiore 174Potencialet e elektrodave 176Potenciali i elektrodës dhe reaksionet redoks 177Matja e potencialeve standarde të elektrodave 180

Përcaktimi i potencialeve elektrodike standarde - E0 182 Elementet elektrokimike dhe bateritë 187

Informacion shtesë për elektrolizën 189

Kapitulli 14: Hyrje në kiminë organike 196

Shumëllojshmëria dhe paraqitja e molekulave organike 197Grupet funksionore 200Emërtimi i përbërjeve organike 200Lidhjet kimike në molekulat organike 201

Izomeria e strukturës 202 Stereizomeria 203

Mekanizmat e zhvillimit të reaksioneve organike 204Reaksionet organike 206

Kapitulli 15: Hidrokarburet dhe polimeret 209

AlkanetGjendja në natyrë e alkaneve dhe cikloalkaneve 210Vetitë kimike të alkaneve 210Alkenet 212Vetitë kimike të alkeneve 215Oksidimi i alkeneve (hidroksilimi) 216Polimerizimi i alkeneve 219Pyetje arsyetuese mbi polimerët e adicionit 221Polimerizimi me kondensim 222Poliamidet sintetike 222Polimerët biokimikë 223

Kapitulli 16: Halogjenalkanet 229

Reaksionet e zëvendësimit nukleofilik 230 Mekanizmi i zëvendësimit nukleofilik te

halogjenalkanet 232Reaksionet e eliminimit 234Përdorimet e halogjenalkaneve 234

Kapitulli 17: Alkoolet, eteret dhe acidet karboksilike 237

Seritë homologe të alkooleve 238Vetitë kimike të alkooleve 238Acidet karboksilike 243

Kapitulli 18: Përbërjet karbonile, arenet, benzeni dhe homologët e tij 246

Seritë homologe të aldehideve dhe ketoneve 247Përgatitja e aldehideve dhe ketoneve 248Adicioni nukleofilik me HCN 249Prova për zbulimin e aldehideve dhe ketoneve 250Reaksioni i haloformit 252Spektroskopia infra e kuqe 253Unaza e benzenit 254Vetitë kimike të areneve 255

Kapitulli 19: Aspekte të thelluara të ekuilibrit kimik 261

Produkti jonik i ujit, Ku 262 Njehsimet e pH-it 263

iv

Acidet e dobëta dhe konstantja e shpërbashkimit, Ka 265Indikatorët (dëftuesit) e titullimeve acid-bazë 267Tretësirat buferike (tampon) 271Ekuilibri dhe tretshmëria 274

Kapitulli 20: Kinetika e reaksionit kimik 282

Faktorët që ndikojnë në shpejtësinë e reaksionit 283 Përkufizimi i shpejtësisë së reaksionit 283Llogaritja e shpejtësisë së reaksionit nga grafikët 285Ekuacionet kinetike dhe konstantja e shpejtësisë 288

Njehsime me konstanten e shpejtësisë, k 292Ushtrime: Përcaktimi i rendit të reaksionit 293Kinetika kimike dhe mekanizmi i reaksioneve 296Kataliza 298

Kapitulli 21: Acidet karboksilike 308

Aciditeti i acideve karboksilike 309Oksidimi i acidit metanoik 310Kloruret e acileve 310

Tabela periodike 312

Fjalor 313

viv

Shpejtësia e reaksionit dhe përqendrimi 133Shpejtësia e reaksionit dhe temperatura 133

Ndikimi i katalizatorit në shpejtësinë e reaksionit kimik 134Enzimat 135

Kapitulli 10: Vetitë periodike të elementeve 138

Ndërtimi i tabelës periodike 139Sistemi periodik i elementeve 139

Ndryshimi i vetive kimike të elementeve në tabelën periodike 144

Oksidet e elementeve të periodës së tretë 146 Kloruret e elementeve të periodës së tretë 148

Kapitulli 11: Grupi IIA (grupi i 2-të) 153

Vetitë fizike të elementeve të grupit IIA 154Vetitë kimike të elementeve të grupit IIA 155

Shpërbërja termike e karbonateve dhe nitrateve të elementeve të grupit IIA 158

Disa përdorime të përbërjeve të elementeve të grupit IIA 159

Kapitulli 12: Grupi VIIA (grupi i 17-të) 161

Vetitë fizike të elementeve të grupit VIIA 162Vetitë kimike të elementeve të grupit VIIA 163Reaksionet e joneve halogjenure 165Vetoksido-reduktimi - reaksione jopërpjesëtimore 167Përdorimet e halogjenëve dhe përbërjeve të tyre 168

Kapitulli 13: Elektrokimia 171

Reaksionet redoks 172Elektroliza 173Elektroliza sasiore 174Potencialet e elektrodave 176Potenciali i elektrodës dhe reaksionet redoks 177Matja e potencialeve standarde të elektrodave 180

Përcaktimi i potencialeve elektrodike standarde - E0 182 Elementet elektrokimike dhe bateritë 187

Informacion shtesë për elektrolizën 189

Kapitulli 14: Hyrje në kiminë organike 196

Shumëllojshmëria dhe paraqitja e molekulave organike 197Grupet funksionore 200Emërtimi i përbërjeve organike 200Lidhjet kimike në molekulat organike 201

Izomeria e strukturës 202 Stereizomeria 203

Mekanizmat e zhvillimit të reaksioneve organike 204Reaksionet organike 206

Kapitulli 15: Hidrokarburet dhe polimeret 209

AlkanetGjendja në natyrë e alkaneve dhe cikloalkaneve 210Vetitë kimike të alkaneve 210Alkenet 212Vetitë kimike të alkeneve 215Oksidimi i alkeneve (hidroksilimi) 216Polimerizimi i alkeneve 219Pyetje arsyetuese mbi polimerët e adicionit 221Polimerizimi me kondensim 222Poliamidet sintetike 222Polimerët biokimikë 223

Kapitulli 16: Halogjenalkanet 229

Reaksionet e zëvendësimit nukleofilik 230 Mekanizmi i zëvendësimit nukleofilik te

halogjenalkanet 232Reaksionet e eliminimit 234Përdorimet e halogjenalkaneve 234

Kapitulli 17: Alkoolet, eteret dhe acidet karboksilike 237

Seritë homologe të alkooleve 238Vetitë kimike të alkooleve 238Acidet karboksilike 243

Kapitulli 18: Përbërjet karbonile, arenet, benzeni dhe homologët e tij 246

Seritë homologe të aldehideve dhe ketoneve 247Përgatitja e aldehideve dhe ketoneve 248Adicioni nukleofilik me HCN 249Prova për zbulimin e aldehideve dhe ketoneve 250Reaksioni i haloformit 252Spektroskopia infra e kuqe 253Unaza e benzenit 254Vetitë kimike të areneve 255

Kapitulli 19: Aspekte të thelluara të ekuilibrit kimik 261

Produkti jonik i ujit, Ku 262 Njehsimet e pH-it 263

iv

Acidet e dobëta dhe konstantja e shpërbashkimit, Ka 265Indikatorët (dëftuesit) e titullimeve acid-bazë 267Tretësirat buferike (tampon) 271Ekuilibri dhe tretshmëria 274

Kapitulli 20: Kinetika e reaksionit kimik 282

Faktorët që ndikojnë në shpejtësinë e reaksionit 283 Përkufizimi i shpejtësisë së reaksionit 283Llogaritja e shpejtësisë së reaksionit nga grafikët 285Ekuacionet kinetike dhe konstantja e shpejtësisë 288

Njehsime me konstanten e shpejtësisë, k 292Ushtrime: Përcaktimi i rendit të reaksionit 293Kinetika kimike dhe mekanizmi i reaksioneve 296Kataliza 298

Kapitulli 21: Acidet karboksilike 308

Aciditeti i acideve karboksilike 309Oksidimi i acidit metanoik 310Kloruret e acileve 310

Tabela periodike 312

Fjalor 313

vv

Si është krijuar libri

48

Rezultatet e të nxënit ju duhet të jeni të aft ë:nduke përdorur diagramet me pika dhe kryqe, të

përshkruani lloje të ndryshme të lidhjeve, përfshirë:– lidhjen jonike;– lidhjen kovalente;– lidhjen bashkërenditëse (koordinative);

n të sqaroni format dhe këndet e lidhjes në molekula, duke përdorur gjeometrinë e shtytjes së çifteve elektronike të shtresës; si shembuj të thjeshtë: BF3 (trekëndore), CO2 (lineare), CH4 (tetraedrike), NH3 (piramidale), H2 (jolineare), SF6 (oktaedrike) dhe PF5 (bipiramidë trekëndore);

n të përshkruani lidhjen kovalente bazuar në mbivendosjen e orbitaleve, duke dhënë lidhjet σ dhe π, përfshirë edhe konceptin e hibridizimit për të formuar orbitalet hibride sp, sp2 dhe sp3;

n të shpjegoni formën e këndeve të lidhjeve tek etani dhe eteni, si dhe të përdorni njohuritë për të parashikuar format e këndeve të lidhjeve te molekulat e ngjashme;

n të sqaroni termat: energji e lidhjes, gjatësi e lidhjes dhe polaritet i lidhjes, si dhe t’i përdorni ato për të krahasuar reaktivitetin e lidhjeve kovalente;

n të përshkruani forcat ndërmolekulare të bazuara në dipolet e përkohshme dhe të përhershme, forcat e lidhjes hidrogjenore, si dhe lidhjen metalike;

n të përshkruani, interpretoni dhe parashikoni ndikimin e llojeve të ndryshme të lidhjeve te vetitë fizike të substancave;

n nga informacionet e dhëna të gjeni llojin e lidhjes së pranishme.

Kapitulli 4:Lidhja kimike

Hyrje

Çfarë janë ndryshimet e entalpisëReaksion ekzotermik apo endotermik?Reaksionet kimike që çlirojnë energji në mjedisin përreth përshkruhen si ekzotermike. Në një reaksion ekzotermik, temperatura e mjedisit përreth rritet. Për shembull, kur magnezi vepron me acidin sulfurik në një provëz, energjia që çlirohet transferohet në mjedis dhe temperatura e përzierjes së reaksionit në provëz rritet:

Mg(ng) + H2SO4(aq) MgSO4(aq) + H2(g) (çlirohet energji)

Mjedisi përreth përfshin:n tretësin (në këtë rast uji);n ajrin përreth provëzës;n vetë provëzën;n çdo gjë të zhytur në provëz (termometri).

Shembuj të tjerë të reaksioneve ekzotermike përfshijnë:n djegien e lëndëve djegëse;n oksidimin e karbohidrateve në trupat e kafshëve dhe

bimëve (frymëmarrjen);n reaksionin e ujit me gëlqeren (oksid kalciumi).

Reaksionet kimike që përthithin energji nga mjedisi rrethues quhen reaksione endotermike. Në një reaksion endotermik, temperatura e mjedisit rrethues zvogëlohet (fig. 6.2). Për shembull, kur hidrogjenkarbonati i natriumit

vepron, në një provëz, me tretësirën ujore të acidit citrik, temperatura e përzierjes së reaksionit në provëz ulet. Acidi citrik dhe hidrogjenkarbonati i natriumit përthithin nxehtësinë nga tretësi, provëza dhe ajri.

Shembuj të tjerë të reaksioneve endotermike janë:n shpërbërja e gurit gëlqeror me ngrohje (të gjitha reaksionet

e shpërbërjes janë endotermike);n fotosinteza (në të cilën energjia merret nga rrezet e diellit);n tretja e kripërave të amonit në ujë.

NH4Cl(ng) + aq NH4+

(aq) + Cl–(aq)

klorur amoni ujë jone amoniumi jone klorur

Figura 6.2 Përdorimi i paketave ftohëse në raste dëmtimi gjatë aktivitetit sportiv. Kur paketa shtypet, uji dhe kristalet e klorurit të amonit përzihen. Gjatë tretjes së kristaleve, transferohet energji nga mjedisi, si dhe ftohet pjesa ku vendoset pakoja.

Hyrje

Zhvillimi i reaksioneve kimike shoqërohet me ndryshim energjie. Energjia shfaqet në disa forma, si: nxehtësi, dritë, tingull dhe energji elektrike. Energjia kimike tek atomet dhe lidhjet e substancave është, gjithashtu, shumë e rëndësishme. Një nga format e energjisë që shfaqet te reaksionet kimike është ajo termike (figura 6.1): motori i makinave ngrohet pasi energjia kalon nga lënda djegëse që digjet në trupin e motorit; nga shpërthimi i fishekzjarrëve çlirohet shumë energji në formën e nxehtësisë (por edhe në formën e dritës dhe tingujve); trupat tanë qëndrojnë të nxehtë për shkak të oksidimit të vazhdueshëm (djegies) të ushqimit që konsumojmë.

Figura 6.1 Reaksionet kimike në këtë zjarr çlirojnë sasi të mëdha energjie.

80

Kapitulli 6

Llogaritja e shpejtësisë së reaksionit nga grafikëtShpejtësia e reaksionit zakonisht ndryshon me zhvillimin e reaksionit. Kjo për arsye se përqendrimi i substancave vepruese zvogëlohet. Le të marrim si shembull rastin e izomerizimit të ciklopropanit në propen:

H2CCH2(g) CH3CH

ciklopropan propen

CH2(g)H2C

Ecuria e këtij reaksioni mund të ndiqet duke matur

zvogëlimin e përqendrimit të ciklopropanit ose rritjen e përqendrimit të propenit. Në tabelën 22.1 janë paraqitur këto ndryshime në 500°C. Në këtë rast, të gjitha matjet janë kryer në të njëjtën temperaturë, pasi temperatura ndikon në mënyrë të dukshme në shpejtësinë e reaksionit.

Koha / min [ciklopropan] / mol dm–3

[propen] / mol dm–3

0 1.50 0.00

5 1.23 0.27

10 1.00 0.50

15 0.82 0.68

20 0.67 0.83

25 0.55 0.95

30 0.45 1.05

35 0.37 1.13

40 0.33 1.17

Tabela 22.1 Përqendrimet e substancës vepruese (ciklopropanit) dhe produktit (propenit) në intervale kohe 5 minutëshe (temperatura = 500oC (773 K)).

Kujtojmë që kllapat katrore [ ] që janë vendosur për ciklopropanin dhe propenin janë përdorur për të treguar përqendrimin: [propen] do të thotë "përqendrimi i propenit".

Në figurën 22.5 është paraqitur se si ndryshon përqendrimi i propenit në lidhje me kohën.

Ecuria e disa reaksioneve mund të ndiqet duke matur ndryshime të vogla të vëllimit të përzierjes së reaksionit. Për shembull, gjatë hidratimit të metilpropenit vëllimi zvogëlohet.

H+

(CH3)2C CH2 + H2O (CH3)3COH

Për të matur ndryshime të vogla të vëllimit përdoret një aparat i quajtur dilatometër (figura 22.4). Në këtë rast, temperatura duhet të kontrollohet me saktësi deri në ± 0.001°C. A mund të tregoni pse?

MetoDat Për të nDjekur ecurinë e një reaksioni (VazhDiM)

tub kapilar

shkallëzimi

rezervuar që përmban përzierjen e reaksionit

Figura 22.4 Një dilatometër

2. a. Propozoni një metodë të përshtatshme për të ndjekur ecurinë e secilit reaksion të dhënë më poshtë:

i. H2O2(aq) + 2I–(aq) + 2H+(aq) 2H2O(l) + I2(aq)

ii. HCOOCH3(aq) + H2O(l) HCOOH(aq) + CH3OH(aq)

iii. 2H2O2(aq) 2H2O(l) + O2(g)

iv BrO3–(aq) + 5Br –(aq) + 6H+(aq)

3Br2(aq) + 3H2O(l) b. Tregoni se pse gjatë matjes së ecurisë së një

reaksioni është e rëndësishme që temperatura të mbahet konstante.

Pyetje

Kapitulli 22: Kinetika e reaksionit kimik

327

vi

Çdo kapitull i librit të kimisë fillon me një përshkrim të shkurtër të koncepteve që shpjegohen në të.|

Në çdo temë mësimore, në korniza të dukshme tregohen reaksione të rëndësishme dhe fakte mbi lëndën përkatëse.

Në rastet kur ju duhet të mësoni se si të përdorni një formulë për të kryer llogaritje, me shembuj ju tregohet se si të veproni.

FluoralkanetkloralkanetBromalkanetjodalkanet

Teksti dhe ilustrimet përshkruajnë dhe shpjegojnë të gjitha faktet dhe konceptet që ju duhet të dini.

Në fillim të çdo kapitulli jepet një shembull, ku tregohet lidhja mes lëndës së shpjeguar dhe botës që na rrethon.

Ky libër nuk përmban hollësi për kryerjen e eksperimenteve të veçanta, por në të do të gjeni informacion të mjaft ueshëm rreth punës praktike që ju do të kryeni në këto pjesë.

sheMbuj të zGjiDhur (VazhDiM)

Hapi i parë: Ndërtoni grafikun e varësisë së përqendrimit (të acidit klorhidrik) në lidhje me kohën (figura 22.13).

koha / min

0

përq

endr

imi /

mol

dm–3

1.80

1.60

1.40

1.20

1.00

0.80

0.60

0.40

0.20

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 20000.0

tangjentja në kurbë në kohën 600 minutajep shpejtësinë e reaksionit në 600 minuta

1.84

= 1.480 mol dm–3

2000 × 60 s = 1.23 × 10–5 mol dm–3 s–1

Figura 22.13 Përqendrimi i acidit klorhidrik dhe metanolit zvogëlohet me të njëjtën shpejtësi në lidhje me kohën.

Hapi i dytë: Në disa pika të kurbës vizatoni tangjente që përkojnë me përqendrime të ndryshme. Tangjentja e ndërtuar në figurën 22.13 përkon me [HCl] = 1.04 mol dm–3.

Hapi i tretë: Për secilën nga tangjentet e ndërtuara llogarisni gradientin dhe shpejtësinë e reaksionit. Në figurën 22.13, shpejtësia që përkon me. [HCl] = 1.04 mol dm–3 është

  1.480 ________ 2000 × 60  = 1.23 × 10–5 mol dm–3 s–1

(shumëzoni me 60 për të kthyer minutat në sekonda). Në tabelën 22.7 janë paraqitur shpejtësitë që përkojnë

me pesë përqendrime të ndryshme të acidit klorhidrik.

Koha/min

Përqe-ndrimi / mol dm–3

Shpejtësia nga grafiku / mol dm–3 min–1

Shpejtësia nga grafiku / mol dm–3 s–1

0 1.84 2.30 × 10–3 3.83 × 10–5

200 1.45 1.46 × 10–3 2.43 × 10–5

400 1.22 1.05 × 10–3 1.75 × 10–5

600 1.04 0.74 × 10–3 1.23 × 10–5

800 0.91 0.54 × 10–3 0.90 × 10–5

Tabela 22.7 Vlerat e llogaritura të shpejtësive për reaksionin ndërmjet metanolit dhe acidit klorhidrik. Hapi i katërt: Ndërtoni grafikun e varësisë së

shpejtësisë së reaksionit nga përqendrimi. Figura 22.14 paraqet grafikun e shpejtësisë në varësi


të përqendrimit të [HCl] ose [CH3OH].Këtu është përfshirë [CH3OH] pasi nëse shohim të dhënat në tabelën 22.6, vëmë re se përqendrimi i CH3OH zvogëlohet me të njëjtën shpejtësi që zvogëlohet edhe përqendrimi i HCl.

1.00 2.0

1.0

0

2.0

3.0

4.0

shpe

jtësi

a e

reak

sion

it /1

0–5m

oldm

–3s–1

[HCl] dhe [CH3OH] / mol dm–3

Figura 22.14 Ky grafik tregon se si ndikon ndryshimi i përqendrimit të acidit klorhidrik ose metanolit në shpejtësinë e reaksionit. Forma e kurbës tregon se kemi të bëjmë me një reaksion të rendit të dytë.

Figura 22.14 tregon një kurbë rritëse. Kjo do të thotë se reaksioni është i rendit të dytë. Por i rendit të dytë në lidhje me kë? Meqenëse përqendrimet e HCl dhe CH3OH zvogëlohen me të njëjtën shpejtësi, atëherë reaksioni mund të jetë i rendit të dytë në lidhje me secilin prej tyre. Mundësitë janë:

■ shpejtësia = k[CH3OH] [HCl] ■ shpejtësia = k[CH3OH]2

■ shpejtësia = k[HCl]2

Për të konfirmuar njërën apo tjetrën nga këto mundësi duhet të kryhen eksperimente të mëtejshme. E vetmja gjë për të cilën jemi të sigurt është se rendi i përgjithshëm i reaksionit është dy.

11. Propozoni një mënyrë të re të kryerjes së eksperimentit për reaksionin ndërmjet metanolit dhe acidit klorhidrik, nëpërmjet të cilit të merren të dhëna mbi ndikimin e ndryshimit të përqendrimit të HCl, ndërkohë që përqendrimi i CH3OH mbahet i kontrolluar.

Pyetje

Kimia 12

336

PërmbledhjenJonet formohen kur atomet marrin apo japin

elektrone.

nLidhja jonike realizohet nga forca tërheqëse midis joneve të ngarkuara negativisht dhe atyre të ngarkuara pozitivisht. Këto jone qëndrojnë në rrjetën kristaline të substancave me lidhje jonike.

nLidhja kovalente realizohet kur atomet kanë një çift të përbashkët me elektrone.

nKur atomet formojnë lidhje kovalente apo jonike, çdo atom ose jon e ka të plotësuar shtresën e jashtme elektronike me elektrone (disa përbërje kovalente mund të jenë me mungesë elektronesh, disa kanë “oktet të zgjeruar”).

nDiagramet me pika dhe kryqe mund të ndërtohen për të treguar se si janë vendosur elektronet në substancat jonike dhe kovalente.

nNë lidhjen bashkërenditëse, një atom i jep të dy elektronet për të formuar lidhjen kovalente.

nFormat dhe këndet e lidhjes në molekula mund të parashikohen duke pasur parasysh se çiftet vetjake të elektroneve shtyjnë çiftet e tjera vetjake më shumë sesa çiftet e elektroneve lidhëse.

nLidhjet sigma, σ, formohen nga mbivendosja e orbitaleve atomike, ndërsa lidhjet pi, π, formohen nga mbivendosja anësore e orbitaleve atomike të llojit p.

nKa tre lloje forcash të dobëta të bashkëveprimit ndërmolekular: lidhja hidrogjenore, forcat dipol-dipol i përhershëm dhe forcat e van der Valsit.

nNdryshimet në elektronegativitet mund të përdoren për të parashikuar llojin e forcave të dobëta të bashkëveprimit ndërmolekular.

nLidhja hidrogjenore shfaqet ndërmjet molekulave që kanë një atom hidrogjeni me lidhje kovalente me një atom të një elementi mjaft elektronegativ (fluor, oksigjen dhe azot).

nFortësia e lidhjeve kovalente është e lidhur me energjinë, gjatësinë e lidhjes dhe polaritetin e lidhjes.

nForcat e bashkëveprimit ndërmolekular bazohen ose në dipolet e përhershme, si në rastin e CHCl3(l),ose në krijimin e dipoleve të përkohshme (forcat e van der Valsit), si te Br2(l).

nLidhja metalike mund të shpjegohet me jonet pozitive në një rrjetë, të rrethuara nga elektrone të lëvizshme

nVetitë fizike të substancave mund të shpjegohen nga lloji i lidhjes te molekulat e substancës.

nSubstancat me lidhje jonike kanë pika të larta shkrirjeje dhe vlimi, ndërsa molekulat e thjeshta me lidhje kovalente kanë pika të ulëta të shkrirjes.

14. Sqaroni ndryshimet bazuar në karakteristikat e lidhjeve të pranishme:

a) Oksidi i aluminit e ka pikën e shkrirjes 2980 oC, ndërsa kloruri i aluminit fillon të avullojë në 178 oC.

b) Kloruri i magnezit e përcjell elektricitetin kur ndodhet në gjendje të shkrirë, por nuk e përcjell kur është në gjendje të ngurtë.

Pyetje

c) Hekuri në gjendje të ngurtë e përcjell elektricitetin, ndërsa kloruri i hekurit (II) jo.

d) Sulfati i natriumit tretet në ujë, ndërsa squfuri nuk tretet.

e) Propanoli, CH3CH2CH2OH, është i tretshëm në ujë, ndërsa propani, CH3CH2CH3, nuk është i tretshëm.

f) Tretësira e klorurit të hidrogjenit në ujë e përcjell rrymën elektrike.

67

Lidhja kimike

Pyetje në fund të kapitullit1. Në prodhimin industrial të acidit nitrik ndodhin ndryshimet që vijojnë:

faza 1 faza 2 faza 3 faza 4 N2 NH3 NO NO2 HNO3

a. Vendosni numrin e oksidimit të atomit të azotit në çdo molekulë. [5] b. Për çdo fazë tregoni nëse ka ndodhur oksidim apo reduktim. Shpjegoni përgjigjen tuaj. [2] c. Emërtoni NO2. [1] d. Acidi nitrik vepron me fosforin e kuq.

P + 5HNO3 H3PO4 + 5NO2 + H2O

Duke parë ndryshimet në numrat e oksidimit, shpjegoni përse reaksioni është redoks. [5] e. Përse acidi nitrik në këtë reaksion mund të përshkruhet si agjent oksidues? [1]

Gjithsej = 14

2. Kalciumi vepron me ujin e ftohtë dhe formohet hidroksid kalciumi, Ca(OH)2 dhe hidrogjen, H2. a. Kalciumi vepron me ujin e ftohtë dhe formohet hidroksid kalciumi, Ca(OH)2 dhe hidrogjen, H2: i. kalciumi metalik; [1] ii. hidroksidi i kalciumit. [1] b. Tregoni numrin e oksidimit të hidrogjenit te: i. uji; [1] ii. hidrogjeni në gjendje të gaztë. [1] c. Shkruani dy gjysmëreaksionet për bashkëveprimin e ujit me hidroksidin e kalciumit për të treguar: i. ndryshimin nga kalciumi te jonet e kalciumit; [1] ii. ndryshimin nga uji te jonet hidroksil dhe hidrogjen. [1] d. Në cilin nga gjysmëreaksionet e pikës c ndodh reduktimi? Shpjegoni përgjigjen tuaj. [1] e. Shkruani barazimin për reaksionin e kalciumit me ujë. [1] f. Shpjegoni rolin e ujit në këtë reaksion. [1]

Gjithsej = 9

3. Reaksioni i pabarazuar midis dioksidit të squfurit me bromin tregohet më poshtë:

SO2 + Br2 + H2O SO42– + Br– + H+

a. Gjeni numrin e oksidimit të squfurit në: i. SO2 [1] ii. SO4

2– [1] b. Gjeni numrin e oksidimit të bromit në: i. Br2 [1] ii. Br– [1] c. Përcaktoni agjentin reduktues në këtë reaksion. Jepni sqarime. [1] d. Gjeni ndryshimin në gjendjen e oksidimit për: i. çdo atom S; [1] ii. çdo atom brom [1] e. Shkruani barazimin kimik për këtë reaksion. [2]

Gjithsej = 9

104

Kapitulli 7

316

Fjalor

Halogjenë - grupi i 17-të i elementeve.

Hemoglobinë - proteinë që përmban hekur e që ndodhet në qelizat e kuqe të gjakut, që transportojnë oksigjenin në trupin e njeriut.

Hibridizimi i orbitaleve atomike - procesi i përzierjes së orbitaleve atomike, kështu që secili ka disa tipare të çdo orbitali që formon përzierjen.

Hidrofob - pjesa jopolare e një molekule, që nuk ka prirje të tërheqë ujin.

Hidrokarbur - një përbërje që përbëhet nga vetëm karbon dhe hidrogjen.

Hidrokarbure të ngopura - përbërje të hidrogjenit dhe karbonit, në të cilat lidhjet karbon – karbon janë të gjitha lidhje kovalente njëfishe.

Hidrokarbure të pangopura - përbërjet (substancat) që përmbajnë hidrogjen dhe karbon, por molekulat e tyre kanë edhe lidhje të dyfishta ose të trefishta midis, të paktën, dy karboneve.

Hidrolizë - shpërbërja e një substance nga uji, që shpesh përshpejtohet nga veprimi me një acid ose alkal.

Indikator (dëftues) acido-bazik - një substancë e cila e ndryshon ngjyrën në një interval të ngushtë, të caktuar, të vlerave të pH-it.

Izomer optik - stereizomerët që ekzistojnë si dy figura në pasqyrë, që nuk mund të mbivendosen.

Izomer strukture - përbërjet me të njëjtën formulë molekulare, por me formulë strukture të ndryshme.

Izotop - atome të një elementi me të njëjtin numër të protoneve, por me numër të ndryshëm neutronesh.

Jon molekular - joni që formohet nga humbja e një elektroni nga molekula gjatë analizës në një masë spektrometri dhe që na jep masën molekulare të një përbërjeje të panjohur.

Jone spektatore - jonet e pranishme në përzierjen e një reaksioni, që nuk marrin pjesë në reaksion.

Jopolar - një molekulë ku ngarkesa nuk është e ndarë. Ajo nuk tërhiqet nga një ngarkesë pozitive ose negative.

Karbokation - një grup alkil, që ka një ngarkesë pozitive në një nga atomet e karbonit, p.sh. +CH2CH3.

Kataliza heterogjene - lloji i katalizës, në të cilën katalizatori dhe substancat vepruese janë në faza të

ndryshme. Për shembull, hekuri në procesin Haber.

Kataliza homogjene - lloji i katalizës, në të cilën katalizatori dhe substancat vepruese janë në të njëjtën fazë. Për shembull, acidi sulfurik katalizon formimin e një esteri nga një alkool dhe një acid karboksilik.

Katalizator - një substancë që rrit shpejtësinë e një reaksioni kimik. Katalizatori, në fund të reaksionit, mbetet i pandryshuar kimikisht.

Kation - një jon i ngarkuar pozitivisht.

Katodë - elektroda në të cilën ndodh gjithmonë reduktimi (prej saj merren elektrone), pavarësisht nga lloji i elementit. Në elektrolizë, ajo është elektroda negative.

Kloruri acil - një përbërje organike aktive, që në grupin karboksilik OH- është zëvendësuar me një atom klor, për shembull kloruri i etanoilit, CH3COCl.

Koeficienti i ndarjes (përpjestimor)- raporti i përqendrimit të një përbërësi në dy tretës që nuk përzihen bashkë, pasi arrihet një gjendje ekuilibri.

Koha e mbajtjes - koha që i duhet një përbërësi në një përzierje që të zhvendoset nëpër një kolonë në gaz kromatografi.

Kondensim - kur një substancë në gjendje të gaztë ndryshon gjendjen, duke u kthyer në lëng.

Konfigurimi elektronik - një mënyrë e organizimit të elektroneve tek atomet, që tregojnë shtresat kuantike kryesore, nënshtresat dhe numrin e elektroneve të pranishme, p.sh., 1s22s22p3. Elektronet mund të tregohen në kutiza.

Konstantja e Avogadros - numri i atomeve (joneve, molekulave apo elektroneve) në një mol me atome (jone, molekula ose elektrone). Vlera numerike e tij është 6.02x1023 . Një mol përmban 6.02x1023 atome, molekula, jone apo elektrone.

Konstantja e ekuilibrit - një konstante e llogaritur nga shprehja e ekuilibrit për një reaksion.

Konstantja e Faradejit - ngarkesa që mbart një mol me elektrone (ose një mol me jone me një lloj ngarkese). Vlera e saj është 96500 kulon për një mol (C mol-1).

Konstantja e qëndrueshmërisë Kqënd - konstantja e ekuilibrit për formimin e jonit kompleks në një tretës nga jonet përbërëse të tij ose molekulat.

Konstantja e shpërbashkimit të acidit, Kaa - konstantja e ekuilibrit për një acid të dobët:

Kpt = [Cy+(aq)]a[Ax-(aq)]b

Krekingu - procesi në të cilin molekula hidrokarburi të

Figura 1.8 Nga e majta në të djathtë, një mol nga secili prej elementeve bakër, brom, karbon, merkur dhe plumb.

Njehsime me molinKur bashkëveprojnë substancat kimike duhen ditur masat e çdo substance, meqenëse ato bashkëveprojnë në raporte sasish të caktuara. Në këtë mënyrë shmanget shtimi i sasive të panevojshme, sepse kjo rrit koston. Për të kryer llogaritjet e sakta duhet të njihet barazimi i reaksionit kimik. Barazimi kimik na tregon raportin e moleve që bashkëveprojnë dhe atyre që përftohen nga reaksioni (produktet). Këto raporte të barazimit kimik përbëjnë atë që ne e quajmë stekiometria e reaksionit. Pra, reaksioni kimik i barazuar tregon stekiometrinë. Për shembull, në reaksionin

Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2

1 mol oksid hekuri (III) vepron me 3 mole monoksid karboni, duke çuar në formimin e 2 moleve hekur dhe 3 moleve dioksid karboni. Stekiometria e reaksionit është 1 : 3 : 2 : 3. Numrat përpara çdo substance kimike në reaksion quhen numra ose koeficientë stekiometrikë (3, 2 dhe 3, meqë 1 nuk vendoset para Fe2O3). Në një reaksion kimik, për të gjetur masën e produkteve të formuara, përdorim:

■ masat e substancave vepruese (reaktantëve);■ masat molare të substancave vepruese;■ barazimin kimik.

Shembull

1. Sa mole klorur natriumi ka në 117.0 g NaCl? (Vlera e Ar: Na = 23.0, Cl = 35.5); masa molare e NaCl = 23.0 + 35.5 = 58.5 g mol–1

numri i moleve =

=  117.0 _____  58.5 

= 2.0 mol

Shembull

2. Sa është masa e hidroksidit të natriumit, NaOH, në 0.25 mole hidroksid natriumi? (Vlera e Ar: H = 1.0, Na = 23.0, O = 16.0) masa molare e NaOH = 23.0 + 16.0 + 1.0 = 40.0 g mol–1

masa = numri i moleve × masën molare = 0.25 × 40.0 g = 10.0 g NaOH

3. a. Përdorni vlerat e Ar (Fe = 55.8, N = 14.0, O = 16.0, S = 32.1) për të llogaritur sasinë e substancës në një mol për secilin rast:

i. 10.7 g atome squfur; ii. 64.2 g molekula squfur (S8); iii. 60.45 g nitrat hekuri (III), Fe(NO3)3. b. Përdorni konstanten e Avogadros

(6.02 × 1023 mol–1) për të njehsuar numrin total të atomeve në 7.10 g atome klori (vlera Ar: Cl = 35.5).

Pyetje

4. Përdorni këto vlera të Ar: C = 12.0, Fe = 55.8, H = 1.0, O = 16.0, Na = 23.0.

Njehsoni masat e: a. 0.20 mole dioksid karboni, CO2; b. 0.050 mole karbonat natriumi, Na2CO3; c. 5.00 mole hidroksid hekuri (II), Fe(OH)2.

Pyetje

masamasa molare

Për të gjetur masën e një substance në një numër të caktuar molesh veprohet si vijon:

numri i moleve (mol) =

masa e substancës (g) = numri i moleve (mol) x masa molare (g mol-1).

masa e substancës në grammasa molare (g mol-1)

6

Kapitulli 1

energjia primare e jonizimit të një elementi është energjia e nevojshme për largimin e elektronit të parë nga çdo atom i një moli me atome të elementit në gjendje të gaztë, duke formuar një mol jone (1+) të gaztë.

vii


Në të gjithë tekstin ju jepet mundësia të kontrolloni nëse e keni kuptuar lëndën që sapo keni lexuar.

Në fund të çdo kapitulli ka një përmbledhje të koncepteve kryesore. Kjo ndihmon në përsëritjen e njohurive.

Përkufizimet që kërkohen nga programi mësimor tregohen në korniza të dukshme.

Fjalët kyçe, kur përdoren për herë të parë në tekst janë me ngjyrë të kuqe.

Në fund të librit gjeni fjalorin, ku jepen përkufizimet e fjalëve kyçe.

Përveç pyetjeve pas çdo mësimi, nxënësve u kërkohet t'u japin përgjigje edhe pyetjeve në fund të çdo kapitulli. Për zgjidhjen e disa prej tyre do t'ju vijnë në ndihmë edhe njohuritë e marra në kapitujt e mëparshëm.

Kapitujt dhe përmbajtja e tyre janë hartuar në bazë të programit mësimor.

vi


48

Rezultatet e të nxënit ju duhet të jeni të aft ë:nduke përdorur diagramet me pika dhe kryqe, të

përshkruani lloje të ndryshme të lidhjeve, përfshirë:– lidhjen jonike;– lidhjen kovalente;– lidhjen bashkërenditëse (koordinative);

n të sqaroni format dhe këndet e lidhjes në molekula, duke përdorur gjeometrinë e shtytjes së çifteve elektronike të shtresës; si shembuj të thjeshtë: BF3 (trekëndore), CO2 (lineare), CH4 (tetraedrike), NH3 (piramidale), H2 (jolineare), SF6 (oktaedrike) dhe PF5 (bipiramidë trekëndore);

n të përshkruani lidhjen kovalente bazuar në mbivendosjen e orbitaleve, duke dhënë lidhjet σ dhe π, përfshirë edhe konceptin e hibridizimit për të formuar orbitalet hibride sp, sp2 dhe sp3;

n të shpjegoni formën e këndeve të lidhjeve tek etani dhe eteni, si dhe të përdorni njohuritë për të parashikuar format e këndeve të lidhjeve te molekulat e ngjashme;

n të sqaroni termat: energji e lidhjes, gjatësi e lidhjes dhe polaritet i lidhjes, si dhe t’i përdorni ato për të krahasuar reaktivitetin e lidhjeve kovalente;

n të përshkruani forcat ndërmolekulare të bazuara në dipolet e përkohshme dhe të përhershme, forcat e lidhjes hidrogjenore, si dhe lidhjen metalike;

n të përshkruani, interpretoni dhe parashikoni ndikimin e llojeve të ndryshme të lidhjeve te vetitë fizike të substancave;

n nga informacionet e dhëna të gjeni llojin e lidhjes së pranishme.

Kapitulli 4:Lidhja kimike

Hyrje

Çfarë janë ndryshimet e entalpisëReaksion ekzotermik apo endotermik?Reaksionet kimike që çlirojnë energji në mjedisin përreth përshkruhen si ekzotermike. Në një reaksion ekzotermik, temperatura e mjedisit përreth rritet. Për shembull, kur magnezi vepron me acidin sulfurik në një provëz, energjia që çlirohet transferohet në mjedis dhe temperatura e përzierjes së reaksionit në provëz rritet:

Mg(ng) + H2SO4(aq) MgSO4(aq) + H2(g) (çlirohet energji)

Mjedisi përreth përfshin:n tretësin (në këtë rast uji);n ajrin përreth provëzës;n vetë provëzën;n çdo gjë të zhytur në provëz (termometri).

Shembuj të tjerë të reaksioneve ekzotermike përfshijnë:n djegien e lëndëve djegëse;n oksidimin e karbohidrateve në trupat e kafshëve dhe

bimëve (frymëmarrjen);n reaksionin e ujit me gëlqeren (oksid kalciumi).

Reaksionet kimike që përthithin energji nga mjedisi rrethues quhen reaksione endotermike. Në një reaksion endotermik, temperatura e mjedisit rrethues zvogëlohet (fig. 6.2). Për shembull, kur hidrogjenkarbonati i natriumit

vepron, në një provëz, me tretësirën ujore të acidit citrik, temperatura e përzierjes së reaksionit në provëz ulet. Acidi citrik dhe hidrogjenkarbonati i natriumit përthithin nxehtësinë nga tretësi, provëza dhe ajri.

Shembuj të tjerë të reaksioneve endotermike janë:n shpërbërja e gurit gëlqeror me ngrohje (të gjitha reaksionet

e shpërbërjes janë endotermike);n fotosinteza (në të cilën energjia merret nga rrezet e diellit);n tretja e kripërave të amonit në ujë.

NH4Cl(ng) + aq NH4+

(aq) + Cl–(aq)

klorur amoni ujë jone amoniumi jone klorur

Figura 6.2 Përdorimi i paketave ftohëse në raste dëmtimi gjatë aktivitetit sportiv. Kur paketa shtypet, uji dhe kristalet e klorurit të amonit përzihen. Gjatë tretjes së kristaleve, transferohet energji nga mjedisi, si dhe ftohet pjesa ku vendoset pakoja.

Hyrje

Zhvillimi i reaksioneve kimike shoqërohet me ndryshim energjie. Energjia shfaqet në disa forma, si: nxehtësi, dritë, tingull dhe energji elektrike. Energjia kimike tek atomet dhe lidhjet e substancave është, gjithashtu, shumë e rëndësishme. Një nga format e energjisë që shfaqet te reaksionet kimike është ajo termike (figura 6.1): motori i makinave ngrohet pasi energjia kalon nga lënda djegëse që digjet në trupin e motorit; nga shpërthimi i fishekzjarrëve çlirohet shumë energji në formën e nxehtësisë (por edhe në formën e dritës dhe tingujve); trupat tanë qëndrojnë të nxehtë për shkak të oksidimit të vazhdueshëm (djegies) të ushqimit që konsumojmë.

Figura 6.1 Reaksionet kimike në këtë zjarr çlirojnë sasi të mëdha energjie.

80

Kapitulli 6

Llogaritja e shpejtësisë së reaksionit nga grafikëtShpejtësia e reaksionit zakonisht ndryshon me zhvillimin e reaksionit. Kjo për arsye se përqendrimi i substancave vepruese zvogëlohet. Le të marrim si shembull rastin e izomerizimit të ciklopropanit në propen:

H2CCH2(g) CH3CH

ciklopropan propen

CH2(g)H2C

Ecuria e këtij reaksioni mund të ndiqet duke matur

zvogëlimin e përqendrimit të ciklopropanit ose rritjen e përqendrimit të propenit. Në tabelën 22.1 janë paraqitur këto ndryshime në 500°C. Në këtë rast, të gjitha matjet janë kryer në të njëjtën temperaturë, pasi temperatura ndikon në mënyrë të dukshme në shpejtësinë e reaksionit.

Koha / min [ciklopropan] / mol dm–3

[propen] / mol dm–3

0 1.50 0.00

5 1.23 0.27

10 1.00 0.50

15 0.82 0.68

20 0.67 0.83

25 0.55 0.95

30 0.45 1.05

35 0.37 1.13

40 0.33 1.17

Tabela 22.1 Përqendrimet e substancës vepruese (ciklopropanit) dhe produktit (propenit) në intervale kohe 5 minutëshe (temperatura = 500oC (773 K)).

Kujtojmë që kllapat katrore [ ] që janë vendosur për ciklopropanin dhe propenin janë përdorur për të treguar përqendrimin: [propen] do të thotë "përqendrimi i propenit".

Në figurën 22.5 është paraqitur se si ndryshon përqendrimi i propenit në lidhje me kohën.

Ecuria e disa reaksioneve mund të ndiqet duke matur ndryshime të vogla të vëllimit të përzierjes së reaksionit. Për shembull, gjatë hidratimit të metilpropenit vëllimi zvogëlohet.

H+

(CH3)2C CH2 + H2O (CH3)3COH

Për të matur ndryshime të vogla të vëllimit përdoret një aparat i quajtur dilatometër (figura 22.4). Në këtë rast, temperatura duhet të kontrollohet me saktësi deri në ± 0.001°C. A mund të tregoni pse?

MetoDat Për të nDjekur ecurinë e një reaksioni (VazhDiM)

tub kapilar

shkallëzimi

rezervuar që përmban përzierjen e reaksionit

Figura 22.4 Një dilatometër

2. a. Propozoni një metodë të përshtatshme për të ndjekur ecurinë e secilit reaksion të dhënë më poshtë:

i. H2O2(aq) + 2I–(aq) + 2H+(aq) 2H2O(l) + I2(aq)

ii. HCOOCH3(aq) + H2O(l) HCOOH(aq) + CH3OH(aq)

iii. 2H2O2(aq) 2H2O(l) + O2(g)

iv BrO3–(aq) + 5Br –(aq) + 6H+(aq)

3Br2(aq) + 3H2O(l) b. Tregoni se pse gjatë matjes së ecurisë së një

reaksioni është e rëndësishme që temperatura të mbahet konstante.

Pyetje

Kapitulli 22: Kinetika e reaksionit kimik

327

vi

Çdo kapitull i librit të kimisë fillon me një përshkrim të shkurtër të koncepteve që shpjegohen në të.|

Në çdo temë mësimore, në korniza të dukshme tregohen reaksione të rëndësishme dhe fakte mbi lëndën përkatëse.

Në rastet kur ju duhet të mësoni se si të përdorni një formulë për të kryer llogaritje, me shembuj ju tregohet se si të veproni.

FluoralkanetkloralkanetBromalkanetjodalkanet

Teksti dhe ilustrimet përshkruajnë dhe shpjegojnë të gjitha faktet dhe konceptet që ju duhet të dini.

Në fillim të çdo kapitulli jepet një shembull, ku tregohet lidhja mes lëndës së shpjeguar dhe botës që na rrethon.

Ky libër nuk përmban hollësi për kryerjen e eksperimenteve të veçanta, por në të do të gjeni informacion të mjaft ueshëm rreth punës praktike që ju do të kryeni në këto pjesë.


Hapi i parë: Ndërtoni grafikun e varësisë së përqendrimit (të acidit klorhidrik) në lidhje me kohën (figura 22.13).

koha / min

0

përq

endr

imi /

mol

dm–3

1.80

1.60

1.40

1.20

1.00

0.80

0.60

0.40

0.20

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 20000.0

tangjentja në kurbë në kohën 600 minutajep shpejtësinë e reaksionit në 600 minuta

1.84

= 1.480 mol dm–3

2000 × 60 s = 1.23 × 10–5 mol dm–3 s–1

Figura 22.13 Përqendrimi i acidit klorhidrik dhe metanolit zvogëlohet me të njëjtën shpejtësi në lidhje me kohën.

Hapi i dytë: Në disa pika të kurbës vizatoni tangjente që përkojnë me përqendrime të ndryshme. Tangjentja e ndërtuar në figurën 22.13 përkon me [HCl] = 1.04 mol dm–3.

Hapi i tretë: Për secilën nga tangjentet e ndërtuara llogarisni gradientin dhe shpejtësinë e reaksionit. Në figurën 22.13, shpejtësia që përkon me. [HCl] = 1.04 mol dm–3 është

  1.480 ________ 2000 × 60  = 1.23 × 10–5 mol dm–3 s–1

(shumëzoni me 60 për të kthyer minutat në sekonda). Në tabelën 22.7 janë paraqitur shpejtësitë që përkojnë

me pesë përqendrime të ndryshme të acidit klorhidrik.

Koha/min

Përqe-ndrimi / mol dm–3

Shpejtësia nga grafiku / mol dm–3 min–1

Shpejtësia nga grafiku / mol dm–3 s–1

0 1.84 2.30 × 10–3 3.83 × 10–5

200 1.45 1.46 × 10–3 2.43 × 10–5

400 1.22 1.05 × 10–3 1.75 × 10–5

600 1.04 0.74 × 10–3 1.23 × 10–5

800 0.91 0.54 × 10–3 0.90 × 10–5

Tabela 22.7 Vlerat e llogaritura të shpejtësive për reaksionin ndërmjet metanolit dhe acidit klorhidrik. Hapi i katërt: Ndërtoni grafikun e varësisë së

shpejtësisë së reaksionit nga përqendrimi. Figura 22.14 paraqet grafikun e shpejtësisë në varësi


të përqendrimit të [HCl] ose [CH3OH].Këtu është përfshirë [CH3OH] pasi nëse shohim të dhënat në tabelën 22.6, vëmë re se përqendrimi i CH3OH zvogëlohet me të njëjtën shpejtësi që zvogëlohet edhe përqendrimi i HCl.

1.00 2.0

1.0

0

2.0

3.0

4.0

shpe

jtësi

a e

reak

sion

it /1

0–5m

oldm

–3s–1

[HCl] dhe [CH3OH] / mol dm–3

Figura 22.14 Ky grafik tregon se si ndikon ndryshimi i përqendrimit të acidit klorhidrik ose metanolit në shpejtësinë e reaksionit. Forma e kurbës tregon se kemi të bëjmë me një reaksion të rendit të dytë.

Figura 22.14 tregon një kurbë rritëse. Kjo do të thotë se reaksioni është i rendit të dytë. Por i rendit të dytë në lidhje me kë? Meqenëse përqendrimet e HCl dhe CH3OH zvogëlohen me të njëjtën shpejtësi, atëherë reaksioni mund të jetë i rendit të dytë në lidhje me secilin prej tyre. Mundësitë janë:

■ shpejtësia = k[CH3OH] [HCl] ■ shpejtësia = k[CH3OH]2

■ shpejtësia = k[HCl]2

Për të konfirmuar njërën apo tjetrën nga këto mundësi duhet të kryhen eksperimente të mëtejshme. E vetmja gjë për të cilën jemi të sigurt është se rendi i përgjithshëm i reaksionit është dy.

11. Propozoni një mënyrë të re të kryerjes së eksperimentit për reaksionin ndërmjet metanolit dhe acidit klorhidrik, nëpërmjet të cilit të merren të dhëna mbi ndikimin e ndryshimit të përqendrimit të HCl, ndërkohë që përqendrimi i CH3OH mbahet i kontrolluar.

Pyetje

Kimia 12

336

PërmbledhjenJonet formohen kur atomet marrin apo japin

elektrone.

nLidhja jonike realizohet nga forca tërheqëse midis joneve të ngarkuara negativisht dhe atyre të ngarkuara pozitivisht. Këto jone qëndrojnë në rrjetën kristaline të substancave me lidhje jonike.

nLidhja kovalente realizohet kur atomet kanë një çift të përbashkët me elektrone.

nKur atomet formojnë lidhje kovalente apo jonike, çdo atom ose jon e ka të plotësuar shtresën e jashtme elektronike me elektrone (disa përbërje kovalente mund të jenë me mungesë elektronesh, disa kanë “oktet të zgjeruar”).

nDiagramet me pika dhe kryqe mund të ndërtohen për të treguar se si janë vendosur elektronet në substancat jonike dhe kovalente.

nNë lidhjen bashkërenditëse, një atom i jep të dy elektronet për të formuar lidhjen kovalente.

nFormat dhe këndet e lidhjes në molekula mund të parashikohen duke pasur parasysh se çiftet vetjake të elektroneve shtyjnë çiftet e tjera vetjake më shumë sesa çiftet e elektroneve lidhëse.

nLidhjet sigma, σ, formohen nga mbivendosja e orbitaleve atomike, ndërsa lidhjet pi, π, formohen nga mbivendosja anësore e orbitaleve atomike të llojit p.

nKa tre lloje forcash të dobëta të bashkëveprimit ndërmolekular: lidhja hidrogjenore, forcat dipol-dipol i përhershëm dhe forcat e van der Valsit.

nNdryshimet në elektronegativitet mund të përdoren për të parashikuar llojin e forcave të dobëta të bashkëveprimit ndërmolekular.

nLidhja hidrogjenore shfaqet ndërmjet molekulave që kanë një atom hidrogjeni me lidhje kovalente me një atom të një elementi mjaft elektronegativ (fluor, oksigjen dhe azot).

nFortësia e lidhjeve kovalente është e lidhur me energjinë, gjatësinë e lidhjes dhe polaritetin e lidhjes.

nForcat e bashkëveprimit ndërmolekular bazohen ose në dipolet e përhershme, si në rastin e CHCl3(l),ose në krijimin e dipoleve të përkohshme (forcat e van der Valsit), si te Br2(l).

nLidhja metalike mund të shpjegohet me jonet pozitive në një rrjetë, të rrethuara nga elektrone të lëvizshme

nVetitë fizike të substancave mund të shpjegohen nga lloji i lidhjes te molekulat e substancës.

nSubstancat me lidhje jonike kanë pika të larta shkrirjeje dhe vlimi, ndërsa molekulat e thjeshta me lidhje kovalente kanë pika të ulëta të shkrirjes.

14. Sqaroni ndryshimet bazuar në karakteristikat e lidhjeve të pranishme:

a) Oksidi i aluminit e ka pikën e shkrirjes 2980 oC, ndërsa kloruri i aluminit fillon të avullojë në 178 oC.

b) Kloruri i magnezit e përcjell elektricitetin kur ndodhet në gjendje të shkrirë, por nuk e përcjell kur është në gjendje të ngurtë.

Pyetje

c) Hekuri në gjendje të ngurtë e përcjell elektricitetin, ndërsa kloruri i hekurit (II) jo.

d) Sulfati i natriumit tretet në ujë, ndërsa squfuri nuk tretet.

e) Propanoli, CH3CH2CH2OH, është i tretshëm në ujë, ndërsa propani, CH3CH2CH3, nuk është i tretshëm.

f) Tretësira e klorurit të hidrogjenit në ujë e përcjell rrymën elektrike.

67

Lidhja kimike

Pyetje në fund të kapitullit1. Në prodhimin industrial të acidit nitrik ndodhin ndryshimet që vijojnë:

faza 1 faza 2 faza 3 faza 4 N2 NH3 NO NO2 HNO3

a. Vendosni numrin e oksidimit të atomit të azotit në çdo molekulë. [5] b. Për çdo fazë tregoni nëse ka ndodhur oksidim apo reduktim. Shpjegoni përgjigjen tuaj. [2] c. Emërtoni NO2. [1] d. Acidi nitrik vepron me fosforin e kuq.

P + 5HNO3 H3PO4 + 5NO2 + H2O

Duke parë ndryshimet në numrat e oksidimit, shpjegoni përse reaksioni është redoks. [5] e. Përse acidi nitrik në këtë reaksion mund të përshkruhet si agjent oksidues? [1]

Gjithsej = 14

2. Kalciumi vepron me ujin e ftohtë dhe formohet hidroksid kalciumi, Ca(OH)2 dhe hidrogjen, H2. a. Kalciumi vepron me ujin e ftohtë dhe formohet hidroksid kalciumi, Ca(OH)2 dhe hidrogjen, H2: i. kalciumi metalik; [1] ii. hidroksidi i kalciumit. [1] b. Tregoni numrin e oksidimit të hidrogjenit te: i. uji; [1] ii. hidrogjeni në gjendje të gaztë. [1] c. Shkruani dy gjysmëreaksionet për bashkëveprimin e ujit me hidroksidin e kalciumit për të treguar: i. ndryshimin nga kalciumi te jonet e kalciumit; [1] ii. ndryshimin nga uji te jonet hidroksil dhe hidrogjen. [1] d. Në cilin nga gjysmëreaksionet e pikës c ndodh reduktimi? Shpjegoni përgjigjen tuaj. [1] e. Shkruani barazimin për reaksionin e kalciumit me ujë. [1] f. Shpjegoni rolin e ujit në këtë reaksion. [1]

Gjithsej = 9

3. Reaksioni i pabarazuar midis dioksidit të squfurit me bromin tregohet më poshtë:

SO2 + Br2 + H2O SO42– + Br– + H+

a. Gjeni numrin e oksidimit të squfurit në: i. SO2 [1] ii. SO4

2– [1] b. Gjeni numrin e oksidimit të bromit në: i. Br2 [1] ii. Br– [1] c. Përcaktoni agjentin reduktues në këtë reaksion. Jepni sqarime. [1] d. Gjeni ndryshimin në gjendjen e oksidimit për: i. çdo atom S; [1] ii. çdo atom brom [1] e. Shkruani barazimin kimik për këtë reaksion. [2]

Gjithsej = 9

104

Kapitulli 7

316

Fjalor

Halogjenë - grupi i 17-të i elementeve.

Hemoglobinë - proteinë që përmban hekur e që ndodhet në qelizat e kuqe të gjakut, që transportojnë oksigjenin në trupin e njeriut.

Hibridizimi i orbitaleve atomike - procesi i përzierjes së orbitaleve atomike, kështu që secili ka disa tipare të çdo orbitali që formon përzierjen.

Hidrofob - pjesa jopolare e një molekule, që nuk ka prirje të tërheqë ujin.

Hidrokarbur - një përbërje që përbëhet nga vetëm karbon dhe hidrogjen.

Hidrokarbure të ngopura - përbërje të hidrogjenit dhe karbonit, në të cilat lidhjet karbon – karbon janë të gjitha lidhje kovalente njëfishe.

Hidrokarbure të pangopura - përbërjet (substancat) që përmbajnë hidrogjen dhe karbon, por molekulat e tyre kanë edhe lidhje të dyfishta ose të trefishta midis, të paktën, dy karboneve.

Hidrolizë - shpërbërja e një substance nga uji, që shpesh përshpejtohet nga veprimi me një acid ose alkal.

Indikator (dëftues) acido-bazik - një substancë e cila e ndryshon ngjyrën në një interval të ngushtë, të caktuar, të vlerave të pH-it.

Izomer optik - stereizomerët që ekzistojnë si dy figura në pasqyrë, që nuk mund të mbivendosen.

Izomer strukture - përbërjet me të njëjtën formulë molekulare, por me formulë strukture të ndryshme.

Izotop - atome të një elementi me të njëjtin numër të protoneve, por me numër të ndryshëm neutronesh.

Jon molekular - joni që formohet nga humbja e një elektroni nga molekula gjatë analizës në një masë spektrometri dhe që na jep masën molekulare të një përbërjeje të panjohur.

Jone spektatore - jonet e pranishme në përzierjen e një reaksioni, që nuk marrin pjesë në reaksion.

Jopolar - një molekulë ku ngarkesa nuk është e ndarë. Ajo nuk tërhiqet nga një ngarkesë pozitive ose negative.

Karbokation - një grup alkil, që ka një ngarkesë pozitive në një nga atomet e karbonit, p.sh. +CH2CH3.

Kataliza heterogjene - lloji i katalizës, në të cilën katalizatori dhe substancat vepruese janë në faza të

ndryshme. Për shembull, hekuri në procesin Haber.

Kataliza homogjene - lloji i katalizës, në të cilën katalizatori dhe substancat vepruese janë në të njëjtën fazë. Për shembull, acidi sulfurik katalizon formimin e një esteri nga një alkool dhe një acid karboksilik.

Katalizator - një substancë që rrit shpejtësinë e një reaksioni kimik. Katalizatori, në fund të reaksionit, mbetet i pandryshuar kimikisht.

Kation - një jon i ngarkuar pozitivisht.

Katodë - elektroda në të cilën ndodh gjithmonë reduktimi (prej saj merren elektrone), pavarësisht nga lloji i elementit. Në elektrolizë, ajo është elektroda negative.

Kloruri acil - një përbërje organike aktive, që në grupin karboksilik OH- është zëvendësuar me një atom klor, për shembull kloruri i etanoilit, CH3COCl.

Koeficienti i ndarjes (përpjestimor)- raporti i përqendrimit të një përbërësi në dy tretës që nuk përzihen bashkë, pasi arrihet një gjendje ekuilibri.

Koha e mbajtjes - koha që i duhet një përbërësi në një përzierje që të zhvendoset nëpër një kolonë në gaz kromatografi.

Kondensim - kur një substancë në gjendje të gaztë ndryshon gjendjen, duke u kthyer në lëng.

Konfigurimi elektronik - një mënyrë e organizimit të elektroneve tek atomet, që tregojnë shtresat kuantike kryesore, nënshtresat dhe numrin e elektroneve të pranishme, p.sh., 1s22s22p3. Elektronet mund të tregohen në kutiza.

Konstantja e Avogadros - numri i atomeve (joneve, molekulave apo elektroneve) në një mol me atome (jone, molekula ose elektrone). Vlera numerike e tij është 6.02x1023 . Një mol përmban 6.02x1023 atome, molekula, jone apo elektrone.

Konstantja e ekuilibrit - një konstante e llogaritur nga shprehja e ekuilibrit për një reaksion.

Konstantja e Faradejit - ngarkesa që mbart një mol me elektrone (ose një mol me jone me një lloj ngarkese). Vlera e saj është 96500 kulon për një mol (C mol-1).

Konstantja e qëndrueshmërisë Kqënd - konstantja e ekuilibrit për formimin e jonit kompleks në një tretës nga jonet përbërëse të tij ose molekulat.

Konstantja e shpërbashkimit të acidit, Kaa - konstantja e ekuilibrit për një acid të dobët:

Kpt = [Cy+(aq)]a[Ax-(aq)]b

Krekingu - procesi në të cilin molekula hidrokarburi të






Shembull


numri i moleve =

=  117.0 _____  58.5 

= 2.0 mol

Shembull

2. Sa është masa e hidroksidit të natriumit, NaOH, në 0.25 mole hidroksid natriumi? (Vlera e Ar: H = 1.0, Na = 23.0, O = 16.0) masa molare e NaOH = 23.0 + 16.0 + 1.0 = 40.0 g mol–1





Pyetje


Njehsoni masat e: a. 0.20 mole dioksid karboni, CO2; b. 0.050 mole karbonat natriumi, Na2CO3; c. 5.00 mole hidroksid hekuri (II), Fe(OH)2.

Pyetje

masamasa molare





6

Kapitulli 1

energjia primare e jonizimit të një elementi është energjia e nevojshme për largimin e elektronit të parë nga çdo atom i një moli me atome të elementit në gjendje të gaztë, duke formuar një mol jone (1+) të gaztë.

vii


Në të gjithë tekstin ju jepet mundësia të kontrolloni nëse e keni kuptuar lëndën që sapo keni lexuar.

Në fund të çdo kapitulli ka një përmbledhje të koncepteve kryesore. Kjo ndihmon në përsëritjen e njohurive.

Përkufizimet që kërkohen nga programi mësimor tregohen në korniza të dukshme.

Fjalët kyçe, kur përdoren për herë të parë në tekst janë me ngjyrë të kuqe.

Në fund të librit gjeni fjalorin, ku jepen përkufizimet e fjalëve kyçe.

Përveç pyetjeve pas çdo mësimi, nxënësve u kërkohet t'u japin përgjigje edhe pyetjeve në fund të çdo kapitulli. Për zgjidhjen e disa prej tyre do t'ju vijnë në ndihmë edhe njohuritë e marra në kapitujt e mëparshëm.

Kapitujt dhe përmbajtja e tyre janë hartuar në bazë të programit mësimor.

vii

1

rezultatet e të nxënitju duhet të jeni të aft ë:

■ të përcaktoni dhe të përdorni konceptet e mëposhtme:

- masë atomike relative (e krahasuar), masë relative e izotopit dhe masë e formulës/masë molekulare relative, krahasuar me njësinë karbonike, 12 C;

- formulë empirike dhe formulë molekulare;- mol, duke pasur parasysh konstanten e

Avogadros;

■ të analizoni dhe të përdorni spektrat e masës për të llogaritur masën atomike relative të një elementi;

■ të llogarisni formulën empirike dhe molekulare, duke u bazuar te të dhënat e djegies ose të përbërjes në përqindje mase;

■ të shkruani reaksionet kimike dhe t’i barazoni ato;

■ të kryeni njehsime, duke përfshirë edhe përdorimin e konceptit të molit, për të përcaktuar:

- masat që bashkëveprojnë (nga formulat dhe barazimet kimike;

- vëllimin e gazeve (p.sh. gjatë djegies së hidrokarbureve);

- vëllimin dhe përqendrimin e tretësirave;

■ të përcaktoni marrëdhëniet stekiometrike nga njehsimet, duke përfshirë masat e substancave që bashkëveprojnë, vëllimet e gazeve, si dhe vëllimet dhe përqendrimet e tretësirave.

Kapitulli 1:molet dhe barazimet kimike

1

Masat e atomeve dhe molekulave Masa atomike relative (e krahasuar), ArAtomet e elementeve të ndryshme kanë masa të ndryshme. Gjatë kryerjes së njehsimeve kimike kërkohet të dihet pesha e një atomi në krahasim me një tjetër. Masa e një atomi të vetëm është aq e vogël sa është e pamundur të matet drejtpërdrejt. Për ta kapërcyer këtë vështirësi duhet të peshojmë një numër shumë të madh atomesh. Më tej krahasohet kjo masë me të njëjtin numër atomesh, por të një substance “standarde”. Shkencëtarët kanë vendosur që si atome standarde të merren ato të izotopit të karbonit 12. Këtij atomi i është përcaktuar masa 12 njësi. Masa e atomeve të tjera gjendet duke krahasuar masat e tyre me masën e atomeve të karbonit - 12. Kjo quhet masa atomike relative, Ar.

Masa atomike relative është masa mesatare e peshës së atomeve të një elementi që gjendet në natyrë, ku si shkallë matjeje përdoret një atom karboni-12, i cili e ka masën saktësisht 12 njësi.

Nga kjo rrjedh që:Ar [e elementit Y]=

Shumica e elementeve janë përzierje izotopesh, prandaj përdoret masa mesatare e një atomi të një elementi të veçantë. Kështu, Ar e saktë e hidrogjenit është 1.0079. Kjo vlerë është shumë pranë 1 dhe shumica e tabelave periodike japin për hidrogjenin vlerën e Ar=1,0. Megjithatë, disa elemente në tabelën periodike kanë si vlera numra jo të plotë. Kështu, Ar për klorin është 35.5. Kjo ndodh meqë klori ka dy izotope. Në një mostër klori, klori-35 përbën 75 % të atomeve të klorit, ndërsa klori-37 përbën pjesën tjetër prej 25%.

Masa relative e izotopit Izotopet e një elementi janë atomet që kanë numër të njëjtë protonesh, por nuk kanë të njëjtin numër të neutroneve (shihni faqen 28). Numri i nukleoneve (grimcat që ndodhen në bërthamë, pra numri i përgjithshëm i neutroneve dhe protoneve të një atomi) paraqitet me simbolin e një numri të shkruar në të majtë të simbolit të atomit, p.sh. 20Ne ose si neon-20 ose Ne-20. Termi masa relative e izotopit përdoret për të treguar masën e një izotopi të veçantë të një elementi, duke e krahasuar me atë të atomit të karbonit-12, i cili e ka masën saktësisht 12 njësi. Për shembull, masa izotopike relative e karbonit-13 është 13. Nëse njohim masën dhe përqindjen e çdo izotopi në një element mund të llogarisim me saktësi

Hyrje

Përgjatë mijëra viteve, njerëzit kanë nxehur shkëmbinjtë (minerale) për të nxjerrë prej tyre materiale të dobishme; kanë distiluar lëngjet e frutave për të përftuar produkte të ndryshme ushqimore. Në dy shekujt e fundit, kimistët i kanë zgjeruar njohuritë për nxjerrjen e lëndëve të ndryshme nga shkëmbinjtë, ajri e uji, por edhe nga bimët. Nga ana tjetër, ata kanë zbuluar kushtet e përshtatshme të bashkëveprimit të këtyre lëndëve për të prodhuar materiale të reja, të tilla si: lëndë plastike, ngjyrues dhe barna. Kur prodhohet një substancë e re është e rëndësishme që lëndët bashkëvepruese të përzihen në raportet e duhura, me qëllim që mos të krijohen mbetje. Për ta arritur këtë, kërkohen njohuri në lidhje me masat relative të atomeve dhe molekulave, si dhe për mënyrën se si përdoren ato në njehsimet kimike.

Figura 1.1 Titullimi është një metodë që përdoret për të gjetur sasinë e një substance të veçantë në një tretësirë.

masa mesatare e një atomi të elementit Y x 12masa e një atomi të karbonit-12

2

Hyrje masën relative atomike të elementit. Për të marrë të dhënat e nevojshme, sot përdoret një instrument që quhet spektrometër mase.

Masa molekulare relative (e krahasuar), MrMasa molekulare relative (e krahasuar) e një përbërjeje (Mr) është masa relative e një molekule të një përbërjeje duke e krahasuar me izotopin e karbonit-12, i cili e ka masën saktësisht 12 njësi. Ne e llogarisim masën molekulare relative duke mbledhur masat atomike relative të të gjitha atomeve të pranishme në molekulë.

Për shembull, për metanin:formula CH4atomet e pranishme 1 × C; 4 × Hshuma e vlerave të Ar (1 × Ar[C]) + (4 × Ar[H])Mr e metanit = (1 × 12.0) + (4 × 1.0) = 16.0

Masa molare e formulësPër përbërjet jonike mund të përdoret termi masa molare e formulës. Llogaritja kryhet në mënyrë të ngjashme si për masën molekulare dhe përdoret po i njëjti simbol, Mr. Për shembull, për hidroksidin e magnezit:

formula Mg(OH)2jone të pranishme 1 × Mg2+; 2 × (OH–)shuma e vlerave të Ar (1 × Ar[Mg]) + (2 × (Ar[O] + Ar[H]))

Mr e hidroksidittë magnezit = (1 × 24.3) + (2 × (16.0 + 1.0)) = 58.3

Accurate relative atomic masses

1. Përdorni tabelën periodike në faqen 312 për njehsimin e masës molekulare (masës molare të formulës) për përbërjet:

a. klorur kalciumi, CaCl2;

b. sulfat bakri (II), CuSO4;

c. sulfat amoni, (NH4)2SO4;

d. nitrat magnezi i hidratuar me 6 molekula ujë, Mg(NO3)2.6H2O.

Shënim: Për pikën d duhet të llogarisni masën e ujit veçmas dhe pastaj ajo të mblidhet me Mr të Mg(NO3)2.

Pyetje

box 1.1: biological drawingSpektrometri i masës mund të përdoret për të matur masën e çdo izotopi të pranishëm në një element (figura 1.2). Me anë të tij, mund të vlerësohet edhe përqindja që zë secili izotop. Në figurën 1.3 tregohet skema e thjeshtuar e një spektrometri mase. Juve nuk ju kërkohet të njihni hollësira lidhur me këtë aparat, por është e rëndësishme të kuptoni se si përftohen të dhënat.

Figura 1.2 Spektrometri i masës është një pajisje e madhe dhe e ndërlikuar

regjistrues

dedektori joneve

kompjuter

�lament (tel shumë i hollë) i nxehur, që prodhonelektrone me energji të lartë

dhoma e jonizimit tubi në �akë

fusha magnetike

elektrodat e ngarkuara pozitivishtpërshpejtojnë jonet pozitive

mostra e avulluar

Figura 1.3 Skema e thjeshtuar e një spektrometri mase

SpektroMetri i MASëS

Masa atomike relative

3

Molet dhe barazimet kimike

2

Masat e atomeve dhe molekulave Masa atomike relative (e krahasuar), ArAtomet e elementeve të ndryshme kanë masa të ndryshme. Gjatë kryerjes së njehsimeve kimike kërkohet të dihet pesha e një atomi në krahasim me një tjetër. Masa e një atomi të vetëm është aq e vogël sa është e pamundur të matet drejtpërdrejt. Për ta kapërcyer këtë vështirësi duhet të peshojmë një numër shumë të madh atomesh. Më tej krahasohet kjo masë me të njëjtin numër atomesh, por të një substance “standarde”. Shkencëtarët kanë vendosur që si atome standarde të merren ato të izotopit të karbonit 12. Këtij atomi i është përcaktuar masa 12 njësi. Masa e atomeve të tjera gjendet duke krahasuar masat e tyre me masën e atomeve të karbonit - 12. Kjo quhet masa atomike relative, Ar.

Masa atomike relative është masa mesatare e peshës së atomeve të një elementi që gjendet në natyrë, ku si shkallë matjeje përdoret një atom karboni-12, i cili e ka masën saktësisht 12 njësi.

Nga kjo rrjedh që:Ar [e elementit Y]=

Shumica e elementeve janë përzierje izotopesh, prandaj përdoret masa mesatare e një atomi të një elementi të veçantë. Kështu, Ar e saktë e hidrogjenit është 1.0079. Kjo vlerë është shumë pranë 1 dhe shumica e tabelave periodike japin për hidrogjenin vlerën e Ar=1,0. Megjithatë, disa elemente në tabelën periodike kanë si vlera numra jo të plotë. Kështu, Ar për klorin është 35.5. Kjo ndodh meqë klori ka dy izotope. Në një mostër klori, klori-35 përbën 75 % të atomeve të klorit, ndërsa klori-37 përbën pjesën tjetër prej 25%.

Masa relative e izotopit Izotopet e një elementi janë atomet që kanë numër të njëjtë protonesh, por nuk kanë të njëjtin numër të neutroneve (shihni faqen 28). Numri i nukleoneve (grimcat që ndodhen në bërthamë, pra numri i përgjithshëm i neutroneve dhe protoneve të një atomi) paraqitet me simbolin e një numri të shkruar në të majtë të simbolit të atomit, p.sh. 20Ne ose si neon-20 ose Ne-20. Termi masa relative e izotopit përdoret për të treguar masën e një izotopi të veçantë të një elementi, duke e krahasuar me atë të atomit të karbonit-12, i cili e ka masën saktësisht 12 njësi. Për shembull, masa izotopike relative e karbonit-13 është 13. Nëse njohim masën dhe përqindjen e çdo izotopi në një element mund të llogarisim me saktësi

Hyrje

Përgjatë mijëra viteve, njerëzit kanë nxehur shkëmbinjtë (minerale) për të nxjerrë prej tyre materiale të dobishme; kanë distiluar lëngjet e frutave për të përftuar produkte të ndryshme ushqimore. Në dy shekujt e fundit, kimistët i kanë zgjeruar njohuritë për nxjerrjen e lëndëve të ndryshme nga shkëmbinjtë, ajri e uji, por edhe nga bimët. Nga ana tjetër, ata kanë zbuluar kushtet e përshtatshme të bashkëveprimit të këtyre lëndëve për të prodhuar materiale të reja, të tilla si: lëndë plastike, ngjyrues dhe barna. Kur prodhohet një substancë e re është e rëndësishme që lëndët bashkëvepruese të përzihen në raportet e duhura, me qëllim që mos të krijohen mbetje. Për ta arritur këtë, kërkohen njohuri në lidhje me masat relative të atomeve dhe molekulave, si dhe për mënyrën se si përdoren ato në njehsimet kimike.

Figura 1.1 Titullimi është një metodë që përdoret për të gjetur sasinë e një substance të veçantë në një tretësirë.

masa mesatare e një atomi të elementit Y x 12masa e një atomi të karbonit-12

2

Hyrje masën relative atomike të elementit. Për të marrë të dhënat e nevojshme, sot përdoret një instrument që quhet spektrometër mase.

Masa molekulare relative (e krahasuar), MrMasa molekulare relative (e krahasuar) e një përbërjeje (Mr) është masa relative e një molekule të një përbërjeje duke e krahasuar me izotopin e karbonit-12, i cili e ka masën saktësisht 12 njësi. Ne e llogarisim masën molekulare relative duke mbledhur masat atomike relative të të gjitha atomeve të pranishme në molekulë.

Për shembull, për metanin:formula CH4atomet e pranishme 1 × C; 4 × Hshuma e vlerave të Ar (1 × Ar[C]) + (4 × Ar[H])Mr e metanit = (1 × 12.0) + (4 × 1.0) = 16.0

Masa molare e formulësPër përbërjet jonike mund të përdoret termi masa molare e formulës. Llogaritja kryhet në mënyrë të ngjashme si për masën molekulare dhe përdoret po i njëjti simbol, Mr. Për shembull, për hidroksidin e magnezit:

formula Mg(OH)2jone të pranishme 1 × Mg2+; 2 × (OH–)shuma e vlerave të Ar (1 × Ar[Mg]) + (2 × (Ar[O] + Ar[H]))

Mr e hidroksidittë magnezit = (1 × 24.3) + (2 × (16.0 + 1.0)) = 58.3

Accurate relative atomic masses

1. Përdorni tabelën periodike në faqen 312 për njehsimin e masës molekulare (masës molare të formulës) për përbërjet:

a. klorur kalciumi, CaCl2;

b. sulfat bakri (II), CuSO4;

c. sulfat amoni, (NH4)2SO4;

d. nitrat magnezi i hidratuar me 6 molekula ujë, Mg(NO3)2.6H2O.

Shënim: Për pikën d duhet të llogarisni masën e ujit veçmas dhe pastaj ajo të mblidhet me Mr të Mg(NO3)2.

Pyetje

box 1.1: biological drawingSpektrometri i masës mund të përdoret për të matur masën e çdo izotopi të pranishëm në një element (figura 1.2). Me anë të tij, mund të vlerësohet edhe përqindja që zë secili izotop. Në figurën 1.3 tregohet skema e thjeshtuar e një spektrometri mase. Juve nuk ju kërkohet të njihni hollësira lidhur me këtë aparat, por është e rëndësishme të kuptoni se si përftohen të dhënat.

Figura 1.2 Spektrometri i masës është një pajisje e madhe dhe e ndërlikuar

regjistrues

dedektori joneve

kompjuter

�lament (tel shumë i hollë) i nxehur, që prodhonelektrone me energji të lartë

dhoma e jonizimit tubi në �akë

fusha magnetike

elektrodat e ngarkuara pozitivishtpërshpejtojnë jonet pozitive

mostra e avulluar

Figura 1.3 Skema e thjeshtuar e një spektrometri mase

SpektroMetri i MASëS

Masa atomike relative

3


3

përcaktimi i Ar nga spektri i masës Të dhënat e marra nga një spektrometër i masës mund të përdoren për të llogaritur me saktësi masën atomike të krahasuar të një elementi. Për këtë:■ shumëzohet masa e çdo izotopi me përqindjen që zë ai

tek atomi;■ mblidhen të gjitha vlerat e tyre;■ pjesëtohen me 100.Këtë metodë ne mund ta përdorim për të njehsuar masën atomike relative të neonit nga spektri i tij i masës i treguar në figurën 1.5. Spektri i masës së neonit ka tre kulme:

20Ne (90.9%), 21Ne (0.3%) dhe 22Ne (8.8%) dhe

Ar e neonit =

(20 × 90.9) + (21.0 × 0.3) + (22 × 8.8) _______________________________ 100 = 20.2

Shënim: Këto rezultate gjenden duke përdorur 3 shifra që kanë kuptim (domethënëse).

019 20 21 22 23

20

40

60

80

100

90.9

%

0.3

% 8.8

%Përm

bajtj

a re

lativ

e (%

)

Raporti masë/ngarkesë (m/e)

Figura 1.5 Spektri i masës së neonit, Ne.

Spektrometri i masës me rezolucion të lartë mund të japë vlera shumë të sakta të masave relative të izotopeve. Për shembull, për oksigjenin dhe squfurin, 16O = 15.995 dhe 32S = 31.972. Falë kësaj mundësie, kimistët janë të aftë të dallojnë ndërmjet molekulave të tilla si SO2 dhe S2, të cilat shfaqin të njëjtën masë relative molekulare.

Atomet e një elementi në një mostër në gjendje të gaztë kthehen në jone. Rryma e joneve dërgohet në një dedektor, pasi shmanget nga një fushë magnetike e fuqishme. Me rritjen e intensitetit të fushës magnetike, jonet më të rënda dhe izotopet më të rënda dërgohen në dedektor. Dedektori lidhet me një kompjuter, i cili tregon spektrin e masës. Në boshtin vertikal (të ordinatave), ky spektër jep të dhëna lidhur me përqindjen relative të izotopeve, ndërsa në boshtin abshisave (horizontal) spektri paraqet raportin e masës së jonit ndaj ngarkesës (m/e). Figura 1.4 tregon një spektër tipik të masës për një mostër që përmban plumb. Tabela 1.1 tregon se si interpretohen të dhënat.

0204 205 206 207 208 209

1

2

3

dete

ktor

i i rr

ymës

raporti masë/ngarkesë (m/e)

Figura 1.4 Spektri i masës së një mostre plumbi.

Për jonet e ngarkuara pozitivisht, vlerat e raportit m/e japin numrin e nukleoneve (pra numrin e përgjithshëm të grimcave në bërthamë) të izotopeve të zbuluara. Në rastin e plumbit, tabela 1.1 tregon që 52% e plumbit përbëhet nga izotopi me masë 208, 24% nga plumb-206, 22% nga plumb-207 dhe 2% nga plumb-204.

Masa relative e izotopit

përbërja në përqindje e izotopeve (%)

2

206 24

207 22

208 52

Shuma 100

tabela 1.1 Të dhënat nga figura 1.4.

SPeKtrometri i maSëS (vazhdim)

4

Kapitulli 1

Moli dhe konstantja e AvogadrosFormula e një përbërjeje tregon numrin e atomeve të çdo elementi të pranishëm në formulë ose, e thënë ndryshe, tregon një molekulë të një përbërjeje. Tek uji dihet se dy atome hidrogjen (Ar = 1.0) kombinohen me një atom oksigjen (Ar = 16.0). Si rrjedhojë, raporti i masës së atomeve të hidrogjenit me atomet e oksigjenit në një molekulë ujë është 2:16. Pavarësisht nga numri i molekulave të ujit, ky raport do të jetë gjithmonë i njëjtë. Por masa e tyre është e pamundur të matet për shkak të vlerës shumë të vogël. E njëjta gjë do të thuhej edhe nëse do të kishim jo 2, por 1000 atome. Që të mundësohet peshimi i tyre në praktikë nevojiten shumë më tepër atome apo molekula. Masa atomike relative apo masa molekulare relative e një substance në gram është masa e 1 moli të substancës. Kështu, moli i natriumit peshon 23,0 g (Ar = 23.0). Moli përkufizohet duke e krahasuar me izotopin standard të karbonit-12.

Një mol i një substance është sasia e kësaj substance që përmban të njëjtin numër grimcash (atome, molekula apo jone) që ndodhen saktësisht në 12 gramë të izotopit të karbonit-12.

Ne shpesh i referohemi masës së molit të një substance si masë molare (shkurt M). Njësitë e masës molare janë g mol–1. Numri i atomeve në një mol është shumë i madh: 6.02 × 1023 atome. Ky numër quhet numri i Avogadros (ose konstantja e Avogadros). Simboli për numrin e Avogadros është N (por përdoret edhe simboli NA ). Konstantja e Avogadros zbatohet për atomet, molekulat, jonet dhe elektronet. Pra, 1 mol natrium përmban 6.02 × 1023 atome natrium dhe 1 mol klorur natriumi (NaCl) përmban 6.02 × 1023 jone natrium dhe 6.02 × 1023 jone klorur.

Është e rëndësishme të qartësohet se cilës lloj grimce i referohemi. Nëse ne themi “mol klori” nuk del qartë nëse e kemi fjalën për atome klori apo molekula klori. Një mol molekulash klori, Cl2, përmban 6.02 × 1023 molekula klori dhe dy herë më shumë atome klori, meqenëse çdo molekulë klori përmban dy atome klor.

Figura 1.7 Amedeo Avogadro (1776–1856), shkencëtar italian, ishte i pari që nxori përfundimin se vëllime të barabarta të gazeve përmbajnë numër të barabartë molekulash. Konstantja e Avogadros mban emrin e tij dhe tregon numrin e grimcave në një mol.

Moli dhe masa molareNjësia bazë për masën, sipas Sistemit Ndërkombëtar (SI), është kilogrami. Por kjo është një vlerë shumë e madhe që të mund të përdoret nga kimistët në laboratorë. Për këtë arsye, kimistët preferojnë të përdorin masën molekulare relative ose masën e formulës, të shprehur në gram (1000g = 1kg). Numri i moleve për një substancë mund të gjendet duke përdorur masën e substancës dhe masën atomike relative (Ar) ose masën molekulare relative (Mr).


2. Shihni spektrin e masës së germaniumit, Ge.

Raporti masë/ngarkesë (m/e)807570

20

30

10

40

0

përm

bajtj

a (%

)

20.6

% 27.4

%

36.7

%7.

7%

7.6

%

Figura 1.6 Spektri i masës së germaniumit

a. Shkruani formulën izotopike për izotopin më të rëndë të germaniumit.

b. Përdorni përmbajtjen në % për çdo izotop për të njehsuar masën relative atomike të germaniumit.

Pyetje


5


4

përcaktimi i Ar nga spektri i masës Të dhënat e marra nga një spektrometër i masës mund të përdoren për të llogaritur me saktësi masën atomike të krahasuar të një elementi. Për këtë:■ shumëzohet masa e çdo izotopi me përqindjen që zë ai

tek atomi;■ mblidhen të gjitha vlerat e tyre;■ pjesëtohen me 100.Këtë metodë ne mund ta përdorim për të njehsuar masën atomike relative të neonit nga spektri i tij i masës i treguar në figurën 1.5. Spektri i masës së neonit ka tre kulme:

20Ne (90.9%), 21Ne (0.3%) dhe 22Ne (8.8%) dhe

Ar e neonit =

(20 × 90.9) + (21.0 × 0.3) + (22 × 8.8) _______________________________ 100 = 20.2

Shënim: Këto rezultate gjenden duke përdorur 3 shifra që kanë kuptim (domethënëse).

019 20 21 22 23

20

40

60

80

100

90.9

%

0.3

% 8.8

%Përm

bajtj

a re

lativ

e (%

)

Raporti masë/ngarkesë (m/e)

Figura 1.5 Spektri i masës së neonit, Ne.

Spektrometri i masës me rezolucion të lartë mund të japë vlera shumë të sakta të masave relative të izotopeve. Për shembull, për oksigjenin dhe squfurin, 16O = 15.995 dhe 32S = 31.972. Falë kësaj mundësie, kimistët janë të aftë të dallojnë ndërmjet molekulave të tilla si SO2 dhe S2, të cilat shfaqin të njëjtën masë relative molekulare.

Atomet e një elementi në një mostër në gjendje të gaztë kthehen në jone. Rryma e joneve dërgohet në një dedektor, pasi shmanget nga një fushë magnetike e fuqishme. Me rritjen e intensitetit të fushës magnetike, jonet më të rënda dhe izotopet më të rënda dërgohen në dedektor. Dedektori lidhet me një kompjuter, i cili tregon spektrin e masës. Në boshtin vertikal (të ordinatave), ky spektër jep të dhëna lidhur me përqindjen relative të izotopeve, ndërsa në boshtin abshisave (horizontal) spektri paraqet raportin e masës së jonit ndaj ngarkesës (m/e). Figura 1.4 tregon një spektër tipik të masës për një mostër që përmban plumb. Tabela 1.1 tregon se si interpretohen të dhënat.

0204 205 206 207 208 209

1

2

3

dete

ktor

i i rr

ymës

raporti masë/ngarkesë (m/e)

Figura 1.4 Spektri i masës së një mostre plumbi.

Për jonet e ngarkuara pozitivisht, vlerat e raportit m/e japin numrin e nukleoneve (pra numrin e përgjithshëm të grimcave në bërthamë) të izotopeve të zbuluara. Në rastin e plumbit, tabela 1.1 tregon që 52% e plumbit përbëhet nga izotopi me masë 208, 24% nga plumb-206, 22% nga plumb-207 dhe 2% nga plumb-204.

Masa relative e izotopit

përbërja në përqindje e izotopeve (%)

2

206 24

207 22

208 52

Shuma 100

tabela 1.1 Të dhënat nga figura 1.4.

SPeKtrometri i maSëS (vazhdim)

4

Kapitulli 1

Moli dhe konstantja e AvogadrosFormula e një përbërjeje tregon numrin e atomeve të çdo elementi të pranishëm në formulë ose, e thënë ndryshe, tregon një molekulë të një përbërjeje. Tek uji dihet se dy atome hidrogjen (Ar = 1.0) kombinohen me një atom oksigjen (Ar = 16.0). Si rrjedhojë, raporti i masës së atomeve të hidrogjenit me atomet e oksigjenit në një molekulë ujë është 2:16. Pavarësisht nga numri i molekulave të ujit, ky raport do të jetë gjithmonë i njëjtë. Por masa e tyre është e pamundur të matet për shkak të vlerës shumë të vogël. E njëjta gjë do të thuhej edhe nëse do të kishim jo 2, por 1000 atome. Që të mundësohet peshimi i tyre në praktikë nevojiten shumë më tepër atome apo molekula. Masa atomike relative apo masa molekulare relative e një substance në gram është masa e 1 moli të substancës. Kështu, moli i natriumit peshon 23,0 g (Ar = 23.0). Moli përkufizohet duke e krahasuar me izotopin standard të karbonit-12.

Një mol i një substance është sasia e kësaj substance që përmban të njëjtin numër grimcash (atome, molekula apo jone) që ndodhen saktësisht në 12 gramë të izotopit të karbonit-12.

Ne shpesh i referohemi masës së molit të një substance si masë molare (shkurt M). Njësitë e masës molare janë g mol–1. Numri i atomeve në një mol është shumë i madh: 6.02 × 1023 atome. Ky numër quhet numri i Avogadros (ose konstantja e Avogadros). Simboli për numrin e Avogadros është N (por përdoret edhe simboli NA ). Konstantja e Avogadros zbatohet për atomet, molekulat, jonet dhe elektronet. Pra, 1 mol natrium përmban 6.02 × 1023 atome natrium dhe 1 mol klorur natriumi (NaCl) përmban 6.02 × 1023 jone natrium dhe 6.02 × 1023 jone klorur.

Është e rëndësishme të qartësohet se cilës lloj grimce i referohemi. Nëse ne themi “mol klori” nuk del qartë nëse e kemi fjalën për atome klori apo molekula klori. Një mol molekulash klori, Cl2, përmban 6.02 × 1023 molekula klori dhe dy herë më shumë atome klori, meqenëse çdo molekulë klori përmban dy atome klor.

Figura 1.7 Amedeo Avogadro (1776–1856), shkencëtar italian, ishte i pari që nxori përfundimin se vëllime të barabarta të gazeve përmbajnë numër të barabartë molekulash. Konstantja e Avogadros mban emrin e tij dhe tregon numrin e grimcave në një mol.

Moli dhe masa molareNjësia bazë për masën, sipas Sistemit Ndërkombëtar (SI), është kilogrami. Por kjo është një vlerë shumë e madhe që të mund të përdoret nga kimistët në laboratorë. Për këtë arsye, kimistët preferojnë të përdorin masën molekulare relative ose masën e formulës, të shprehur në gram (1000g = 1kg). Numri i moleve për një substancë mund të gjendet duke përdorur masën e substancës dhe masën atomike relative (Ar) ose masën molekulare relative (Mr).


2. Shihni spektrin e masës së germaniumit, Ge.

Raporti masë/ngarkesë (m/e)807570

20

30

10

40

0

përm

bajtj

a (%

)

20.6

% 27.4

%

36.7

%7.

7%

7.6

%

Figura 1.6 Spektri i masës së germaniumit

a. Shkruani formulën izotopike për izotopin më të rëndë të germaniumit.

b. Përdorni përmbajtjen në % për çdo izotop për të njehsuar masën relative atomike të germaniumit.

Pyetje


5


5






Shembull


numri i moleve =

=  117.0 _____  58.5 

= 2.0 mole

Shembull

2. Sa gramë hidroksid natriumi, NaOH, ka në 0.25 mole hidroksid natriumi? (Vlera e Ar: H = 1.0, Na = 23.0, O = 16.0) masa molare e NaOH = 23.0 + 16.0 + 1.0 = 40.0 g mol–1





Pyetje


Njehsoni sa gramë ka në: a. 0.20 mole dioksid karboni, CO2; b. 0.050 mole karbonat natriumi, Na2CO3; c. 5.00 mole hidroksid hekuri (II), Fe(OH)2.

Pyetje

masamasa molare





6

Kapitulli 1

Në këto ushtrime, kur kryejmë llogaritjet, nuk është e nevojshme të njihet masa molare e çdo substance që bashkëvepron. Nëse, një ose më shumë nga substancat vepruese janë me tepricë, ajo që duhet të dihet është masa në gram dhe masa molare e asaj substance që nuk është me tepricë (reagenti që ndodhet në sasi të kufizuara).

Stekiometria e reaksionitStekiometria e një reaksioni mund të përcaktohet nëse njihen saktësisht sasitë e të gjitha substancave që bashkëveprojnë, si dhe të atyre që formohen.

Për shembull, nëse 4.0 g hidrogjen veprojnë me 32.0 g oksigjen, përftohen 36.0 g ujë. (Vlerat e Ar: H = 1.0, O = 16.0)

Shembull

3. Magnezi digjet në oksigjen dhe formohet oksid magnezi:

2Mg + O2 2MgO

Në këtë rast mund të llogaritet masa e nevojshme e oksigjenit për të vepruar me 1 mol magnez dhe gjithashtu masa e oksidit të magnezit të formuar.

Hapi 1: Shkruani reaksionin kimik dhe barazojeni atë. Hapi 2: Shumëzoni çdo masë të formulës në

gramë me koeficientin përkatës stekiometrik sipas barazimit kimik:

2Mg + O2 2MgO 2 × 24.3 g 1 × 32.0 g 2 × (24.3 g + 16.0 g) 48.6 g 32.0 g 80.6 g

Nga këto llogaritje arrijmë në përfundimin se nevojiten 32.0 g oksigjen për të vepruar saktësisht me 48.6 g magnez dhe nga ky bashkëveprim formohen 80.6 g oksid magnezi.

Nëse digjen 12.15 g magnez (0.5 mol) do të përftohen 20.15 g oksid magnezi, sepse stekiometria e reaksionit na tregon që për çdo mol magnez të djegur përftohet një numër i njëjtë molesh të oksidit të magnezit.

Shembull

4. Oksidi i hekurit (III) vepron me monoksidin e karbonit dhe formohet hekur dhe dioksid karboni.


Njehsoni masën e hekurit të përftuar kur 798 g oksid hekuri (III) reduktohet me tepricë monoksidi karboni.

(Vlera e Ar: Fe = 55.8, O = 16.0)

Hapi 1: Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2

Hapi 2: 1 mol oksid hekuri (III) 2 mole hekur

(2 × 55.8) + (3 × 16.0) 2 × 55.8

159.6 g Fe2O3 111.6 g Fe

Hapi 3: 798 g  111.6  _____ 159.6  × 798

= 558 g Fe Në hapin 3 shihet se për të gjetur sasinë e hekurit

të prodhuar nga 798 g oksid hekuri (III) kemi përdorur raportin e hekurit me oksidin e hekurit, që përcaktohet nga barazimi kimik.

Figura 1.9 Hekuri vepron me squfurin dhe prodhohet sulfur hekuri. Sasia e nevojshme e hekurit për të bashkëvepruar me squfurin, si dhe sasia e produkteve që formohen, mund të njehsohen me saktësi. Kjo bëhet e mundur duke ditur masat molare të çdo substance vepruese, si dhe duke barazuar reaksionin kimik.

5. a. Natriumi vepron me tepricë oksigjeni dhe nga ky bashkëveprim formohet peroksid natriumi, Na2O2:

2Na + O2 Na2O2

Të njehsohet masa e peroksidit të natriumit të formuar kur 4.60 g natrium digjen në tepricë oksigjeni.

(Vlerat e Ar: Na = 23.0, O = 16.0) b Oksidi i kallajit (IV) reduktohet me karbon deri në

kallaj metalik. Përveç tij, nga reaksioni formohet monoksid karboni:

SnO2 + 2C Sn + 2CO

Njehsoni masën e karbonit që vepron me 14.0 g oksid kallaji (IV). Përgjigjja të jetë deri në tri shifra që kanë kuptim.

(Vlerat e Ar: C = 12.0, O = 16.0, Sn = 118.7)

Pyetje7


6






Shembull


numri i moleve =

=  117.0 _____  58.5 

= 2.0 mole

Shembull

2. Sa gramë hidroksid natriumi, NaOH, ka në 0.25 mole hidroksid natriumi? (Vlera e Ar: H = 1.0, Na = 23.0, O = 16.0) masa molare e NaOH = 23.0 + 16.0 + 1.0 = 40.0 g mol–1





Pyetje


Njehsoni sa gramë ka në: a. 0.20 mole dioksid karboni, CO2; b. 0.050 mole karbonat natriumi, Na2CO3; c. 5.00 mole hidroksid hekuri (II), Fe(OH)2.

Pyetje

masamasa molare





6

Kapitulli 1

Në këto ushtrime, kur kryejmë llogaritjet, nuk është e nevojshme të njihet masa molare e çdo substance që bashkëvepron. Nëse, një ose më shumë nga substancat vepruese janë me tepricë, ajo që duhet të dihet është masa në gram dhe masa molare e asaj substance që nuk është me tepricë (reagenti që ndodhet në sasi të kufizuara).

Stekiometria e reaksionitStekiometria e një reaksioni mund të përcaktohet nëse njihen saktësisht sasitë e të gjitha substancave që bashkëveprojnë, si dhe të atyre që formohen.

Për shembull, nëse 4.0 g hidrogjen veprojnë me 32.0 g oksigjen, përftohen 36.0 g ujë. (Vlerat e Ar: H = 1.0, O = 16.0)

Shembull

3. Magnezi digjet në oksigjen dhe formohet oksid magnezi:

2Mg + O2 2MgO

Në këtë rast mund të llogaritet masa e nevojshme e oksigjenit për të vepruar me 1 mol magnez dhe gjithashtu masa e oksidit të magnezit të formuar.

Hapi 1: Shkruani reaksionin kimik dhe barazojeni atë. Hapi 2: Shumëzoni çdo masë të formulës në

gramë me koeficientin përkatës stekiometrik sipas barazimit kimik:

2Mg + O2 2MgO 2 × 24.3 g 1 × 32.0 g 2 × (24.3 g + 16.0 g) 48.6 g 32.0 g 80.6 g

Nga këto llogaritje arrijmë në përfundimin se nevojiten 32.0 g oksigjen për të vepruar saktësisht me 48.6 g magnez dhe nga ky bashkëveprim formohen 80.6 g oksid magnezi.

Nëse digjen 12.15 g magnez (0.5 mol) do të përftohen 20.15 g oksid magnezi, sepse stekiometria e reaksionit na tregon që për çdo mol magnez të djegur përftohet një numër i njëjtë molesh të oksidit të magnezit.

Shembull

4. Oksidi i hekurit (III) vepron me monoksidin e karbonit dhe formohet hekur dhe dioksid karboni.


Njehsoni masën e hekurit të përftuar kur 798 g oksid hekuri (III) reduktohet me tepricë monoksidi karboni.

(Vlera e Ar: Fe = 55.8, O = 16.0)

Hapi 1: Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2

Hapi 2: 1 mol oksid hekuri (III) 2 mole hekur

(2 × 55.8) + (3 × 16.0) 2 × 55.8

159.6 g Fe2O3 111.6 g Fe

Hapi 3: 798 g  111.6  _____ 159.6  × 798

= 558 g Fe Në hapin 3 shihet se për të gjetur sasinë e hekurit

të prodhuar nga 798 g oksid hekuri (III) kemi përdorur raportin e hekurit me oksidin e hekurit, që përcaktohet nga barazimi kimik.

Figura 1.9 Hekuri vepron me squfurin dhe prodhohet sulfur hekuri. Sasia e nevojshme e hekurit për të bashkëvepruar me squfurin, si dhe sasia e produkteve që formohen, mund të njehsohen me saktësi. Kjo bëhet e mundur duke ditur masat molare të çdo substance vepruese, si dhe duke barazuar reaksionin kimik.

5. a. Natriumi vepron me tepricë oksigjeni dhe nga ky bashkëveprim formohet peroksid natriumi, Na2O2:

2Na + O2 Na2O2

Të njehsohet masa e peroksidit të natriumit të formuar kur 4.60 g natrium digjen në tepricë oksigjeni.

(Vlerat e Ar: Na = 23.0, O = 16.0) b Oksidi i kallajit (IV) reduktohet me karbon deri në

kallaj metalik. Përveç tij, nga reaksioni formohet monoksid karboni:

SnO2 + 2C Sn + 2CO

Njehsoni masën e karbonit që vepron me 14.0 g oksid kallaji (IV). Përgjigjja të jetë deri në tri shifra që kanë kuptim.

(Vlerat e Ar: C = 12.0, O = 16.0, Sn = 118.7)

Pyetje7


7

hidrogjen (H2) + oksigjen (O2) ujë (H2O)

4.0 ______ 2 × 1.0 32.0 _______ 2 × 16.0 36.0 _____________ (2 × 1.0) + 16.0

= 2 mol = 1 mol = 2 mol

Ky është raporti i koeficientëve stekiometrikë në barazimin kimik. Kështu që reaksioni i barazuar është:

2H2 + O2 2H2O

Ky barazim mund të nxirret edhe pa e ditur masën e oksigjenit që bashkëvepron. Raporti i hidrogjenit me ujin është 1:1. Ndërsa ka vetëm një oksigjen për çdo molekulë ujë (gjysma e sasisë që ndodhet në molekulën e oksigjenit, O2). Pra, raporti i oksigjenit me ujin në barazimin kimik duhet të jetë 1:2.

Shifrat domethënëse (me kuptim)Kur kryejmë njehsime kimike është e rëndësishme të dimë sa është numri i shifrave domethënëse (me kuptim), në të dhënat që përdoren.

Shembulli i mëposhtëm tregon rrumbullakimin e numrit 526.84 për shifra të ndryshme me kuptim:

rrumbullakimi deri në 4 shifra me kuptim = 526.8;rrumbullakimi deri në 3 shifra me kuptim = 527;rrumbullakimi deri në 2 shifra me kuptim = 530.

Përgjigjja që del nga llogaritjet duhet të ketë aq shifra me kuptim sa ka numri me më pak shifra me kuptim, i marrë nga të dhënat numerike.

përbërja në përqindje përcaktimi i formulës së një substance Për të llogaritur përqindjen në masë të një elementi të veçantë në një përbërje përdoren formulat e përbërjeve dhe masat atomike relative.

% në masë masa atomike x numri i moleve të një elementi të

= element in a compound

______________________________________ molar mass of compound

× 100

Figura 1.10 Ky mineral i Fe2O3 përmban papastërti (substanca të tjera). Duke ditur masat molare mund të njehsohet masa e hekurit që përftohet nga Fe2O3.

6 56.2 g silic, Si, veprojnë me 284.0 g klor, Cl2, dhe formohen 340.2 g klorur silici (IV), SiCl4. Përdorini këto të dhëna për të llogaritur stekiometrinë e reaksionit (vlerat e Ar: Cl=35.5, Si= 28.1).

Pyetje

Shembull

5. Sa mole oksid kalciumi ndodhen në 2.9 g oksid kalciumi?

(vlerat e Ar: Ca=40.1, O= 16.0) Nëse 2.9 pjesëtohet me 56.1 del vlera 0.051693. Nga të

dhënat, numri që ka më pak shifra me kuptim është ai me 2 (e dhëna për 2.9 g). Pra, përgjigjja duhet të ketë dy shifra me kuptim, që do të jetë 0.052.

Shembull

6. Njehsoni përqindjen në masë të hekurit te oksidi i hekurit (III), Fe2O3:

(vlerat e Ar: Fe=55.8, O=16)

% në masë e hekurit =   2 × 55.8  _________________   (2 × 55.8) + (3 × 16.0)

  × 100

= 69.9 %

Shembull (vazhdim)

Shënim 1: Zerot përpara një numri nuk llogariten si shifra me kuptim. Për shembull, 0.004 ka vetëm një shifër me kuptim.

Shënim 2: Pas presjes dhjetore, zerot pas një numri janë shifra me kuptim. Kështu, 0,0040 (0.0040) ka dy shifra me kuptim dhe 0,0400 (0.0400) ka tre.

Shënim 3: Nëse kryeni llogaritje, rrumbullakimin e shifrave me kuptim bëjeni në fund për rezultatin përfundimtar.

caktuar në një substancëmasa molare e substancës

8

Kapitulli 1

Formula empirike Formula empirike e një përbërjeje është raporti më i thjeshtë i numrave të elementeve të pranishme në një molekulë ose formula njësi e një përbërjeje. Formula molekulare e një përbërjeje tregon numrin total të atomeve për çdo element të pranishëm në një molekulë. Tabela 1.2 tregon formulat empirike dhe molekulare për një numër përbërjesh.■ Formula për një substancë jonike është gjithmonë

formula empirike e saj. ■ Për molekulat e thjeshta inorganike, shpesh, formula

empirike dhe ajo molekulare është e njëjtë.■ Molekulat organike shpesh kanë formula molekulare

dhe empirike të ndryshme.

përbërja Formula empirike

Formula molekulare

Ujë H2O H2O

Peroksid hidrogjeni HO H2O2

Dioksid squfuri SO2 SO2

Butan C2H5 C4H10

Ciklohekzan CH2 C6H12

tabela 1.2 Disa formula empirike dhe molekulare

pastrimin e substancës me metodën e kromatografisë në fazë të gaztë.

Për një përbërje, formula empirike mund të nxirret edhe nga të dhënat kur jepen përqindjet në masë të elementeve të saj.

7. Njehsoni përqindjen në masë të karbonit në etanol, C2H5OH

(Vlerat e Ar: C = 12.0, H = 1.0, O = 16.0).

Pyetje

8. Shkruani formulën empirike për: a. hidrazinën, N2H4

b. oktanin, C8H18

c. benzenin, C6H6

d. amoniakun, NH3

Pyetje

Formula empirike për një përbërje gjendet duke përcaktuar masën e çdo elementi të pranishëm në mostër. Për disa përbërje kjo mund të realizohet me anë të djegies. Një substancë organike duhet të jetë shumë e pastër nëse kërkohet të llogaritet formula e saj empirike. Përpara se të kryejnë analizën për formulën empirike, kimistët bëjnë

Shembull

7. Përcaktoni formulën e oksidit të magnezit. Kjo mund të kryhet si vijon:

• Digjet një sasi e njohur magnezi në tepricë oksigjeni (0.486 g).• Shënohet sasia e oksidit të magnezit të formuar

(0.806 g).• Njehsohet masa e oksigjenit që ka vepruar me

magnezin (0.806 – 0.486)= 0.320 g.• Njehsohet raporti i moleve të magnezit me

oksigjenin.• Vlerat e Ar: Mg=24.3, O=16.0)

molet e Mg =  0.486 g

 __________ 24.3 g mol–1  = 0.0200 mol

molet e oksigjenit =  0.320 g

 __________ 16.0 g mol–1  = 0.0200 mol

Pra, raporti më i thjeshtë magnez : oksigjen është 1:1. Formula empirike e oksidit të magnezit është MgO.

8. Gjatë djegies së plotë të 1.55 g fosfor përftohen 3.55 g të një oksidi të fosforit. Përcaktoni formulën empirike për këtë oksid fosfori.

Vlerat e Ar: O=16.0, P=31.0 p o Hapi 1 Shënoni masat 1.55 g 3.55 – 1.55 e çdo elementi: = 2.00 g Hapi 2 Pjesëtojini ato me masat atomike:  

1.55 g __________ 

31.0 g mol–1    2.00 g

 ___________  16.0 g mol–11 

= 0.05 mole = 0.125 mole

Hapi 3 Pjesëtojini me vlerën më të vogël:  0.05  ____  0.05  = 1  0.125 _____  0.05  = 2.5 Hapi 4 Nëse lind nevoja, P2O5 merret raporti i numrave të plotë më të vegjël:

9


8

hidrogjen (H2) + oksigjen (O2) ujë (H2O)

4.0 ______ 2 × 1.0 32.0 _______ 2 × 16.0 36.0 _____________ (2 × 1.0) + 16.0

= 2 mol = 1 mol = 2 mol

Ky është raporti i koeficientëve stekiometrikë në barazimin kimik. Kështu që reaksioni i barazuar është:

2H2 + O2 2H2O

Ky barazim mund të nxirret edhe pa e ditur masën e oksigjenit që bashkëvepron. Raporti i hidrogjenit me ujin është 1:1. Ndërsa ka vetëm një oksigjen për çdo molekulë ujë (gjysma e sasisë që ndodhet në molekulën e oksigjenit, O2). Pra, raporti i oksigjenit me ujin në barazimin kimik duhet të jetë 1:2.

Shifrat domethënëse (me kuptim)Kur kryejmë njehsime kimike është e rëndësishme të dimë sa është numri i shifrave domethënëse (me kuptim), në të dhënat që përdoren.

Shembulli i mëposhtëm tregon rrumbullakimin e numrit 526.84 për shifra të ndryshme me kuptim:

rrumbullakimi deri në 4 shifra me kuptim = 526.8;rrumbullakimi deri në 3 shifra me kuptim = 527;rrumbullakimi deri në 2 shifra me kuptim = 530.

Përgjigjja që del nga llogaritjet duhet të ketë aq shifra me kuptim sa ka numri me më pak shifra me kuptim, i marrë nga të dhënat numerike.

përbërja në përqindje përcaktimi i formulës së një substance Për të llogaritur përqindjen në masë të një elementi të veçantë në një përbërje përdoren formulat e përbërjeve dhe masat atomike relative.

% në masë masa atomike x numri i moleve të një elementi të

= element in a compound

______________________________________ molar mass of compound

× 100

Figura 1.10 Ky mineral i Fe2O3 përmban papastërti (substanca të tjera). Duke ditur masat molare mund të njehsohet masa e hekurit që përftohet nga Fe2O3.

6 56.2 g silic, Si, veprojnë me 284.0 g klor, Cl2, dhe formohen 340.2 g klorur silici (IV), SiCl4. Përdorini këto të dhëna për të llogaritur stekiometrinë e reaksionit (vlerat e Ar: Cl=35.5, Si= 28.1).

Pyetje

Shembull

5. Sa mole oksid kalciumi ndodhen në 2.9 g oksid kalciumi?

(vlerat e Ar: Ca=40.1, O= 16.0) Nëse 2.9 pjesëtohet me 56.1 del vlera 0.051693. Nga të

dhënat, numri që ka më pak shifra me kuptim është ai me 2 (e dhëna për 2.9 g). Pra, përgjigjja duhet të ketë dy shifra me kuptim, që do të jetë 0.052.

Shembull

6. Njehsoni përqindjen në masë të hekurit te oksidi i hekurit (III), Fe2O3:

(vlerat e Ar: Fe=55.8, O=16)

% në masë e hekurit =   2 × 55.8  _________________   (2 × 55.8) + (3 × 16.0)

  × 100

= 69.9 %

Shembull (vazhdim)

Shënim 1: Zerot përpara një numri nuk llogariten si shifra me kuptim. Për shembull, 0.004 ka vetëm një shifër me kuptim.

Shënim 2: Pas presjes dhjetore, zerot pas një numri janë shifra me kuptim. Kështu, 0,0040 (0.0040) ka dy shifra me kuptim dhe 0,0400 (0.0400) ka tre.

Shënim 3: Nëse kryeni llogaritje, rrumbullakimin e shifrave me kuptim bëjeni në fund për rezultatin përfundimtar.

caktuar në një substancëmasa molare e substancës

8

Kapitulli 1

Formula empirike Formula empirike e një përbërjeje është raporti më i thjeshtë i numrave të elementeve të pranishme në një molekulë ose formula njësi e një përbërjeje. Formula molekulare e një përbërjeje tregon numrin total të atomeve për çdo element të pranishëm në një molekulë. Tabela 1.2 tregon formulat empirike dhe molekulare për një numër përbërjesh.■ Formula për një substancë jonike është gjithmonë

formula empirike e saj. ■ Për molekulat e thjeshta inorganike, shpesh, formula

empirike dhe ajo molekulare është e njëjtë.■ Molekulat organike shpesh kanë formula molekulare

dhe empirike të ndryshme.

përbërja Formula empirike

Formula molekulare

Ujë H2O H2O

Peroksid hidrogjeni HO H2O2

Dioksid squfuri SO2 SO2

Butan C2H5 C4H10

Ciklohekzan CH2 C6H12

tabela 1.2 Disa formula empirike dhe molekulare

pastrimin e substancës me metodën e kromatografisë në fazë të gaztë.

Për një përbërje, formula empirike mund të nxirret edhe nga të dhënat kur jepen përqindjet në masë të elementeve të saj.

7. Njehsoni përqindjen në masë të karbonit në etanol, C2H5OH

(Vlerat e Ar: C = 12.0, H = 1.0, O = 16.0).

Pyetje

8. Shkruani formulën empirike për: a. hidrazinën, N2H4

b. oktanin, C8H18

c. benzenin, C6H6

d. amoniakun, NH3

Pyetje

Formula empirike për një përbërje gjendet duke përcaktuar masën e çdo elementi të pranishëm në mostër. Për disa përbërje kjo mund të realizohet me anë të djegies. Një substancë organike duhet të jetë shumë e pastër nëse kërkohet të llogaritet formula e saj empirike. Përpara se të kryejnë analizën për formulën empirike, kimistët bëjnë

Shembull

7. Përcaktoni formulën e oksidit të magnezit. Kjo mund të kryhet si vijon:

• Digjet një sasi e njohur magnezi në tepricë oksigjeni (0.486 g).• Shënohet sasia e oksidit të magnezit të formuar

(0.806 g).• Njehsohet masa e oksigjenit që ka vepruar me

magnezin (0.806 – 0.486)= 0.320 g.• Njehsohet raporti i moleve të magnezit me

oksigjenin.• Vlerat e Ar: Mg=24.3, O=16.0)

molet e Mg =  0.486 g

 __________ 24.3 g mol–1  = 0.0200 mol

molet e oksigjenit =  0.320 g

 __________ 16.0 g mol–1  = 0.0200 mol

Pra, raporti më i thjeshtë magnez : oksigjen është 1:1. Formula empirike e oksidit të magnezit është MgO.

8. Gjatë djegies së plotë të 1.55 g fosfor përftohen 3.55 g të një oksidi të fosforit. Përcaktoni formulën empirike për këtë oksid fosfori.

Vlerat e Ar: O=16.0, P=31.0 p o Hapi 1 Shënoni masat 1.55 g 3.55 – 1.55 e çdo elementi: = 2.00 g Hapi 2 Pjesëtojini ato me masat atomike:  

1.55 g __________ 

31.0 g mol–1    2.00 g

 ___________  16.0 g mol–11 

= 0.05 mole = 0.125 mole

Hapi 3 Pjesëtojini me vlerën më të vogël:  0.05  ____  0.05  = 1  0.125 _____  0.05  = 2.5 Hapi 4 Nëse lind nevoja, P2O5 merret raporti i numrave të plotë më të vegjël:

9


9

Formulat molekulareFormula molekulare tregon numrin e atomeve të çdo elementi që bën pjesë në një molekulë. Formula molekulare ka më shumë interes sesa formula empirike. Ajo përdoret për të shkruar barazimet kimike dhe për të njehsuar masat molare. Formula molekulare është gjithmonë shumëfish i formulës empirike. Për shembull, formula molekulare e etanit është C2H6 dhe është dyfishi i formulës empirike, CH3.

Për të përcaktuar formulën molekulare duhet të njihen:■ masa relative e formulës së përbërjes;■ formula empirike.

Formulat kimike dhe barazimet kimikeNjehsime me formulat kimikeStruktura elektronike e elementeve të veçanta në një përbërje përcakton edhe formulën e saj (shihni faqe 33). Formula e një përbërjeje jonike përcaktohet nga ngarkesat e çdo joni të pranishëm. Numri i ngarkesave pozitive është i barabartë me numrin e ngarkesave negative, për rrjedhojë ngarkesa e përgjithshme është zero.

Formula e një përbërjeje mund të gjendet nëse njihen ngarkesat e joneve. Figura 1.11 tregon ngarkesat e disa joneve të thjeshta të lidhura me pozicionin e elementeve në tabelën periodike. Tabela periodike ka 8 grupe përfaqësuese ose grupet A dhe grupet e elementeve kalimtare, që në tabelë fillojnë nga grupet IIIB– VIIIB dhe përfundojnë me grupet I-IIB (ose grupet 3-12). Kështu, alumini është në grupin IIIA dhe klori në grupin VIIA.

Për jonet e metaleve të grupeve IA dhe IIA, vlera pozitive e ngarkesës përkon me numrin e grupit. Për një jon metali në grupin IIIA, vlera pozitive e ngarkesës është +3. Për një jon jometali në grupet nga VA deri VIIA, vlera e ngarkesës negative është 8 minus numrin e grupit.

Shembull

9. Një hidrokarbur që përmban vetëm karbon dhe hidrogjen ka 85.7 % karbon dhe 14.3 % në masë hidrogjen. Nxirrni formulën empirike për këtë hidrokarbur

(vlerat e Ar: C=12.0, H=1.0). C HHapi 1 Shënoni % në masë për çdo element: 85.7 14.3

Hapi 2 Pjesëtoni me vlerat e Ar  85.7 ____ 12.0  = 7.142  14.3 ____ 1.0  = 14.3

Hapi 3 Pjesëtoni me vlerën  7.142  _____  7.142  = 1   14.3 _____  7.142  = 2

më të vogël:

Formula empirike është CH2.

Shembull

10. Një përbërje e ka formulën empirike CH2Br. Masa molekulare relative është 187.8. Përcaktoni formulën molekulare të kësaj përbërjeje

(vlerat e Ar: Br= 79.9, C =12.0, H=1.0). Hapi 1 Gjeni masën e formulës empirike: 12.0 + (2 × 1.0) + 79.9 = 93.9

Shembull (vazhdim)

Hapi 2 Pjesëtoni masën molekulare relative me masën

e formulës empirike:  187.8 _____  93.9  = 2

Hapi 3 Shumëzoni numrin e atomeve në formulën empirike me numrin që doli në hapin 2: 2 × CH2Br, pra formula molekulare është C2H4Br2.

9. Përbërja e hidrokarburit sipas përqindjes në masë është 10% hidrogjen dhe 90% karbon. Përcaktoni formulën empirike të tij (vlerat e Ar: C=12.0, H=1.0).

Pyetje

10. Formulat empirike dhe masat molare të tri përbërjeve, A, B dhe C, jepen në tabelë. Njehsoni formulën molekulare për secilën prej tyre.

(Vlerat e Ar: Cl= 35.5, C =12.0, H=1.0).

përbërjet Formula empirike Mr

A C3H5 82

B CCl3 237

C CH2 112

Pyetje

10

Kapitulli 1

Ngarkesa te jonet e metaleve kalimtare është e ndryshme. Për shembull, hekuri formon dy tipa të joneve, Fe2+ dhe Fe3+ (figura 1.12).

Figura 1.12 Majtas, kloruri i hekurit (II); djathtas, kloruri i hekurit (III). Këto dy klorure të hekurit përmbajnë si hekur ashtu edhe klor, por formulat e tyre janë të ndryshme.

Jonet që përmbajnë më shumë se një lloj atomi quhen jone poliatomike. Disa jone poliatomike të zakonshme, që ju duhet t’i mësoni, janë treguar në tabelën 1.3. Formula e molekulës, për një përbërje jonike, nxirret duke barazuar ngarkesat e joneve.

Joni FormulaAmonium NH4

+

Karbonat CO32–

Hidrogjenkarbonat HCO3–

Hidroksid OH–

Nitrat NO3–

Fosfat PO43–

Sulfat SO42–

Tabela 1.3 Formulat e disa joneve poliatomike

Formula e një përbërjeje me lidhje kovalente nxirret nga numri i elektroneve të nevojshme për të pasur qëndrueshmëri të konfigurimit elektronik të njëjtë me gazet ideale (shihni faqen 49). Në përgjithësi, atomet e karbonit formojnë katër lidhje me atomet e tjera; atomet e hidrogjenit dhe halogjenët formojnë një lidhje dhe oksigjeni formon dy lidhje. Duke ndjekur këtë rregull, formula e ujit është H2O. Formula për metanin është CH4, ku çdo atom karboni është i lidhur me katër atome hidrogjeni.

Përbërjet që kanë një jon të një metali të thjeshtë dhe një jon të një jometali të thjeshtë emërtohen duke shtuar prapashtesën –ur tek elementi jometal:

natrium + klor klorur natriumi;zink + squfur sulfur zinku.

Jonet poliatomike që përmbajnë oksigjen marrin prapashtesën –at. Për shembull, joni sulfat përmban squfur dhe oksigjen, joni fosfat përmban fosfor dhe oksigjen.

Li+

Na+

K+

Rb+ Sr2+

Ga3+

Mg2+

Ca2+

Be2+

Grupi

(1) (2)IAIIA IIIA IVA VA VIA VIIA

VIIIA

(13) (14) (15) (16)

O2–

S2–Al3+

H+

Element kalimtar

(17)

F–

Cl–

s’ka

s’ka

18

s’ka

s’ka

s’ka

Br–

I–

Figura 1.11 Ngarkesat e disa joneve të thjeshta, të lidhura me pozicionet e tyre në tabelën periodike

Shembull

11. Përcaktoni formulën e klorurit të magnezit. Jonet e pranishme janë Mg2+ dhe Cl-. Që të ketë

barazim të ngarkesave duhet të lidhen dy jone klorur (Cl-) për çdo jon magnez (Mg2-), (2 x 1-) + (1 x 2+) =0.

Pra, formula është MgCl2.

12. Përcaktoni formulën e oksidit të aluminit për përbërjen që përmban jone Al3+ dhe O2-.

Për një molekulë asnjanëse duhen tri jone oksigjen (O2-) dhe dy jone alumin (Al3+). (3 x 2-) + (2 x 3+)=0.

Kështu, formula është Al2O3.

11. a. Shkruani formulën për secilën përbërje: i. nitrat magnezi; ii. sulfat kalciumi; iii. jodur natriumi; iv. bromur hidrogjeni; v. sulfur natriumi.

b. Emërtoni secilën nga përbërjet që vijojnë: i. Na3PO4 iii. AlCl3

ii. (NH4)2SO4 iv. Ca(NO3)2

PyeTje

11


10

Formulat molekulareFormula molekulare tregon numrin e atomeve të çdo elementi që bën pjesë në një molekulë. Formula molekulare ka më shumë interes sesa formula empirike. Ajo përdoret për të shkruar barazimet kimike dhe për të njehsuar masat molare. Formula molekulare është gjithmonë shumëfish i formulës empirike. Për shembull, formula molekulare e etanit është C2H6 dhe është dyfishi i formulës empirike, CH3.

Për të përcaktuar formulën molekulare duhet të njihen:■ masa relative e formulës së përbërjes;■ formula empirike.

Formulat kimike dhe barazimet kimikeNjehsime me formulat kimikeStruktura elektronike e elementeve të veçanta në një përbërje përcakton edhe formulën e saj (shihni faqe 33). Formula e një përbërjeje jonike përcaktohet nga ngarkesat e çdo joni të pranishëm. Numri i ngarkesave pozitive është i barabartë me numrin e ngarkesave negative, për rrjedhojë ngarkesa e përgjithshme është zero.

Formula e një përbërjeje mund të gjendet nëse njihen ngarkesat e joneve. Figura 1.11 tregon ngarkesat e disa joneve të thjeshta të lidhura me pozicionin e elementeve në tabelën periodike. Tabela periodike ka 8 grupe përfaqësuese ose grupet A dhe grupet e elementeve kalimtare, që në tabelë fillojnë nga grupet IIIB– VIIIB dhe përfundojnë me grupet I-IIB (ose grupet 3-12). Kështu, alumini është në grupin IIIA dhe klori në grupin VIIA.

Për jonet e metaleve të grupeve IA dhe IIA, vlera pozitive e ngarkesës përkon me numrin e grupit. Për një jon metali në grupin IIIA, vlera pozitive e ngarkesës është +3. Për një jon jometali në grupet nga VA deri VIIA, vlera e ngarkesës negative është 8 minus numrin e grupit.

Shembull

9. Një hidrokarbur që përmban vetëm karbon dhe hidrogjen ka 85.7 % karbon dhe 14.3 % në masë hidrogjen. Nxirrni formulën empirike për këtë hidrokarbur

(vlerat e Ar: C=12.0, H=1.0). C HHapi 1 Shënoni % në masë për çdo element: 85.7 14.3

Hapi 2 Pjesëtoni me vlerat e Ar  85.7 ____ 12.0  = 7.142  14.3 ____ 1.0  = 14.3

Hapi 3 Pjesëtoni me vlerën  7.142  _____  7.142  = 1   14.3 _____  7.142  = 2

më të vogël:

Formula empirike është CH2.

Shembull

10. Një përbërje e ka formulën empirike CH2Br. Masa molekulare relative është 187.8. Përcaktoni formulën molekulare të kësaj përbërjeje

(vlerat e Ar: Br= 79.9, C =12.0, H=1.0). Hapi 1 Gjeni masën e formulës empirike: 12.0 + (2 × 1.0) + 79.9 = 93.9

Shembull (vazhdim)

Hapi 2 Pjesëtoni masën molekulare relative me masën

e formulës empirike:  187.8 _____  93.9  = 2

Hapi 3 Shumëzoni numrin e atomeve në formulën empirike me numrin që doli në hapin 2: 2 × CH2Br, pra formula molekulare është C2H4Br2.

9. Përbërja e hidrokarburit sipas përqindjes në masë është 10% hidrogjen dhe 90% karbon. Përcaktoni formulën empirike të tij (vlerat e Ar: C=12.0, H=1.0).

Pyetje

10. Formulat empirike dhe masat molare të tri përbërjeve, A, B dhe C, jepen në tabelë. Njehsoni formulën molekulare për secilën prej tyre.

(Vlerat e Ar: Cl= 35.5, C =12.0, H=1.0).

përbërjet Formula empirike Mr

A C3H5 82

B CCl3 237

C CH2 112

Pyetje

10

Kapitulli 1

Ngarkesa te jonet e metaleve kalimtare është e ndryshme. Për shembull, hekuri formon dy tipa të joneve, Fe2+ dhe Fe3+ (figura 1.12).

Figura 1.12 Majtas, kloruri i hekurit (II); djathtas, kloruri i hekurit (III). Këto dy klorure të hekurit përmbajnë si hekur ashtu edhe klor, por formulat e tyre janë të ndryshme.

Jonet që përmbajnë më shumë se një lloj atomi quhen jone poliatomike. Disa jone poliatomike të zakonshme, që ju duhet t’i mësoni, janë treguar në tabelën 1.3. Formula e molekulës, për një përbërje jonike, nxirret duke barazuar ngarkesat e joneve.

Joni FormulaAmonium NH4

+

Karbonat CO32–

Hidrogjenkarbonat HCO3–

Hidroksid OH–

Nitrat NO3–

Fosfat PO43–

Sulfat SO42–

Tabela 1.3 Formulat e disa joneve poliatomike

Formula e një përbërjeje me lidhje kovalente nxirret nga numri i elektroneve të nevojshme për të pasur qëndrueshmëri të konfigurimit elektronik të njëjtë me gazet ideale (shihni faqen 49). Në përgjithësi, atomet e karbonit formojnë katër lidhje me atomet e tjera; atomet e hidrogjenit dhe halogjenët formojnë një lidhje dhe oksigjeni formon dy lidhje. Duke ndjekur këtë rregull, formula e ujit është H2O. Formula për metanin është CH4, ku çdo atom karboni është i lidhur me katër atome hidrogjeni.

Përbërjet që kanë një jon të një metali të thjeshtë dhe një jon të një jometali të thjeshtë emërtohen duke shtuar prapashtesën –ur tek elementi jometal:

natrium + klor klorur natriumi;zink + squfur sulfur zinku.

Jonet poliatomike që përmbajnë oksigjen marrin prapashtesën –at. Për shembull, joni sulfat përmban squfur dhe oksigjen, joni fosfat përmban fosfor dhe oksigjen.

Li+

Na+

K+

Rb+ Sr2+

Ga3+

Mg2+

Ca2+

Be2+

Grupi

(1) (2)IAIIA IIIA IVA VA VIA VIIA

VIIIA

(13) (14) (15) (16)

O2–

S2–Al3+

H+

Element kalimtar

(17)

F–

Cl–

s’ka

s’ka

18

s’ka

s’ka

s’ka

Br–

I–

Figura 1.11 Ngarkesat e disa joneve të thjeshta, të lidhura me pozicionet e tyre në tabelën periodike

Shembull

11. Përcaktoni formulën e klorurit të magnezit. Jonet e pranishme janë Mg2+ dhe Cl-. Që të ketë

barazim të ngarkesave duhet të lidhen dy jone klorur (Cl-) për çdo jon magnez (Mg2-), (2 x 1-) + (1 x 2+) =0.

Pra, formula është MgCl2.

12. Përcaktoni formulën e oksidit të aluminit për përbërjen që përmban jone Al3+ dhe O2-.

Për një molekulë asnjanëse duhen tri jone oksigjen (O2-) dhe dy jone alumin (Al3+). (3 x 2-) + (2 x 3+)=0.

Kështu, formula është Al2O3.

11. a. Shkruani formulën për secilën përbërje: i. nitrat magnezi; ii. sulfat kalciumi; iii. jodur natriumi; iv. bromur hidrogjeni; v. sulfur natriumi.

b. Emërtoni secilën nga përbërjet që vijojnë: i. Na3PO4 iii. AlCl3

ii. (NH4)2SO4 iv. Ca(NO3)2

PyeTje

11


11

Shembull (vazhdim)

Hapi 3 barazoni Fe2O3 + CO 2Fe + CO2

hekurin: 2[Fe] + 1[C] + 2[Fe] + 1[C] + 3[O] 1[O] 2[O]

Hapi 4 barazoni Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 oksigjenin 2[Fe] + 3[C] + 2[Fe] + 3[C] + 3[O] 3[O] 6[O]

Në hapin 4, oksigjeni te CO2 vjen nga dy përbërje: Fe2O3 dhe CO. Me qëllim që të bëhet barazimi i reaksionit, nga oksidi i hekurit dhe nga monoksidi i karbonit duhet të dalë i njëjti numër i atomeve oksigjen (3).

Barazimi i reaksioneve kimikeKur ndodh një bashkëveprim kimik, atomet as krijohen, as zhduken. Numri i atomeve të çdo elementi, në të dy anët e reaksionit kimik të barazuar, është i njëjtë. Reaksioni kimik me simbole është një formë e shkurtuar e përshkrimit të reaksioneve kimike. Ai tregon numrin dhe llojin e atomeve në substancat vepruese, si dhe numrin dhe llojet e atomeve te substancat që formohen, pra që janë produkt i reaksionit. Nëse janë të barabarta, reaksioni kimik është i barazuar. Shembujt e mëposhtëm tregojnë se si kryhet barazimi i një reaksioni kimik.

Simbolet e gjendjesNë një reaksion kimik ka raste kur duhet të pasqyrohet gjendja fizike e substancave vepruese dhe e produkteve. Një gjë e tillë është e rëndësishme kur diskutohet ekuilibri kimik dhe shpejtësia e reaksionit (shikoni kapitujt 8 dhe 9). Për këtë qëllim përdoren këto simbole të gjendjes:

■ i ngurtë (ng);■ i lëngët (l);■ i gaztë (g);■ ujore (aq) (tretësirë ujore).

Simbolet e gjendjes vendosen te reaksionet kimike pas formulës së substancave vepruese dhe të produkteve. Për shembull:ZnCO3 (ng) + H2SO4 (aq) ZnSO4(aq) + H2O (l) + CO2(g)

Shembull

13. Barazimi i një reaksioni Hapi 1 Shkruani formulat për substancat që

bashkëveprojnë dhe ato që formohen nga reaksioni. Për shembull:

H2 + O2 H2O

Hapi 2 Numëroni atomet për çdo substancë vepruese dhe për produktet:

H2 + O2 H2O 2[H] 2[O] 2[H] + 1[O]

Hapi 3 Barazoni atomet duke vendosur një numër përpara simboleve të substancave vepruese ose atyre produkt. Në këtë shembull, atomet e oksigjenit në krahun e djathtë duhet të barazohen me ato të krahut të majtë. Kujtojmë se vendosja e numrit përpara simbolit shumëzon çdo element në formulë. Për shembull, 2H2O ka katër atome hidrogjen dhe dy atome oksigjeni:

H2 + O2 2H2O 2[H] 2[O] 4[H] + 2[O] Hapi 4 Vazhdoni të barazoni njëherë një lloj atomi dhe

pastaj të tjerët, deri sa të barazohen në të dyja anët të gjitha llojet e atomeve:

2H2 + O2 2H2O 4[H] 2[O] 4[H] + 2[O] Mbani mend që kur barazohet një reaksion kimik nuk

duhet të ndryshoni formulat e substancave vepruese dhe të produkteve.

14. Shkruani barazimin kimik për reaksionin e oksidit të hekurit (III) me monoksidin e karbonit, gjatë të cilit formohet hekur dhe dioksid karboni.

Hapi 1 Shkruani Fe2O3 + CO Fe + CO2

reaksionin:

Hapi 2 Numëroni Fe2O3 + CO Fe + CO2 atomet: 2[Fe] + 1[C] + 1[Fe] 1[C] + 3[O] 1[O] 2[O]

12. Shkruani barazimet kimike për reaksionet e mëposhtme:

a. Hekuri vepron me acidin klorhidrik dhe formohet klorur hekuri (III) FeCl3 dhe hidrogjen.

b. Hidroksidi i aluminit, Al(OH)3, shpërbëhet me ngrohje dhe formohet oksid alumini Al2O3 dhe ujë.

c. Hekzani, C6H14, digjet në oksigjen dhe formohet dioksid karboni dhe ujë.

Pyetje

13. Shkruani barazimet kimike, si dhe simbolet e gjendjes, për reaksionet që vijojnë:

a . Karbonati i kalciumit i ngurtë vepron me tretësirë ujore të acidit klorhidrik dhe formohet ujë, dioksid karboni dhe tretësirë ujore e klorurit të kalciumit.

Pyetje

12

Kapitulli 1

Figura 1.13 Reaksioni ndërmjet karbonatit të kalciumit dhe acidit klorhidrik. Reaksioni, në këtë rast, i paraqitur me simbolet e gjendjes është:

CaCO3(ng) + 2HCl(aq) CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l)

Barazimi i reaksioneve jonikeKur përbërjet jonike treten në ujë, jonet ndahen. Për shembull:

NaCl(ng) + aq Na+(aq) + Cl–(aq)

Përbërjet jonike përfshijnë kripëra, si: bromuri i natriumit, sulfati i magnezit dhe nitrati i amonit. Acidet dhe alkalet përmbajnë gjithashtu jone. Për shembull, jonet H+(aq) dhe Cl-(aq) janë të pranishme në acid klorhidrik dhe jonet Na+

(aq) dhe OH-(aq) janë të pranishme në hidroksid

natriumi. Shumë reaksione kimike në tretësirë ujore realizohen nga përbërje jonike. Vetëm një pjesë e joneve të pranishme në tretësirë marrin pjesë në këto reaksione. Jonet që nuk marrin pjesë në reaksione quhen jone spektatore. Një barazim jonik është më i thjeshtë se një barazim kimik i plotë. Ai tregon vetëm jonet apo përbërësit që marrin pjesë në reaksion. Jonet spektatore nuk shkruhen. Krahasoni reaksionin e plotë me një barazim jonik të zinkut me tretësirën ujore të sulfatit të bakrit (II).

Reaksioni i plotë: Zn(ng) + CuSO4(aq) ZnSO4(aq) + Cu(ng)

me ngarkesa: Zn(ng) + Cu2+SO42–

(aq)

Zn2+SO42–

(aq) + Cu(ng)

duke mos shkruar Zn(ng) + Cu2+SO42–

(aq) Zn2+SO4

2–(aq) + Cu(ng)

Barazimi jonik: Zn(ng) + Cu2+(aq)

Zn2+(aq) + Cu(ng)

Te barazimi jonik do të vini re:■ jonet sulfate nuk janë në barazim - këto jone janë jonet

spektatore, meqë ato nuk kanë pësuar ndryshim;■ si atomet, edhe ngarkesat janë të barazuara në të dyja

anët e reaksionit.Shembulli tjetër tregon se si mund të kthejmë një barazim kimik të një reaksioni të plotë në një barazim jonik.

Pyetje (vazhdim)

Shembull

15. Shkruani barazimin jonik. Hapi 1 Reaksioni i plotë i barazuar është:

Mg(ng) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)

Hapi 2 Shkruani të gjitha jonet e pranishme. Çdo substancë vepruese ose produkt që ka simbolin (ng), (l) ose (g) ose është një molekulë në tretësirë, si Cl2(aq), nuk ndahet në jone:

Mg(ng) + 2H+(aq) + 2Cl–

(aq) Mg2+

(aq) + 2Cl–(aq) + H2(g)

Hapi 3 Hiqni jonet që janë në të dy krahët (jonet spektatore):

Mg(ng) + 2H+(aq) + 2Cl–

(aq) Mg2+

(aq) + 2Cl–(aq) + H2(g)

Hapi 4 Rishkruani barazimin pa jonet spektatore:

Mg(s) + 2H+(aq) Mg2+

(aq) + H2(g)

16. Shkruani barazimin jonik për reaksionin e tretësirës ujore të klorit me bromurin e kaliumit.

Hapi 1 Reaksioni i plotë i barazuar është:

Cl2(aq) + 2KBr(aq) Br2(aq) + 2KCl(aq)

Hapi 2 Jonet në reaksion janë:

Cl2(aq) + 2K+(aq) + 2Br–

(aq) Br2(aq) + 2K+

(aq) + 2Cl–(aq)

Hapi 3 Hiqni jonet spektatore:

Cl2(aq) + 2K+(aq) + 2Br–

(aq) Br2(aq) + 2K+

(aq) + 2Cl–(aq)

Hapi 4 Barazimi jonik është:

Cl2(aq) + 2Br–(aq) Br2(aq) + 2Cl–

(aq)

b. Një tretësirë ujore e sulfatit të zinkut, ZnSO4, vepron me tretësirën ujore të hidroksidit të natriumit. Produktet e formuara janë precipitat i hidroksidit të zinkut, Zn(OH)2 dhe tretësirë ujore e sulfatit të natriumit.

jonet spektatore:

13


12

Shembull (vazhdim)

Hapi 3 barazoni Fe2O3 + CO 2Fe + CO2

hekurin: 2[Fe] + 1[C] + 2[Fe] + 1[C] + 3[O] 1[O] 2[O]

Hapi 4 barazoni Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 oksigjenin 2[Fe] + 3[C] + 2[Fe] + 3[C] + 3[O] 3[O] 6[O]

Në hapin 4, oksigjeni te CO2 vjen nga dy përbërje: Fe2O3 dhe CO. Me qëllim që të bëhet barazimi i reaksionit, nga oksidi i hekurit dhe nga monoksidi i karbonit duhet të dalë i njëjti numër i atomeve oksigjen (3).

Barazimi i reaksioneve kimikeKur ndodh një bashkëveprim kimik, atomet as krijohen, as zhduken. Numri i atomeve të çdo elementi, në të dy anët e reaksionit kimik të barazuar, është i njëjtë. Reaksioni kimik me simbole është një formë e shkurtuar e përshkrimit të reaksioneve kimike. Ai tregon numrin dhe llojin e atomeve në substancat vepruese, si dhe numrin dhe llojet e atomeve te substancat që formohen, pra që janë produkt i reaksionit. Nëse janë të barabarta, reaksioni kimik është i barazuar. Shembujt e mëposhtëm tregojnë se si kryhet barazimi i një reaksioni kimik.

Simbolet e gjendjesNë një reaksion kimik ka raste kur duhet të pasqyrohet gjendja fizike e substancave vepruese dhe e produkteve. Një gjë e tillë është e rëndësishme kur diskutohet ekuilibri kimik dhe shpejtësia e reaksionit (shikoni kapitujt 8 dhe 9). Për këtë qëllim përdoren këto simbole të gjendjes:

■ i ngurtë (ng);■ i lëngët (l);■ i gaztë (g);■ ujore (aq) (tretësirë ujore).

Simbolet e gjendjes vendosen te reaksionet kimike pas formulës së substancave vepruese dhe të produkteve. Për shembull:ZnCO3 (ng) + H2SO4 (aq) ZnSO4(aq) + H2O (l) + CO2(g)

Shembull

13. Barazimi i një reaksioni Hapi 1 Shkruani formulat për substancat që

bashkëveprojnë dhe ato që formohen nga reaksioni. Për shembull:

H2 + O2 H2O

Hapi 2 Numëroni atomet për çdo substancë vepruese dhe për produktet:

H2 + O2 H2O 2[H] 2[O] 2[H] + 1[O]

Hapi 3 Barazoni atomet duke vendosur një numër përpara simboleve të substancave vepruese ose atyre produkt. Në këtë shembull, atomet e oksigjenit në krahun e djathtë duhet të barazohen me ato të krahut të majtë. Kujtojmë se vendosja e numrit përpara simbolit shumëzon çdo element në formulë. Për shembull, 2H2O ka katër atome hidrogjen dhe dy atome oksigjeni:

H2 + O2 2H2O 2[H] 2[O] 4[H] + 2[O] Hapi 4 Vazhdoni të barazoni njëherë një lloj atomi dhe

pastaj të tjerët, deri sa të barazohen në të dyja anët të gjitha llojet e atomeve:

2H2 + O2 2H2O 4[H] 2[O] 4[H] + 2[O] Mbani mend që kur barazohet një reaksion kimik nuk

duhet të ndryshoni formulat e substancave vepruese dhe të produkteve.

14. Shkruani barazimin kimik për reaksionin e oksidit të hekurit (III) me monoksidin e karbonit, gjatë të cilit formohet hekur dhe dioksid karboni.

Hapi 1 Shkruani Fe2O3 + CO Fe + CO2

reaksionin:

Hapi 2 Numëroni Fe2O3 + CO Fe + CO2 atomet: 2[Fe] + 1[C] + 1[Fe] 1[C] + 3[O] 1[O] 2[O]

12. Shkruani barazimet kimike për reaksionet e mëposhtme:

a. Hekuri vepron me acidin klorhidrik dhe formohet klorur hekuri (III) FeCl3 dhe hidrogjen.

b. Hidroksidi i aluminit, Al(OH)3, shpërbëhet me ngrohje dhe formohet oksid alumini Al2O3 dhe ujë.

c. Hekzani, C6H14, digjet në oksigjen dhe formohet dioksid karboni dhe ujë.

Pyetje

13. Shkruani barazimet kimike, si dhe simbolet e gjendjes, për reaksionet që vijojnë:

a . Karbonati i kalciumit i ngurtë vepron me tretësirë ujore të acidit klorhidrik dhe formohet ujë, dioksid karboni dhe tretësirë ujore e klorurit të kalciumit.

Pyetje

12

Kapitulli 1

Figura 1.13 Reaksioni ndërmjet karbonatit të kalciumit dhe acidit klorhidrik. Reaksioni, në këtë rast, i paraqitur me simbolet e gjendjes është:

CaCO3(ng) + 2HCl(aq) CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l)

Barazimi i reaksioneve jonikeKur përbërjet jonike treten në ujë, jonet ndahen. Për shembull:

NaCl(ng) + aq Na+(aq) + Cl–(aq)

Përbërjet jonike përfshijnë kripëra, si: bromuri i natriumit, sulfati i magnezit dhe nitrati i amonit. Acidet dhe alkalet përmbajnë gjithashtu jone. Për shembull, jonet H+(aq) dhe Cl-(aq) janë të pranishme në acid klorhidrik dhe jonet Na+

(aq) dhe OH-(aq) janë të pranishme në hidroksid

natriumi. Shumë reaksione kimike në tretësirë ujore realizohen nga përbërje jonike. Vetëm një pjesë e joneve të pranishme në tretësirë marrin pjesë në këto reaksione. Jonet që nuk marrin pjesë në reaksione quhen jone spektatore. Një barazim jonik është më i thjeshtë se një barazim kimik i plotë. Ai tregon vetëm jonet apo përbërësit që marrin pjesë në reaksion. Jonet spektatore nuk shkruhen. Krahasoni reaksionin e plotë me një barazim jonik të zinkut me tretësirën ujore të sulfatit të bakrit (II).

Reaksioni i plotë: Zn(ng) + CuSO4(aq) ZnSO4(aq) + Cu(ng)

me ngarkesa: Zn(ng) + Cu2+SO42–

(aq)

Zn2+SO42–

(aq) + Cu(ng)

duke mos shkruar Zn(ng) + Cu2+SO42–

(aq) Zn2+SO4

2–(aq) + Cu(ng)

Barazimi jonik: Zn(ng) + Cu2+(aq)

Zn2+(aq) + Cu(ng)

Te barazimi jonik do të vini re:■ jonet sulfate nuk janë në barazim - këto jone janë jonet

spektatore, meqë ato nuk kanë pësuar ndryshim;■ si atomet, edhe ngarkesat janë të barazuara në të dyja

anët e reaksionit.Shembulli tjetër tregon se si mund të kthejmë një barazim kimik të një reaksioni të plotë në një barazim jonik.

Pyetje (vazhdim)

Shembull

15. Shkruani barazimin jonik. Hapi 1 Reaksioni i plotë i barazuar është:

Mg(ng) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)

Hapi 2 Shkruani të gjitha jonet e pranishme. Çdo substancë vepruese ose produkt që ka simbolin (ng), (l) ose (g) ose është një molekulë në tretësirë, si Cl2(aq), nuk ndahet në jone:

Mg(ng) + 2H+(aq) + 2Cl–

(aq) Mg2+

(aq) + 2Cl–(aq) + H2(g)

Hapi 3 Hiqni jonet që janë në të dy krahët (jonet spektatore):

Mg(ng) + 2H+(aq) + 2Cl–

(aq) Mg2+

(aq) + 2Cl–(aq) + H2(g)

Hapi 4 Rishkruani barazimin pa jonet spektatore:

Mg(s) + 2H+(aq) Mg2+

(aq) + H2(g)

16. Shkruani barazimin jonik për reaksionin e tretësirës ujore të klorit me bromurin e kaliumit.

Hapi 1 Reaksioni i plotë i barazuar është:

Cl2(aq) + 2KBr(aq) Br2(aq) + 2KCl(aq)

Hapi 2 Jonet në reaksion janë:

Cl2(aq) + 2K+(aq) + 2Br–

(aq) Br2(aq) + 2K+

(aq) + 2Cl–(aq)

Hapi 3 Hiqni jonet spektatore:

Cl2(aq) + 2K+(aq) + 2Br–

(aq) Br2(aq) + 2K+

(aq) + 2Cl–(aq)

Hapi 4 Barazimi jonik është:

Cl2(aq) + 2Br–(aq) Br2(aq) + 2Cl–

(aq)

b. Një tretësirë ujore e sulfatit të zinkut, ZnSO4, vepron me tretësirën ujore të hidroksidit të natriumit. Produktet e formuara janë precipitat i hidroksidit të zinkut, Zn(OH)2 dhe tretësirë ujore e sulfatit të natriumit.

jonet spektatore:

13


13

Kimistët preferojnë t’i shkruajnë reaksionet e precipitimit në formë jonike. Një reaksion precipitimi është reaksioni ku bashkëveprojnë dy tretësira ujore dhe formohet një substancë e ngurtë, pra e patretshme ose precipitat. Për këto reaksione, pasqyrimi në formë jonike është më i thjeshtë. Kështu:

■ shkruhet formula e precipitatit si produkt (në anën e djathtë të reaksionit);■ shkruhen jonet që çojnë në formimin e precipitatit (në anën e majtë të reaksionit).

tretësirat dhe përqendrimi i tyreNjehsimi i përqendrimit të një tretësire Përqendrimi i një tretësire është sasia e një përbërësi të tretur në një tretës me vëllim përfundimtar të tretësirës 1 dm3. Zakonisht si tretës përdoret uji. Në një decimetër kub ndodhen 1000 cm3. Kur 1 mol i një përbërjeje tretet në një vëllim të tretësirës prej 1 dm3, përqendrimi është 1 mol dm3:

përqendrimi (mol dm–3) =

Një tretësirë që përmban sasi të vogla të substancës së tretur është tretësirë e holluar, ndërsa kur përmban sasi të mëdha është e përqendruar.

Për të kryer llogaritje për përqendrimet e shprehura në mol dm-3 ju duhet:

■ të ndryshoni masat nga gram në mole;■ të ndryshoni cm3 në dm3 (duke pjesëtuar numrin e cm3 me 1000).

Figura 1.14 Përqendrimi i klorit në ujë në një pishinë duhet kontrolluar me kujdes.

14. Kthejini barazimet e reaksioneve të plota në barazime jonike:

a. H2SO4(aq) + 2NaOH(aq) 2H2O(aq) + Na2SO4(aq)

b. Br2(aq) + 2KI(aq) 2KBr(aq) + I2(aq)

Pyetje

15. Shkruani barazimet jonike për këto reaksione, që shoqërohen me formim precipitati:

a. CuSO4(aq) + 2NaOH(aq) Cu(OH)2(ng) + Na2SO4(aq)b. Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) PbI2(ng) + 2KNO3(aq)

Pyetje

Shembull

17. Një tretësirë ujore e sulfatit të hekurit (II) vepron me një tretësirë ujore të hidroksidit të natriumit. Formohet precipitati i hidroksidit të hekurit, si dhe tretësira ujore e sulfatit të natriumit.•Shkruhet reaksioni i plotë:

FeSO4(aq) + 2NaOH(aq) Fe(OH)2 + Na2SO4(aq)

•Barazimi jonik është:

Fe2+(aq) + 2OH-

(aq) Fe(OH)2(ng)

Shembull

18. Njehsoni përqendrimin në mol dm-3 të një tretësire të hidroksidit të natriumit, NaOH, nëse 250 cm3 e kësaj tretësire përmban 2.0 g hidroksid natriumi.

(Mr : NaOH = 40.0) Hapi 1 Ndryshoni masat nga gram në mol:

  2.0 ____ 40.0  = 0.050 mol NaOH

Hapi 2 Ndryshoni cm3 në dm3:

250 cm3 =   250 _____ 1000  dm3 = 0.25 dm3

Hapi 3 Njehsoni përqendrimin:

 0.050 (mol)

 __________  0.25 (dm3)

  = 0.20 mol dm–3

numri i moleve të substancës së tretur (mol)vëllimi i tretësirës (dm3)

14

Kapitulli 1

Shpesh kërkohet të llogaritet masa e një substance në një tretësirë me përqendrim dhe vëllim të njohur. Për këtë:

■ shprehet përqendrimi: llogaritet numri i moleve (mol)= përqendrimi (mol dm-3) x vëllim (dm3);■ shumëzohen molet e substancës së tretur me masën molare:

masa e substancës së tretur (g)= numri i moleve (mole) x masa molare (g mol-1).

Shembull

19. Njehsoni masën e sulfatit të bakrit(II) të dehidratuar, që ndodhet në 55 cm3 të një tretësire me përqendrim 0.20 mol dm3 sulfat bakri (II)

(Ar: Cu = 63.5, O=16.0, S=32.1). Hapi 1 Ndryshoni cm3 në dm3:

=   55 _____  1000  = 0.055 dm3

Hapi 2 Numri i moleve = përqendrimi (mol dm-3)× vëllimi i tretësirës (dm3)

= 0.20 × 0.055 = 0.011 mol

Hapi 3 Masa (g) = numri i moleve × M = 0.011 × [63.5 + 32.1 + (4 × 16.0)] = 1.8 g (deri në 2 shifra me kuptim).

16. a. Njehsoni përqendrimin, në mol dm-3, të tretësirave që vijojnë (Ar: C=12.0, H=1.0, Na=23.0, O=16.0):

i. tretësira e hidroksidit të natriumit, NaOH, përmban 2.0 g hidroksid natriumi në 50 cm3 tretësirë;

ii. tretësira e acidit etanoik, CH3COOH, përmban 12.0 g acid etanoik në 250 cm3 tretësirë.

b. Njehsoni numrin e moleve të substancës së tretur në:

i. 40 cm3 tretësirë ujore acid nitrik me përqendrim 0.2 mol dm-3;

ii. 50 cm3 tretësirë hidroksid kalciumi me përqendrim 0.01 mol dm-3.

Pyetje

Për të përcaktuar praninë e një substance në një tretësirë të panjohur, me përqendrim të panjohur, përdoret një metodë që quhet titullim. Ka disa lloje titullimesh. Një prej tyre është asnjanësimi i saktë i një alkali ose baze me një acid (figura 1.15).

Nëse duam të përcaktojmë përqendrimin e një tretësire hidroksidi natriumi përdorim këtë procedurë:

• Merrni një acid me përqendrim të njohur.• Mbushni një byretë të pastër me acidin e zgjedhur (pasi

është shpëlarë byreta me pak acid). • Lexoni në byretë vlerën e nivelit të acidit. • Me ndihmën e një pipete (vëllimetrike) të graduar hidhni

në enën (balon konik) ku do të kryeni titullimin një vëllim të caktuar (5, 10... 25 ml ose cm3) të tretësirës së bazës ose alkalit me përqendrim të panjohur.

• Shtoni një indikator (dëftues) në balonin ku është tretësira alkaline.

• Nga byreta shtoni me kujdes për në balon tretësirën e acidit. Kur hidhet tretësira e acidit, baloni tundet gjatë

metoda e titullimit

gjithë kohës, deri sa indikatori (dëftuesi) të ndryshojë ngjyrë (kjo është pika përfundimtare e titullimit).

• Lexoni nivelin në byretë. Nga kjo vlerë zbritni leximin fillestar të byretës. Vlera e gjetur quhet titër. Titri i parë konsiderohet si një vlerë e përafërt.

• Përsëriteni këtë proces, duke bërë kujdes që pranë pikës përfundimtare titullimi të kryhet me pika.

• Përsëriteni deri sa dy titullime të njëpasnjëshme të mos ndryshojnë nga njëra-tjetra më shumë se 0.10 cm3.

• Merrni vlerën mesatare të vëllimeve (titrave) të dy titullimeve të fundit.

Rezultatet paraqiten në tabelë dhe kanë një pamje të tillë:

e përafërt 1 2 3Vlera përfundimtare e lexuar në byretë (cm3)

37.60 38.65 36.40 34.75

Vlera fillestare e lexuar në byretë (cm3)

2.40 4.00 1.40 0.00

Titri (cm3) 35.20 34.65 35.00 34.75

15


14

Kimistët preferojnë t’i shkruajnë reaksionet e precipitimit në formë jonike. Një reaksion precipitimi është reaksioni ku bashkëveprojnë dy tretësira ujore dhe formohet një substancë e ngurtë, pra e patretshme ose precipitat. Për këto reaksione, pasqyrimi në formë jonike është më i thjeshtë. Kështu:

■ shkruhet formula e precipitatit si produkt (në anën e djathtë të reaksionit);■ shkruhen jonet që çojnë në formimin e precipitatit (në anën e majtë të reaksionit).

tretësirat dhe përqendrimi i tyreNjehsimi i përqendrimit të një tretësire Përqendrimi i një tretësire është sasia e një përbërësi të tretur në një tretës me vëllim përfundimtar të tretësirës 1 dm3. Zakonisht si tretës përdoret uji. Në një decimetër kub ndodhen 1000 cm3. Kur 1 mol i një përbërjeje tretet në një vëllim të tretësirës prej 1 dm3, përqendrimi është 1 mol dm3:

përqendrimi (mol dm–3) =

Një tretësirë që përmban sasi të vogla të substancës së tretur është tretësirë e holluar, ndërsa kur përmban sasi të mëdha është e përqendruar.

Për të kryer llogaritje për përqendrimet e shprehura në mol dm-3 ju duhet:

■ të ndryshoni masat nga gram në mole;■ të ndryshoni cm3 në dm3 (duke pjesëtuar numrin e cm3 me 1000).

Figura 1.14 Përqendrimi i klorit në ujë në një pishinë duhet kontrolluar me kujdes.

14. Kthejini barazimet e reaksioneve të plota në barazime jonike:

a. H2SO4(aq) + 2NaOH(aq) 2H2O(aq) + Na2SO4(aq)

b. Br2(aq) + 2KI(aq) 2KBr(aq) + I2(aq)

Pyetje

15. Shkruani barazimet jonike për këto reaksione, që shoqërohen me formim precipitati:

a. CuSO4(aq) + 2NaOH(aq) Cu(OH)2(ng) + Na2SO4(aq)b. Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) PbI2(ng) + 2KNO3(aq)

Pyetje

Shembull

17. Një tretësirë ujore e sulfatit të hekurit (II) vepron me një tretësirë ujore të hidroksidit të natriumit. Formohet precipitati i hidroksidit të hekurit, si dhe tretësira ujore e sulfatit të natriumit.•Shkruhet reaksioni i plotë:

FeSO4(aq) + 2NaOH(aq) Fe(OH)2 + Na2SO4(aq)

•Barazimi jonik është:

Fe2+(aq) + 2OH-

(aq) Fe(OH)2(ng)

Shembull

18. Njehsoni përqendrimin në mol dm-3 të një tretësire të hidroksidit të natriumit, NaOH, nëse 250 cm3 e kësaj tretësire përmban 2.0 g hidroksid natriumi.

(Mr : NaOH = 40.0) Hapi 1 Ndryshoni masat nga gram në mol:

  2.0 ____ 40.0  = 0.050 mol NaOH

Hapi 2 Ndryshoni cm3 në dm3:

250 cm3 =   250 _____ 1000  dm3 = 0.25 dm3

Hapi 3 Njehsoni përqendrimin:

 0.050 (mol)

 __________  0.25 (dm3)

  = 0.20 mol dm–3

numri i moleve të substancës së tretur (mol)vëllimi i tretësirës (dm3)

14

Kapitulli 1

Shpesh kërkohet të llogaritet masa e një substance në një tretësirë me përqendrim dhe vëllim të njohur. Për këtë:

■ shprehet përqendrimi: llogaritet numri i moleve (mol)= përqendrimi (mol dm-3) x vëllim (dm3);■ shumëzohen molet e substancës së tretur me masën molare:

masa e substancës së tretur (g)= numri i moleve (mole) x masa molare (g mol-1).

Shembull

19. Njehsoni masën e sulfatit të bakrit(II) të dehidratuar, që ndodhet në 55 cm3 të një tretësire me përqendrim 0.20 mol dm3 sulfat bakri (II)

(Ar: Cu = 63.5, O=16.0, S=32.1). Hapi 1 Ndryshoni cm3 në dm3:

=   55 _____  1000  = 0.055 dm3

Hapi 2 Numri i moleve = përqendrimi (mol dm-3)× vëllimi i tretësirës (dm3)

= 0.20 × 0.055 = 0.011 mol

Hapi 3 Masa (g) = numri i moleve × M = 0.011 × [63.5 + 32.1 + (4 × 16.0)] = 1.8 g (deri në 2 shifra me kuptim).

16. a. Njehsoni përqendrimin, në mol dm-3, të tretësirave që vijojnë (Ar: C=12.0, H=1.0, Na=23.0, O=16.0):

i. tretësira e hidroksidit të natriumit, NaOH, përmban 2.0 g hidroksid natriumi në 50 cm3 tretësirë;

ii. tretësira e acidit etanoik, CH3COOH, përmban 12.0 g acid etanoik në 250 cm3 tretësirë.

b. Njehsoni numrin e moleve të substancës së tretur në:

i. 40 cm3 tretësirë ujore acid nitrik me përqendrim 0.2 mol dm-3;

ii. 50 cm3 tretësirë hidroksid kalciumi me përqendrim 0.01 mol dm-3.

Pyetje

Për të përcaktuar praninë e një substance në një tretësirë të panjohur, me përqendrim të panjohur, përdoret një metodë që quhet titullim. Ka disa lloje titullimesh. Një prej tyre është asnjanësimi i saktë i një alkali ose baze me një acid (figura 1.15).

Nëse duam të përcaktojmë përqendrimin e një tretësire hidroksidi natriumi përdorim këtë procedurë:

• Merrni një acid me përqendrim të njohur.• Mbushni një byretë të pastër me acidin e zgjedhur (pasi

është shpëlarë byreta me pak acid). • Lexoni në byretë vlerën e nivelit të acidit. • Me ndihmën e një pipete (vëllimetrike) të graduar hidhni

në enën (balon konik) ku do të kryeni titullimin një vëllim të caktuar (5, 10... 25 ml ose cm3) të tretësirës së bazës ose alkalit me përqendrim të panjohur.

• Shtoni një indikator (dëftues) në balonin ku është tretësira alkaline.

• Nga byreta shtoni me kujdes për në balon tretësirën e acidit. Kur hidhet tretësira e acidit, baloni tundet gjatë

metoda e titullimit

gjithë kohës, deri sa indikatori (dëftuesi) të ndryshojë ngjyrë (kjo është pika përfundimtare e titullimit).

• Lexoni nivelin në byretë. Nga kjo vlerë zbritni leximin fillestar të byretës. Vlera e gjetur quhet titër. Titri i parë konsiderohet si një vlerë e përafërt.

• Përsëriteni këtë proces, duke bërë kujdes që pranë pikës përfundimtare titullimi të kryhet me pika.

• Përsëriteni deri sa dy titullime të njëpasnjëshme të mos ndryshojnë nga njëra-tjetra më shumë se 0.10 cm3.

• Merrni vlerën mesatare të vëllimeve (titrave) të dy titullimeve të fundit.

Rezultatet paraqiten në tabelë dhe kanë një pamje të tillë:

e përafërt 1 2 3Vlera përfundimtare e lexuar në byretë (cm3)

37.60 38.65 36.40 34.75

Vlera fillestare e lexuar në byretë (cm3)

2.40 4.00 1.40 0.00

Titri (cm3) 35.20 34.65 35.00 34.75

15


15

Ju duhet të dini se: • të gjitha byretat kanë saktësi deri 0.05 cm3; • njësitë jepen në cm3 (ml); • dy titrat (vëllimet) që nuk ndryshojnë më shumë

se 0.10 cm3 janë 1 dhe 3, ndaj merret mesatarja e tyre;

• titri (vëllimi) mesatar është 34.70 cm3.

Në çdo titullim ka pesë të dhëna të rëndësishme: 1. barazimi i reaksionit kimik; 2. vëllimi i tretësirës në byretë (në shembullin e

mësipërm është acid klorhidrik);

metoda e titullimit (vazhdim)

3. përqendrimi i tretësirës në byretë; 4. vëllimi i tretësirës në balonën konike (në

shembull është hidroksid natriumi); 5. përqendrimi i tretësirës në balonën konike.

Nëse njihen katër nga këto pesë të dhëna, ne mund të llogarisim të pestën. Kështu, për të llogaritur përqendrimin e hidroksidit të natriumit në balon duhet të kemi katër të dhënat e para.

Figura 1.15 a. Për të mbushur byretën me acid klorhidrik përdoret një hinkë. b. Për të matur 25.0 cm3 tretësirë hidroksid natriumi e për t’i hedhur në një balon konik përdoret një pipë e graduar. c. Një indikator (dëftues) i quajtur lakmus hidhet me pika në balonën ku është hidroksidi i natriumit, i cili merr ngjyrë blu. d. Nga byreta janë shtuar në balonën konike 12.5 cm3 acid klorhidrik. Ngjyra e lakmusit kthehet në të kuqe, që tregon se kjo sasi acidi është e mjaftueshme për të asnjanësuar alkalin (hidroksidin e natriumit).

c

a

d

b

16

Kapitulli 1

Njehsimi i përqendrimit me anë të titullimitTitullimi përdoret për të gjetur përqendrimin e saktë të një tretësire. Shembulli 20 tregon hapat që ndiqen për të njehsuar përqendrimin e tretësirës së hidroksidit të natriumit, kur ajo asnjanësohet me tretësirë ujore të acidit sulfurik me përqendrim të njohur.

Njehsime – titullimi acido-bazikRezultatet e titullimit mund të përdoren për të gjetur stekiometrinë e një reaksioni. Për këtë qëllim duhet të njihen përqendrimet dhe vëllimet e të dyja substancave bashkëvepruese. Shembulli që vijon tregon se si përcaktohet stekiometria e reaksionit të bashkëveprimit midis një hidroksidi të një metali dhe një acidi.

Shembull

20 25.0 cm3 e një tretësire hidroksidi natriumi asnjanësohen me 15.10 cm3 acid sulfurik me përqendrim 0.200 mol dm-3:

2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O Njehsoni përqendrimin në mol dm-3 të tretësirës së

hidroksidit të natriumit.

Hapi 1 Njehsoni numrin e moleve të acidit: numri i moleve= përqendrimi (mol dm-3)

× vëllimi i tretësirës (dm3) 0.200 ×  15.10  _____ 1000  = 0.003 02 mol H2SO4

Hapi 2 Përdorni stekiometrinë e reaksionit të barazuar për të njehsuar molet e NaOH:

numri i moleve të NaOH = numrin e moleve të acidit (nga hapi 1) x 2.

Hapi 3 Njehsoni përqendrimin e NaOH: përqendrimi (mol dm-3 =

=  0.00604 _______  0.0250 

= 0.242 mol dm–3

Shënim 1 Në hapin e parë përdoret një reagent (substancë vepruese) të cilit i njihet përqendrimi dhe vëllimi.

Shënim 2 Në hapin e dytë, shumëzimi bëhet me 2 sepse nga reaksioni kimik i barazuar tregohet se 2 mole NaOH veprojnë me 1 mol H2SO4.

Shënim 3 Në hapin e tretë kryhet pjesëtimi me 0.025

sepse kalohet nga cm3 në dm3 ( 0.0250 =  25.0  _____ 1000    ) . Shënim 4 Përgjigjja jepet me 3 shifra që kanë

kuptim, sepse 3 është numri më i vogël i shifrave me kuptim te të dhënat e përdorura.

Shembull

21 25.00 cm3 tretësirë e një hidroksidi metali 0.0500 mol dm3 titullohet me acid klorhidrik 0.200 mol dm-3. Për asnjanësimin u harxhuan 12.50 cm3 acid klorhidrik. Përcaktoni stekiometrinë e këtij reaksioni.

Hapi 1 Njehsoni numrin e moleve të çdo substance vepruese:

numri i moleve të hidroksidit të metalit = përqendrimi (mol dm-3) x vëllimi i tretësirës (dm3)

= 0.0500 ×  25.0 _____ 1000  = 1.25 × 10–3 mol

numri i moleve të acidit klorhidrik= përqendrimi (mol dm-3) x vëllimi i tretësirës (dm3)

= 0.200 ×   2.50  _____ 1000  = 2.50 × 10–3 mol

Hapi 2 Gjeni raportin më të thjeshtë të numrit të moleve të hidroksidit të metalit me ato të acidit klorhidrik:

1.25 × 10–3 mole hidroksid: 2.50 x 10-3 mole acid = 1 hidroksid : 2 acid.

17. a. Barazimi kimik për reaksionin e hidroksidit të stronciumit me acidin klorhidrik jepet më poshtë:

Sr(OH)2 + 2HCl SrCl2 + 2H2O

25.0 cm3 tretësirë hidroksid stronciumi asnjanësohen me 15.00 cm3 acid klorhidrik 0.100 mol dm–3. Njehsoni përqendrimin e tretësirës së hidroksidit të stronciumit në mol dm–3.

b 20.0 cm3 e tretësirës së hidroksidit të natriumit me përqendrim 0.400 mol dm–3 asnjanësohet me 25.25 cm3 acid sulfurik. Njehsoni përqendrimin e acidit sulfurik në mol dm-3. Barazimi për reaksionin është:

H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O

Pyetje

numri i moleve të substancës së treturvëllimi i tretësirës (dm3)

17


16

Ju duhet të dini se: • të gjitha byretat kanë saktësi deri 0.05 cm3; • njësitë jepen në cm3 (ml); • dy titrat (vëllimet) që nuk ndryshojnë më shumë

se 0.10 cm3 janë 1 dhe 3, ndaj merret mesatarja e tyre;

• titri (vëllimi) mesatar është 34.70 cm3.

Në çdo titullim ka pesë të dhëna të rëndësishme: 1. barazimi i reaksionit kimik; 2. vëllimi i tretësirës në byretë (në shembullin e

mësipërm është acid klorhidrik);

metoda e titullimit (vazhdim)

3. përqendrimi i tretësirës në byretë; 4. vëllimi i tretësirës në balonën konike (në

shembull është hidroksid natriumi); 5. përqendrimi i tretësirës në balonën konike.

Nëse njihen katër nga këto pesë të dhëna, ne mund të llogarisim të pestën. Kështu, për të llogaritur përqendrimin e hidroksidit të natriumit në balon duhet të kemi katër të dhënat e para.

Figura 1.15 a. Për të mbushur byretën me acid klorhidrik përdoret një hinkë. b. Për të matur 25.0 cm3 tretësirë hidroksid natriumi e për t’i hedhur në një balon konik përdoret një pipë e graduar. c. Një indikator (dëftues) i quajtur lakmus hidhet me pika në balonën ku është hidroksidi i natriumit, i cili merr ngjyrë blu. d. Nga byreta janë shtuar në balonën konike 12.5 cm3 acid klorhidrik. Ngjyra e lakmusit kthehet në të kuqe, që tregon se kjo sasi acidi është e mjaftueshme për të asnjanësuar alkalin (hidroksidin e natriumit).

c

a

d

b

16

Kapitulli 1

Njehsimi i përqendrimit me anë të titullimitTitullimi përdoret për të gjetur përqendrimin e saktë të një tretësire. Shembulli 20 tregon hapat që ndiqen për të njehsuar përqendrimin e tretësirës së hidroksidit të natriumit, kur ajo asnjanësohet me tretësirë ujore të acidit sulfurik me përqendrim të njohur.

Njehsime – titullimi acido-bazikRezultatet e titullimit mund të përdoren për të gjetur stekiometrinë e një reaksioni. Për këtë qëllim duhet të njihen përqendrimet dhe vëllimet e të dyja substancave bashkëvepruese. Shembulli që vijon tregon se si përcaktohet stekiometria e reaksionit të bashkëveprimit midis një hidroksidi të një metali dhe një acidi.

Shembull

20 25.0 cm3 e një tretësire hidroksidi natriumi asnjanësohen me 15.10 cm3 acid sulfurik me përqendrim 0.200 mol dm-3:

2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O Njehsoni përqendrimin në mol dm-3 të tretësirës së

hidroksidit të natriumit.

Hapi 1 Njehsoni numrin e moleve të acidit: numri i moleve= përqendrimi (mol dm-3)

× vëllimi i tretësirës (dm3) 0.200 ×  15.10  _____ 1000  = 0.003 02 mol H2SO4

Hapi 2 Përdorni stekiometrinë e reaksionit të barazuar për të njehsuar molet e NaOH:

numri i moleve të NaOH = numrin e moleve të acidit (nga hapi 1) x 2.

Hapi 3 Njehsoni përqendrimin e NaOH: përqendrimi (mol dm-3 =

=  0.00604 _______  0.0250 

= 0.242 mol dm–3

Shënim 1 Në hapin e parë përdoret një reagent (substancë vepruese) të cilit i njihet përqendrimi dhe vëllimi.

Shënim 2 Në hapin e dytë, shumëzimi bëhet me 2 sepse nga reaksioni kimik i barazuar tregohet se 2 mole NaOH veprojnë me 1 mol H2SO4.

Shënim 3 Në hapin e tretë kryhet pjesëtimi me 0.025

sepse kalohet nga cm3 në dm3 ( 0.0250 =  25.0  _____ 1000    ) . Shënim 4 Përgjigjja jepet me 3 shifra që kanë

kuptim, sepse 3 është numri më i vogël i shifrave me kuptim te të dhënat e përdorura.

Shembull

21 25.00 cm3 tretësirë e një hidroksidi metali 0.0500 mol dm3 titullohet me acid klorhidrik 0.200 mol dm-3. Për asnjanësimin u harxhuan 12.50 cm3 acid klorhidrik. Përcaktoni stekiometrinë e këtij reaksioni.

Hapi 1 Njehsoni numrin e moleve të çdo substance vepruese:

numri i moleve të hidroksidit të metalit = përqendrimi (mol dm-3) x vëllimi i tretësirës (dm3)

= 0.0500 ×  25.0 _____ 1000  = 1.25 × 10–3 mol

numri i moleve të acidit klorhidrik= përqendrimi (mol dm-3) x vëllimi i tretësirës (dm3)

= 0.200 ×   2.50  _____ 1000  = 2.50 × 10–3 mol

Hapi 2 Gjeni raportin më të thjeshtë të numrit të moleve të hidroksidit të metalit me ato të acidit klorhidrik:

1.25 × 10–3 mole hidroksid: 2.50 x 10-3 mole acid = 1 hidroksid : 2 acid.

17. a. Barazimi kimik për reaksionin e hidroksidit të stronciumit me acidin klorhidrik jepet më poshtë:

Sr(OH)2 + 2HCl SrCl2 + 2H2O

25.0 cm3 tretësirë hidroksid stronciumi asnjanësohen me 15.00 cm3 acid klorhidrik 0.100 mol dm–3. Njehsoni përqendrimin e tretësirës së hidroksidit të stronciumit në mol dm–3.

b 20.0 cm3 e tretësirës së hidroksidit të natriumit me përqendrim 0.400 mol dm–3 asnjanësohet me 25.25 cm3 acid sulfurik. Njehsoni përqendrimin e acidit sulfurik në mol dm-3. Barazimi për reaksionin është:

H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O

Pyetje

numri i moleve të substancës së treturvëllimi i tretësirës (dm3)

17


17

roger norrisllojet e lidhjeve kimike 49 lidhja jonike 49 lidhja kovalente 51 ... benzeni dhe...

Documents