Vm Molaarruumala 1 mooli suvalise gaasi ruumala normaaltingimustel on 22,4 dm3 Vm = 22,4 dm3/mol Normaaltingimused Temperatuur 00C so 273 Kelvinit ja rõhk 101325 paskaali = 760 mm Hg sammast = 1 atm N osakeste arv NA Avogadro arv so osakeste arv 1 moolis aines NA =6,02*1023 1/mol Z elektrolüüsi elementaaraktist osalevate elektronide arv , katoodil =ioonilaeng F Farady arv - 1 molelektronide kogulaengu absoluutväärtusF = 96500 C/mol C = kulon = amper*sekund R universaalne gaasikonstant R=8,31 J/mol*K = p0Vm/T0 =0,082 atm*dm3/mol*K I voolutugevusAmprites Ülesandeid võib muidugi mitut moodi lahendada. Kasulik on 4-ja astmeline tegutsemisjärjekord (võite sellist eeskirja ka algoritmiks sõimata) 1. Kirjutame välja andmed ja fikseerime otsitavad suurused 2. Valime sobivad matemaatilised seosed ja avaldame otsitavad suurused 3
Vm Molaarruumala 1 mooli suvalise gaasi ruumala normaaltingimustel on 22,4 dm3 Vm = 22,4 dm3/mol Normaaltingimused Temperatuur 00C so 273 Kelvinit ja rõhk 101325 paskaali = 760 mm Hg sammast = 1 atm N osakeste arv NA Avogadro arv so osakeste arv 1 moolis aines NA =6,02*1023 1/mol Z elektrolüüsi elementaaraktist osalevate elektronide arv , katoodil =ioonilaeng F Farady arv - 1 molelektronide kogulaengu absoluutväärtusF = 96500 C/mol C = kulon = amper*sekund R universaalne gaasikonstant R=8,31 J/mol*K = p0Vm/T0 =0,082 atm*dm3/mol*K I voolutugevusAmprites Ülesandeid võib muidugi mitut moodi lahendada. Kasulik on 4-ja astmeline tegutsemisjärjekord (võite sellist eeskirja ka algoritmiks sõimata) 1. Kirjutame välja andmed ja fikseerime otsitavad suurused 2. Valime sobivad matemaatilised seosed ja avaldame otsitavad suurused 3
Vm Molaarruumala 1 mooli suvalise gaasi ruumala normaaltingimustel on 22,4 dm3 Vm = 22,4 dm3/mol Normaaltingimused Temperatuur 00C so 273 Kelvinit ja rõhk 101325 paskaali = 760 mm Hg sammast = 1 atm N osakeste arv NA Avogadro arv so osakeste arv 1 moolis aines NA =6,02*1023 1/mol Z elektrolüüsi elementaaraktist osalevate elektronide arv , katoodil =ioonilaeng F Farady arv - 1 molelektronide kogulaengu absoluutväärtusF = 96500 C/mol C = kulon = amper*sekund R universaalne gaasikonstant R=8,31 J/mol*K = p0Vm/T0 =0,082 atm*dm3/mol*K I voolutugevusAmprites
Polarisatsioonidiagrammid ohjeldavate protsessidega 1) Katoodiohjeldus peamiselt O2 ionisatsiooni ülepingest. 2) Katoodiohjeldus peamiselt O2 difusioonitakistusest. Elektroodil reageerinud lähteaine mass on võrdelises sõltuvuses elektroodil läbinud vooluhulgaga. , kus n- on ainehulk [mol], m-mass [g], M-molaarmass [g/mol], - elektronide arv osareaktsioonis, I-voolutugevus [A], T-aeg [s], F-Faraday konstant 96500 C/mol. Faraday seadust rakendades kasutatakse elektrokeemilise ekvivalendi mõistet: Ekvivalendi ühik on g/A*s ning rauale on see 1,04 g/Ah. Kui on teada voolutihedus elektroodil, saab ekv abil leida reageeriva aine massi: m[g/m2*s]=ekv[g/A*s]*i[A/m2] Reageerinud raua lahustumise massikadu oleks voolutiheduse 1mA/cm2 korral m=25,0 mg/cm2 /d ja õhenemine on d=1,16 cm/y. Terase korrosioonikiirus merevees on 110m/y voolutihedusel 100mA/m2
tööd. 1 V on selline pinge, mille korral 1 kulonilise laengu ümberpaigutamisel elektriväljas ühest punktist teise tehakse 1J tööd. 1 W on võimsus, mille korral tehakse ühes sekundis 1J tööd. 1 Wb on selline magnetvoog, mille korral antud suurusest vähenemisel 0-ni induts kontuuris emj 1V 1 s jooksul. Faraday arv näitab, et 1 mooli aine eraldamiseks elektrolüüsil elektroodidele peab elektrolüüti läbima laeng 96500 C. Ühikute tuletuskäigud: Elektrivälja tugevus Elektrivälja punkti potentsiaal Elektrimahtuvus Magnetiline induktsioon Magnetvoog Induktiivsus
Ühe veetilga ruumala on 0,05 ml. Arvutage, mitu aastat kuluks, et Niagara joast tuiskaks alla 1 mool veetilku (kui kogu aeg valitseks suurvee periood). 6. Vaske on võimalik sadestada elektrolüütiliselt. Sellisel juhul juhitakse vasesoola lahusest läbi elektrivoolu, vask(II)ioonid liiguvad katoodile ning liidavad seal 2 elektroni: Cu2+ + 2e- Cu0 Ühe mooli elektronide laeng on 96500 C ehk 96500 As. Kui kaua tuleb lahusest läbi juhtida 5,5 A tugevust voolu, et detailile sadeneks 4,0 g vaske. 7. Kadrioru lossi ja paljude mõisahoonete lae- ja seinaornamendid on valmistatud stukist. Selle peamiseks lähtematerjaliks on põletatud kips CaSO4 0,5H2O, mille koostist võib väljendada ka valemiga (2CaSO4) H2O. Põletatud kipsile vee lisamisel moodustub kips CaSO4 2H2O, mis seismisel tahkestub. Mitu kuupdetsimeetrit vett tuleb lisada 1 kg põletatud kipsile, selleks et
kauguselt jõuga 1N. Plancki konstant seob minimaalse võimaliku energia ja võnkesageduse. h=6,626*10-34Js. Potentsiaalide vahe mõõtühikuks on volt (V). Elektriväljas kahe punkti potentsiaalide vahe on 1 Volt kui laengu 1 Kulon üleviimisel ühest punktist teise tehakse tööd 1 Džaul. Max potentsiaalide vahe mis saab keemiliselt olla on 13V. Elektronvolt on töö, mida tuleb teha, et üks elektron viia ühe voldi võrra negatiivsemale potentsiaaline. Mis on faraday arv? F=96500. Ühe mooli elektronide liikumisel läbi potentsiaalide vahe 1 V tehakse tööd 96500 J. Faraday arv tähistab tööd, mida tuleb teha, et üks mool elektrone viia läbi potentsiaalide vahe 1V. Kvandi energia E=hv. Kus v=c/λ. Ehk E=hc/λ. Nähtava valguse lainepikkus on vahemikus u 400-700 nm Punase valguse lainepikkus 625-740 (680) nm Sinise valguse lainepikkus 440-486 nm Lainepikkus antud, arvuta footoni sagedus v = c/λ. Nt λ=680nm(tee m- deks). c=3*108m/s. v=4,4*1014s
tehakse 1J tööd. 1 V on selline pinge, mille korral 1 kulonilise laengu ümberpaigutamisel elektriväljas ühest punktist teise tehakse 1J tööd. 1 W on võimsus, mille korral tehakse ühes sekundis 1J tööd. 1 Wb on selline magnetvoog, mille korral antud suurusest vähenemisel 0-ni induts kontuuris emj 1V 1 s jooksul. Faraday arv näitab, et 1 mooli aine eraldamiseks elektrolüüsil elektroodidele peab elektrolüüti läbima laeng 96500 C. Siin on ära toodud need valemid, mida kindlasti läheb vaja 8. klassis. -tihedus m - mass V - ruumala F - jõud g - raskuskirendus p - rõhk
mõjuva jõuga, aga see on ekvivalentne pikkusühikule vastava tööga, seega potentsiaali muutusega pikkusühiku kohta. Potentsiaalide vahe 0.2V 50A kohta on 0.2/(50*10 - 7 mm)=40000V/mm. Paistab, et ongi läbilöögi-ohtlik. 47. Mitokondri membraani potentsiaalide vahe on 0.1V. Mitu prootonit peab minimaalselt membraanist läbi liikuma ATP molekuli sünteesiks eeldusel, et ATP sünteesi energia on 35kJ/mol? 0.1V potentsiallide vahe annab prootonitele energia 0.1*96500=9650J. Vähemalt nelja prootoni energia liitumisel on võimalik ATP süntees. 48. Membraanil pH = 3 aga elektriline potentsiaalide vahe puudub. Kui suur on membraanil vabanenud energia ühe mooli prootonite läbimisel? E=RTlnc1/c2=2.3Rtlogc1/c2=2.3RTpH=2.3*2436*3=16808J. 49. Missugune on inimorganismis raku membraanil tasakaaluline potentsiaalide vahe kui K+ ioonide kontsentratsioon raku sees 10mM ja väljaspool rakku 100µM, K+ ioone juhtiv kanal on avatud
üksikaktist osavõtvate elektronide arvuga z m(g) = I(A) t(sek) 1 mol M g/mol z F(A sek) Ülesanne. Mitu grammi Cu sadeneb 1,00 tunni jooksul, kui voolutugevus on 8,50 A ja vase molaarmass on 63,5 g/mol. 2e Cu, siit 2F ÷ 1 mol (Cu) N (elektr) m = 8,5 A 1,00 tund 3600 sek A 1 aat 1 mol 63,5 g/mol m= 1,00 tund 96500 A sek 2 (elektr) N (aat) A =10,1 g Vastus: 1,00 tunni vältel eraldub 8,5 A voolutugevusel 10,1 g vaske. Ülesanne. Arvutada katiooni laeng, mille aatommass on 207, kui elektrolüüsil voolutugevusega 60 mA 66 min jooksul suurenes katoodi mass 0,254 grammi võrra. Valemist m = I t M saame z = I t M = n(elektr)
Vastavalt Eesti vabariigi ,,Tööturuteenuse seadusele" on riskigrupid Eesti tööturul 15-24-aastased noored, pikaajalised töötud, puuetega inimesed, vanemaealised, mitte-eestlased, väikelaste vanemad ja vanglast vabanenud. Puudega inimeste tööhõive määr 2002. aastal oli vaid 26%, jäädes enam kui kaks korda alla üldisele tööhõive määrale. Eesti 2003. aasta tööjõu-uuringu andmetel on puudega ja pikaajalise haigusega inimesi kokku 201300, neist 96500-l piirab puue töövõimet. Nende hulgas, kellel puue piirab töövõimet on töötuse määr 22%. Statistikaameti andmetel oli 5 2004 aastal esmase raskusastmega puudega inimesi kokku 18 045. Sellest 10 553 olid naised ja 7492 meest. Suur osa töövõimetusest oli tingitud vereringeelundite haigustest. 6 2. TÖÖHÕIVE JA SELLE KOOLITUSE AKTIVISEERIMINE
9 Elektrostaatilise induktsiooni nähtus seisneb võrdsete vastasnimeliste laengute tekkimises laadimata kehas, kui talle lähendada laetud keha. Elementaarlaenguks nim elektroni laengut e=1,6*10-19 C Faraday arv näitab, et 1 mooli aine eraldamiseks elektrolüüsil elektroodidele peab elektrolüüti läbima laeng 96500 C. Kondensaatoriks nim kahte teineteisele lähendatud, kuid teineteisest isoleeritud (dielektriku kihiga eraldatud) juhti. Ül salvestada elektrilaenguid. Laengu jäävuse seadus süsteemides, milles leanguga osakeste koguarv ei muutu, on kõigi osakeste laengute algebraline summa jääv. Potentsiaalide vahet nim pingeks.U=1-2 Proovilaeng on kokkuleppeliselt positiivne laeng. Elektrivälja paigutatuna mõjub talle teatud elektrivälja jõud.
1!/273-ndiku. j) Faraday konstant F on ühe mooli prootonite või elektronide kogulaeng (vastavalt miinus või pluss märgiga):! F = (6,0225 x 1023 prooton x mool-1)× (1,6021 x 10-19 C x prooton -1) = 9,6487 x 104 C x mol- 1 Elektrilaeng F kulonit peab läbima lahust ühe mooli igat liiki ühelaenguliste ioonide eraldamiseks, z-laenguliste ioonide ühe mooli eraldamiseks kulub z×F kulonit ümardatult F = 96500 C x mol-1 või26,8 A x h x mol-1. Elektrolüüsi seadus (Faraday, 1832-1833) - Elektroodil eraldunud aine mass on võrdeline e!lektrolüüdilahust või sula elektrolüüti läbinud elektrihulgaga. ! 1. Tumeaine ehk varjatud aine on aineliik füüsikas, mida ei ole näha, kuid mida on tunda ! tema raskusjõu tõttu. See tähendab, et ta osaleb gravitatsioonilises vastasmõjus tavaainega, kuid ei kiirga valgust ega muud elektromagnetkiirgust ning on seetõttu nähtamatu
R ja F on kontstandid, z-laengu arv F=96500J/V*mol =membraanipotentsiaal 5. Milline võiks olla tavaliselt raku membraanpotentsiaal suunal väljast sisse? -0,1V 6. . Rakumembraanil esineb membraanpotentsiaal + 100 mV (suunal seest välja). Milline on K+ ioonide kontsentratsioonide suhe ([K+]sees/[K+]väljas) tasakaaluolekus ja kummal pool membraani on K+ kontsentratsioon suurem? RTln(Cin/Cout)=ZF =100mV=0,1V F=96500J/V*mol R=8.314J/K*mol T=298K 298*8.314ln(Cin/Cout)=-1*96500*0,1 2477,572ln(Cin/Cout)=-9650 ln(Cin/Cout)=-9650/2477,572=-3,8 e^-3,8=0,022 järelikult väljaspool on K+ konsentratsioon suurem 7. ATP hüdrolüüsi G on -30 kJ/mol. Mitme kordse aine kontsentratsiooni gradiendi saab selle arvel rakumembraanile luua, kui kogu ATP hüdrolüüsi energia kasutatakse aine transportimiseks läbi membraani? e^dG/RT=e^-(-30000)J/298*8,314=e^12 Vastus:e^12 8. Milliseks kujuneb aine kontsentratsiooni gradient membraanil, kui transportimiseks kasutatakse kandjate
kiirem? (erinevad ühendid) a) glükoos b) H2O c) Na+ Na aeglane H2O kiire Kiiresti hüdrofoobsed ained O2; H2O; EtOH jne Kõige aeglasemad ioonid 4. Kirjutage võrrand, mis seob omavahel difusiooniga seotud vabaenergia muutuse ja kontsentratsiooni gradiendi (aine kontsentratsioon rakus sees jagatud aine kontsentratsioon rakust väljas) ning arvestab ka membraanpotentsiaali. G = RTln + ZFoutin Z laengute arg F = 96500 C/mol outin = in out tüüpiline väärtus rakkudes 0,1 V (sees on neg. kui väljas.) 5. Milline võiks olla tavaliselt raku membraanpotentsiaal suunal väljast sisse? a) 0 V b) + 0,1 V c) 0,1 V 6. Rakumembraanil esineb membraanpotentsiaal + 100 mV (suunal seest välja). Milline on K+ ioonide kontsentratsioonide suhe ([K+]sees/[K+]väljas) tasakaaluolekus ja kummal pool membraani on K+ kontsentratsioon suurem? (arvutuskäik, võivad olla erinevad arvud) Tasakaaluolekus: = 7
a MnO - 4 = 1. a Mn 2+ Lahendus. Redokspotentsiaali arvutame seosest 8 o RT a MnO 4- a H + E=E + ln . zF a Mn 2+ Standardpotentsiaalide tabelist leiame, et paari MnO 4- /Mn 2+ jaoks E o = 1,51 V. Seega 8,314 298 2,3 E = 1,51 + loga 8H + 5 96500 0,059 1) pH = 1; E = 1,51 + log(10 -1 )8 = 1,42 V ; 5 0,059 2) pH = 3; E = 1,51 + log(10 -3 )8 = 1,23 V; 5 0,059 3) pH = 6; E = 1,51 + log(10 - 6 )8 = 0,94 V ; 5 29
m = MIT/zF 274 F Faraday konstant F on ühe mooli prootonite kogulaeng: F = (6,0225 x 1023 prooton x mool-1)(1,6021 x 10-19 C x prooton -1) = 9,6487 x 104 C x mol-1 Elektrilaeng F kulonit peab läbima lahust ühe mooli igat liiki ühelaenguliste ioonide eraldamiseks, z- laenguliste ioonide ühe mooli eraldamiseks kulub zF kulonit (ümardatult F = 96500 C x mol-1 või 26,8 A x h x mol-1). 275 Faraday arv(F) Faraday arv (F) on füüsikakonstant, mis võrdub ümardatult 96 500 C/mol. Ta sisaldab ühe mooli elektronide kogulaengut. Seega tekib 1 F mõjul ühelaengulistest ioonidest üks mool aatomeid. 276 Elektrolüüs Elektrolüüs on protsess, kus
veeaururõhu ja t* kaudu:a = 217 e/T,kus a – absoluutne niiskus (g/m3), e – aururõhk millibaarides (mb), T – absoluutne t* K, arv 217 on ühikutest sõltuv koefitsient. Relatiivseks niiskuseks r nimetatakse õhus oleva veeaururõhu ja samal t*l õhku küllastavaveeauru rõhu suhet, väljendatuna protsentides:r = e/E x 100 (%)4. Niiskuse defitsiit d ehk niiskusvajak on küllastatud ja õhus oleva veeauru rõhkude vahe d = E – e.// Na=6,02*10 23/ / Faradayarv = 96500 J/mol/ / aine läheb üle vedelasse faasi, kui soojuliikumise kineetiline energia RTon väiksem seosteenergiast / /seoseenergia RTlnB/A v = 2 πr/τ = 2πrv = ωr, kus τ on tiirlemisperiood ja v on tiirlemissagedus. Küllastunudud veeauru rõhk E oleneb t*st mida kõrgem t*, seda suurem küllastatud veeaururõhk. Eksperimentaalne Magnuse valem kirjeldab küllastava veeauru rõhu (millibaarides) sõltuvust t*st ºC: E(t )= 6.1070*10 7,63t/241.9+t (mb). 6
annaabi.ee 
