Cp,(j/K*mol)=f(T) Intervall, Aine H0f,298(kJ/mol) S0298(J/K*mol) a b* 103 c *106 c´*10-5 K CH3OH(g -201,00 239,76 15,28 105,20 -31,04 - 298-1000 ) CO -110,53 197,55 28,41 4,10 - -0,46 298-2500 H2 0 130,52 27,28 3,26 - 0,50 298-3000 1) G0298 = H0298 298*S0298 H0298 = H0f,298 (CH3OH(g)) - H0f,298 (CO) = -201,00 +110,53 = -90,47 kJ/mol = -90470 J/mol S0298 = S0298 (CH3OH(g)) - S0298 (CO) 2*S0298 (H2) = = 239,76 197,55 2*130,52 = -218,83 J/K*mol G0298 = -90470 298 * (-218,83) = -25258,66 J/mol = -25 kJ/mol - G 2) Kp = e RT Kp = e 25258,66 ¿/8,314298 = 2,7 * 104 3) Tasakaal
a b 103 c´ 10-5 N2 0 191,5 27,88 4,27 - 298-2500 O2 0 205,04 31,46 3,39 -3,77 298-3000 NO 91,26 210,64 29,58 3,85 -0,59 298-2500 1. Arvutan Gibbsi energia muudu standardtemperatuuril G0298 = H0298 + T S0298 Selleks arvutan reaktsiooni tekke-entalpia standardtemperatuuril: H0298 =2 Hf (NO) - Hf (N2) Hf (O2) = 291,26 0- 0 = 182,52 kJ/mol = 182520 J/mol ning entroopia muudu: S0298 =2 S0 (NO) - S0 (N2) S0 (O2) = 2210,64 205,04- 191,5 = 24,74 J/mol K Saame Gibbsi energia muudu: G0298 = 182520 J/mol 298 K 24,74 J/mol K = 175147,48 J/mol 2. Arvutame tasakaalukonstandi G0298 = - RT ln Kp R= 8,314 J/molK
TTÜ Materjaliteaduse Instituut Füüsikalise keemia õppetool Töö nr FK8 rjaliteaduse Instituut lise keemia õppetool Töö eesmärk Töös määratakse tasakaalukonstant lahuses toimuvale reaktsioonile: CH3COO Teoreetilised alused: Eeltoodud reaktsioonile on termodünaamiline tasakaalukonstant avaldatav kaudu: a CH 3COOC2 H 5 a H 2O CCH 3COOC Ka a CH 3COOH aC2 H 2OH CCH 3COOH kus xi - komponendi moolimurd, γi - komponendi aktiivsustegur lahuses. Kui puuduvad andmed komponentide aktiivsustegurite kohta, on sobiv kasu kaudu: xCH 3COOC K x
Teine kontrolltöö. Reaktsioon 11. CO + H2O(g) = CO2 + H2 T = 1400K P = 1atm H0f, 298 S0298 C0p (J/mol*K) = f(T) Aine Intervall, K (kJ/mol) (J/mol*K) a b*103 c*10-5 CO -110,53 197,55 28,41 4,10 -0,46 298-2500 H2O -241,81 188,72 30,00 10,71 0,33 298-2500 CO2 -393,51 213,66 44,14 9,04 -8,54 298-2500 H2 0 130,52 27,28 3,26 0,5 298-3000 1. G0298 = H0298 - 298S0298 H0298 = Hf(H2) + Hf(CO2) - Hf(H2O) - Hf(CO) = -393,51 + 241,81 + 110,53 = -41,17 kJ/mol = -41170 J/mol S0298 = S0298(H2) + S0298(CO2) - S0298(H2O) - S0298(CO) = 130,52 + 213,66 188,72 197,55 = -42,09 J/mol*K G0298 = -41170 298*(-42,09) = -28627,18 J/mol = -28,62718 kJ/mo
- 1. - , () . . - , (, ) - , ; , . , 0 , ( ) . (Zn, Al, ). E 0 Al 3+ / Al = -1,66V . [ ] pH () E 0 ( Zn 2+ / Zn ) = -0,76V pH = - log H + . ( ) E 0 Fe 2+ / Fe = -0,44V . , . - , 1 . . =M
TTÜ Materjali- ja keskkonnatehnoloogia Instituut KYF0280 Füüsikaline keemia Üliõpilase nimi: Rebecca Pärtel Töö nr: FK8 ESTERDMISE REAKTSIOONI TASAKAALUKONSTANDI MÄÄ Siia tuleb sisestada aparatuuri joonis. keskkonnatehnoloogia Instituut 280 Füüsikaline keemia Õpperühm: EANB31 Töö teostamise kuupäev: 09.09 NI TASAKAALUKONSTANDI MÄÄRAMINE Töö eesmärk (või töö ülesanne). Määrata tasakaalukonstant lahuses toimuvale reaktsioonile CH3COOH + C2H5OH <-> CH3COOC2H5 + H2O Teooria. Minu uuritav segu on : 5 ml 3M HCl + 2 ml etüületanaati + 3 ml vett Töövahendid. Bürett, pipetid, 250-ml mahuga lihvitud klaaskorgiga suletav kolb, kaalukauss, 0,5 M NaOH lahus, fenoolftaleiini indikaator, etüületanaat, ligikaudu 3M HCl Töö käik. Mõõtsin 5 ml HCl lahust kaalukaussi ja kaalusin. Mõõtsin 2 ml etüületanaati kaalukaussi ja kaalusin. Mõõtsinn 3 ml vett k
Protsesside kulgemise suund Entroopia S (J/K) on süsteemi korrapäratuse mõõt: S = k lnW k - Boltzmani konstant (1,38 x 10-23 J/K) Entroopia on olekufunktsioon Tulenevalt soojusliikumise kaootilisest iseloomust liiguvad molekulaarsed süsteemid alati süsteemi ühtlustumise suunas TD teine seadus: isoleeritud süsteemi entroopia püüab saavutada maksimaalset väärtust Omapead jäetuna lähevad asjad ikka segamini mitte korda Termodünaamika teine seadus avatud süsteemides Gibbsi vabaenergia G Bioloogilised süsteemid on avatud süsteemid Gibbsi vabaenergia G (J, J/mol) arvestab mõlemat entalpiat ja entroopiat Konstantsel rõhul ja temperatuuril: G = H -TS TD teine seadus: termodünaamiliselt soodsa protsessi G on märgilt negatiivne, G < 0 Termodünaamiliselt soodsad protsessid kulgevad isevooluliselt G näitab maksimaalset kasuliku töö hulka mida antud protsessi toimumise arvelt on võimalik teha Tasakaaluolekus ei toimu süsteemiga summaarset muutust ja G = 0
TTÜ Materjaliteaduse instituut füüsikalise keemia õppetool Töö nr Töö pealkiri 8f Esterdamise reaktsiooni tasakaalukonstandi määramine Üliõpilase nimi ja eesnimi Õpperühm Reimann Liina KATB41 Töö teostamise Kontrollitud: Arvestatud: kuupäev: 18.02.2015 Töö ülesanne: Töös määratakse tasakaalukonstant lahuses toimuvale reaktsioonile CH3COOH + C2H5OH ↔ CH3COOC2H5 + H2O Aparatuur: Bürett, 5-ml pipett, 2-ml pipett, 1-ml pipett, 250-ml mahuga lihvitud klaaskorgiga suletavat kolbi, kaaluklaas. Reaktiivid: 0,5060n NaOH lahus, ff indikaator, etüületanaat (etüülatsetaat), kontsentreeritud HCI, 100-% etaanhape Töö käik: 250-ml mahuga klaaskorgiga suletavasse täiesti kuiva kolbi pipeteerisin vastavalt praktikumi juhendaja korraldusele lahuse: 5ml 3n HCl + 3ml etü
Vee hulk igas kolvis katse algul on leitav, lisades puhta vee massile 3N HCl-s oleva vee massi. Viimane arvutatakse, lahutades 5ml 3n HCl lahuse massist selles leiduva HCl tiitrimise teel määratud massi. Etaanhappe hulk tasakaaluolukorras igas kolvis arvutatakse lähtudes tasakaalulise lahuse tiitrimiseks kulutatud NaOH milliliitrite arvust, millest lahutatakse esimese kolvi sisu tiitrimiseks kulunud NaOH-kogus. Iga reaktsioonil tekkinud etaanhappe mooli kohta tekib 1 mool etanooli ja kaob 1 mool vett ning 1 mool etüületanaati. Kui on teada kõigi nelja aine hulk lähtesegus ja reaktsiooni vältel tekkivate etaanhappe moolide arv, saab arvutada näilise tasakaalukonstandi K´x. Et meil puuduvad mõõtmised komponentide aktiivsustegurite kohta, saab termodünaamilise tasakaalukonstandi leida seose järgi: K´x väärtus sõltub mõningal määral kontsentratsioonidest. Arvutused 1. HCl-ga sisse viidud vee hulga leidmine
TTÜ Materjaliteaduse Instituut Füüsikalise keemia õppetool Töö nr. 8 Esterdamise reaktsiooni tasakaalukonstandi määramine Üliõpilane Kristin Obermann Kood 123482KAKB Töö teostatud 21.03.2014 .................................... märge arvestuse kohta, õppejõu allkiri Töö ülesanne. Töös määratakse tasakaalukonstant lahuses toimuvale reaktsioonile CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O. Sissejuhatus. Eeltoodud reaktsioonile on termodünaamiline tasakaalukonstant avaldatav tasakaalu olukorras mõõdetud produktide ja lähteainete aktiivsuste kaudu: aCH 3COOC2 H 5 a H 2O CCH 3COOC2 H 5 CH 3COOC2 H 5 C H 2O H 2O Ka = = a CH 3COOH aC2 H 2O
TTÜ Materjaliteaduse instituut füüsikalise keemia õppetool Töö nr. Töö pealkiri: VEDELIKU VISKOOSSUSE 15K TEMPERATUURIOLENEVUSE MÄÄRAMINE Üliõpilase nimi ja eesnimi Õpperühm: : Töö teostamise Kontrollitud: Arvestatud: kuupäev: JOONIS Höppleri viskosimeeter Tööülesanne Määrata vedeliku viskoossuse temperatuuriolenevus. Arvutada viskoossuse aktiveerimis- energia. Töö käik Seade on ette valmistatud, ning kuul nr. 4 glütseriini sisse pandus. Edasi jälgitakse, et kuuli alla ei jääks humulle, ja suletakse toru. Viskosimeetri mantel ühendatakse termostaadiga, mis on reguleeritud nutavale temperatuurile. Lubatav temperatuuri kikumine katse vältel on 0,10. Katset võib alustada10 ..15 min järel, mis o
. , () - (1/12 12) , . , 0 , (Zn, Al, ). E 0 ( Al 3+ / Al ) = -1,66V E 0 ( Zn 2+ / Zn ) = -0,76V ( ) E 0 Fe 2+ / Fe = -0,44V . 1 . = M / 22,4 , / . -- / . . - , , ( ). ( S > 0 ) .( , , ). ( S < 0 ) ( ). - , , , , . , (> 20 .) . - ( , , ). . - - ( ; l s); ( ; g s). . - , , , . . - . , - . - v1() = v2() . . , . 2SO2 + O2 2SO3 ; VSO2:VO2=2:1; VO2:VSO3=1:2; SO2 = 12; - : . V1 / T1 =V2 / T2 T2 373 V / T = const . V2 = V1 = 2,5 = 3,13 N . : , 2 T1 298 , . -: , , .
TTÜ Materjaliteaduse Instituut Füüsikalise keemia õppetool Töö nr. 8 Esterdamise reaktsiooni tasakaalukonstandi määramine Üliõpilane Aleksandra Lunina Kood 120484KATB47 2014 Töö ülesanne. Töös määratakse tasakaalukonstant lahuses toimuvale reaktsioonile CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H20. Teoreetilised põhjendused, valemid. Eeltoodud reaktsioonile on termodünaamiline tasakaalukonstant avaldatav tasakaalu olukorras mõõdetud produktide ja lähteainete aktiivsuste kaudu: aCH3COOC2 H 5 a H 2O xCH3COOC2 H 5 CH3COOC2 H 5 x H 2O H 2O Ka aCH 3COOH aC2 H 2OH xCH3COOH CH3COOH xC2 H 5OH C2 H 5OH kus xi - komponendi moolimurd, i - komponendi aktiivsustegur lahuses. Kui puuduvad andmed komponentide aktiivsustegurite kohta, on sobiv kasutada näilist tasakaalukonstanti K'x, mis
nimetus dimensioon nimetus tähis Pikkus L meeter m Mass m kilogramm kg Aeg t sekund s Temperatuur T kelvin K Aine hulk n mool mol Tab. 2 on toodud mõned olulised tuletatud ühikud. Tabel 2 Mõned olulised tuletatud ühikud Nimetus Dimensioon Määrav võrrand Ühik Pindala, S l2 S = l1l2 m2 Ruumala, V l3 V = l1l2l3 m3
TALLINNA TEHNIKAKÕRGKOOL TALLINN COLLEGE OF ENGINEERING Laboratoorne töö Heli kiirus Õppeaines: Füüsika Transporditeaduskond Õpperühm: AT-11B Üliõpilased: Kontrollis: Tallinn 2009 HELI KIIRUS 1.Tööülesanne. Heli lainepikkuse ja kiiruse määramine õhus. 2.Töövahendid. Heligeneraator, valjuhääldi, mikrofon, ostsilloskoop. 3. Töö teoreetilised alused. Lainete levimisel keskonnas levimise kiirus võrdub: (1) = kus v on lainete levimise kiirus, l - lainepikkus, f - sagedus. Teooria annab heli kiiruse jaoks gaasilises keskkonnas valemi (2) RT =
(emulsioon - dispergeeritud aine olek vedel, dispersioonikeskkond vedel), suits (aerosool - dispergeeritud aine olek tahke, dispersioonikeskkond gaas), laava (tahke vaht dispergeeritud aine olek gaas, dispersioonikeskkond tahke). Lahustuvus aine max kogus, mis lahustub kindlas koguses lahustis antud temp ja rõhul. Tahkete ainete lahustuvus vees üldjuhul suureneb temp tõusuga. Gaaside lahustuvud vees temp tõusuga üldiselt väheneb ja rõhu suurenemisega kasvab. 5. Mool aine hulk, mis sisaldab Avagadro arv loendatavat osakest. Kasutatakse reaktsioonides loendamiseks. Aatommassiühik aatomi masside mõõtmiseks ning näitavad kui vähe aatomid kaaluvad. g/dm3 kasutatakse massikontsentratsiooni ehk massitiheduse väljendamiseks, gaasi absoluutne tihedus. Torr rõhu ühik. 760 Torr = 760 mmHg = 1 atm = 101 325 Pa Dzaul energi, töö ja soojushulk. 1 cal = 4,184 J 6
(emulsioon - dispergeeritud aine olek vedel, dispersioonikeskkond vedel), suits (aerosool - dispergeeritud aine olek tahke, dispersioonikeskkond gaas), laava (tahke vaht – dispergeeritud aine olek gaas, dispersioonikeskkond tahke). Lahustuvus – aine max kogus, mis lahustub kindlas koguses lahustis antud temp ja rõhul. Tahkete ainete lahustuvus vees üldjuhul suureneb temp tõusuga. Gaaside lahustuvud vees temp tõusuga üldiselt väheneb ja rõhu suurenemisega kasvab. 5. Mool – aine hulk, mis sisaldab Avagadro arv loendatavat osakest. Kasutatakse reaktsioonides loendamiseks. Aatommassiühik – aatomi masside mõõtmiseks ning näitavad kui vähe aatomid kaaluvad. g/dm3 – kasutatakse massikontsentratsiooni ehk massitiheduse väljendamiseks, gaasi absoluutne tihedus. Torr – rõhu ühik. 760 Torr = 760 mmHg = 1 atm = 101 325 Pa Dzaul – energi, töö ja soojushulk. 1 cal = 4,184 J 6
Co on tumehalli värvusega plastne metall, mille pind on kergesti poleeritav. Co kuulub nagu raudki ferromagneetikute hulka, kuid on rauaga võrreldes keemiliselt vähem aktiivne. Õhus on ta püsiv ega oksüdeeru, kuigi peendispersse pulbrina pürofoorne. Kuumutamisel kuni 300C-ni kattub Co pind CoO kihiga. CoO oksüdeerub õhus kõrgel temperatuuril (kuni 700C) moodustades Co304, veelgi kõrgemal temperatuuril (üle 900C) tekib taas Co. Hallogeenidega reageerib Co juba toatemperatuuril(CoBr2, CoCl2, CoI2, kuid Co3N), teiste mittemetallidega kuumutamisel( CoN, Co2N, Co3N, CoB, Co2B, Co3B, Co2P, CoP, CoP3, CoS, CoS2, CoH2, Co3C). Co reageerimisel lahjendatud H2So4, HNO3 ja HCl happega tekivad vastavad koobalt(III) soolad, mida on lahusest võimalik eraldada punase värvusega kristallhüdraatidena (CoSo47H2O, Co(NO3)26H2O, CoCl26H2O). HF hape koobaltisse ei toimi. Kasutamine 75% Co maailmatoodangust kulub sulamite ja eriteraste saamiseks. Esimeseks Co-sulamiks oli stelliit (1910
1. Kirjutage võrrand, mis seob omavahel difusiooniga seotud vabaenergia muutuse ja kontsentratsiooni gradiendi (aine kontsentratsioon rakus sees jagatud aine kontsentratsioon rakust väljas). G = RTln 2. Aine A liigub rakku passiivse difusiooni teel. Milline on difusiooniga seotud vabaenergia muutus olukorras, kus aine A kontsentratsioon rakus ja rakuvälises keskkonnas on võrdne. a) ei saa öelda b) 0 c) negatiivne d) positiivne 3. Millise ühendi passiivne difusioon läbi rakumembraani on kõige aeglasem ja millise kõige 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
74,5 (mlahus - maine ) 10 -3 kg mol 37. Arvutada molaarne kontsentratsioon lahusele, mis saadakse 250 ml gaasilise vesinikkloriidi juhtimisel 1,0 liitrisse vette normaaltingimustel. 250cm 3 = 0,25dm 3 0,25dm 3 n= = 0,011M 22,4dm 3 Keemiline tasakaal 38. Millised reaktsioonid on pöörduvad, millised pöördumatud? Tuua näiteid. Pöördumatu reaktsioon on reaktsioon, mis kulgeb praktiliselt ainult ühes suunas. Zn + 2 HCl ZnCl 2 + H 2 Pöörduv reaktsioon on kahes suunas toimuv reaktsioon. 2CO2 + O2 2CO3 39. Millises suunas nihkub reakstsiooni CO2 + H 2 CO + H 2 O tasakaal, kui a) Reaktsiooni keskkonda lisada veeauru, b) Reaktsiooni keskkonnast juhtida välja vesinikku, c) Reaktsiooni keskkonnast juhtida välja süsinikmonooksiidi? 40
74,5 (mlahus - maine ) 10 -3 kg mol 37. Arvutada molaarne kontsentratsioon lahusele, mis saadakse 250 ml gaasilise vesinikkloriidi juhtimisel 1,0 liitrisse vette normaaltingimustel. 250cm 3 = 0,25dm 3 0,25dm 3 n= = 0,011M 22,4dm 3 Keemiline tasakaal 38. Millised reaktsioonid on pöörduvad, millised pöördumatud? Tuua näiteid. Pöördumatu reaktsioon on reaktsioon, mis kulgeb praktiliselt ainult ühes suunas. Zn + 2 HCl ZnCl 2 + H 2 Pöörduv reaktsioon on kahes suunas toimuv reaktsioon. 2CO2 + O2 2CO3 39. Millises suunas nihkub reakstsiooni CO2 + H 2 CO + H 2 O tasakaal, kui a) Reaktsiooni keskkonda lisada veeauru, b) Reaktsiooni keskkonnast juhtida välja vesinikku, c) Reaktsiooni keskkonnast juhtida välja süsinikmonooksiidi? 40
TTÜ Materjaliteaduse Instituut Füüsikalise keemia õppetool Töö nr. 8 Esterdamise reaktsiooni tasakaalukonstandi määramine Üliõpilane Kood Töö teostatud .................................... märge arvestuse kohta, õppejõu allkiri Töö ülesanne. Töös määratakse tasakaalukonstant lahuses toimuvale reaktsioonile CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H20. Teoreetilised põhjendused, valemid. Eeltoodud reaktsioonile on termodünaamiline tasakaalukonstant avaldatav tasakaalu olukorras mõõdetud produktide ja lähteainete aktiivsuste kaudu: aCH3COOC2 H 5 a H 2O xCH 3COOC2 H 5 CH3COOC2 H 5 x H 2O H 2O Ka = = aCH3COOH aC2 H 2OH
p — rõhk T — temperatuur V — ruumala n — aine hulk Igasugune parameetrite muutus on termodünaamiline protsess ja nende muutus viib uue oleku tekkele. Olekufunktsioonid — suurused, mille väärtus on üheselt määratud ainult süsteemi olekuga ega sõltu sellest, millisel teel see olek saavutatud on. Neid ei saa eksperimentaalselt mõõta ega harilikult ka arvutada; arvutada saab nende muutust. U — siseenergia [kJ] H — entalpia [kJ] S — entroopia [J/kmol] G — Gibbsi vabaenergia [kJ/mol] W — töö [kJ] } pole olekufunktsioonid, sest nende väärtus sõltub viisist, mille q — soojus [kJ] } kaudu olek on saavutatud. Entalpia arvestab lisaks süsteemile ka teda ümbritsevat keskkonda. Gibbsi energia — energia, mille arvel süsteem teeb tööd Entroopia — korrapäratuse mõõt; entroopia absoluutväärtust saab arvutada. 2. termodünaamika I seadus. Soojusefektid:
TTÜ Materjaliteaduse instituut füüsikalise keemia õppetool Töö nr: 8f Töö pealkiri: Esterdamise reaktsiooni tasakaalukonstandi määramine Üliõpilase nimi ja eesnimi: Õpperühm: Töö teostamise Kontrollitud: Arvestatud: kuupäev: 12.03.2012 Töö ülesanne: Töös määratakse tasakaalukonstant lahuses toimuvale reaktsioonile CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H20 Aparatuur: Bürett, 5-ml pipett, 2-ml pipett, 1-ml pipett, 250-ml mahuga lihvitud klaaskorgiga suletavat kolbi, kaaluklaas. Reaktiivid: 0,5n NaOH lahus, ff indikaator, etüületanaat (etüülatsetaat), kontsentreeritud HCI, 100-% etaanhape (jää-äädikhape), absoluutne etanool. Töö käik: 250-ml mahuga klaaskorgiga suletavasse täiesti kuiva kolbi pipeteerisin vastavalt praktikumi juhendaja korraldusele lahuse: 5ml 3n HCl + 3ml etüületanaati + 2 ml etanooli Sulgesin kolvi kiiresti ning jätsi
Loeng 10 Membraantransport 1. Membraantranspordi termodünaamika 2. Passiivne transport: difusioon 3. Vahendatud passiivne transport: poorid, kandjad 4. Aktiivne transport: primaarne, sekundaarne Membraantranspordi termodünaamika Lahuses membraaniga eraldatud kotike (rakk) mis ei sea takistust antud aine liikumisele. Aine kontsentratsioon väljas Cout ja sees Cin. Liikumisega Cout Cin kaasnev vabaenergia muutus on antud seosega: G = RT ln(Cin/Cout) Tasakaaluolekus G = 0 ja Cout = Cin Tasakaaluolek (G = 0) võib erineda olukorrast Cout = Cin juhul kui: 1. Membraanil esineb membraanpotentsiaal ja transporditav aine on laenguga 2. Membraantranspordiga on ühendatud mingi teine protsess mida iseloomustab G ` 3. Rakus sees toimub transporditava aine modifitseerimine või sidumine Passiivne transport: difusioon
soojusliikuvuse difusioonist. Tänu soojusliikuvuse kaootilisusele ( molekulid liiguvad suunata), toimub ühtlane jaotumine ehk korrapäratuse kasv. 8. Termodünaamika teine seadus väidab isoleeritud süsteemi entroopia kasvab üritades saavutada maksimaalset väärtust. Kuidas on võimalik elu eksisteerimine ilma eeltooduga vastuollu minemist? Elusorganismid on avatud süsteemid ja seetõttu see ei lähe vastuollu termodünaamika teise seadusega. 9. Kuidas on vabaenergia muutus seotud muutusega entalpias ja entroopias (valem, ühikud)? dG konstantsel rõhul ja temperatuuril: dG = dH T dS, kus d tähistab deltat. 10. Kuidas on reaktsiooni vabaenergia muutus seotud reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonidega (valem, ühikud)? Reaktsiooni vabaenergia arvväärtus ütleb, kui kaugel on reaktsioon tasakaaluolekust ja kui palju kasulikku tööd saab selle arvelt teha. dG = dG0 + RT ln ((C)C(D)D/ (A)A(B)B)
võrdne esimest järku tuletisega kontsentratsioonist aja järgi: dc v =± . (2) dt Keemilise reaktsiooni kiirus sõltub paljudest teguritest. Põhilisemad nendest on reageerivate ainete iseloom ja kontsentratsioon, rõhk (kui reaktsioonist võtavad osa gaasilised ained), temperatuur, katalüsaatori juuresolek. Heterogeensete protsesside korral, kui reaktsioon toimub faasidevahelisel piirpinnal, sõltub reaktsiooni kiirus selle piirpinna suurusest (seega ainete peenestatuse astmest) ja omadustest. Reaktsiooni kiiruse sõltuvus kontsentratsioonist lihtsate (s.o. ühestaadiumiliste) homogeensete reaktsioonide korral on määratud massitoimeseadusega: reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete kontsentratsioonide korrutisega (astmetes, mis vastavad reaktsiooni võrrandi kordajatele).
Füüsikaline keemia harjutus. Esimene kodutöö. 4HCl + O2 2H2O(g) + 2Cl2 T = 1000K H298° x 10-6 Soojusmahtuvus J/kmol kraad Kehtiv temperatuuri Aine -3 intervalis J/kmol a x 10 b c x 10-8 HCl -92,31 26,53 4,60 1,09 298 - 2000 O2 0 31,46 3,39 -3,77 298 - 3000 H2O(g) -241,81 30,00 10,71 0,33 298 - 2500 Cl2 0 37,03 0,67 -2,85 298 - 3000 1. Temperatuuri vahemik 298 1000. CP = (2x37,03 + 2x30,00 31,46 4x26,53) x 103 + (2x0,67 + 2x10,71 - 3,3
C2 - 12e 2C Saaduse molekulis olev aatomite arv ei oma tähtsust. Elektronide ülemineku leidmiseks peab olema sama arv aatomeid, mis lähteolekus. 10 (-) 1II Zn - 2e Zn - redutseerijast saadi oksüdeerija; 1II (-) 10 Zn + 2e Zn - oksüdeerijast saadi redutseerija. Järelikult võib välja kirjutada elektronide üleminekuvõrrandi redutseerija ja oksüdeerija jaoks, valides redokssüsteemi algolekuks kas lähteained või saadused. Reaktsiooni Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 elektronide üleminekuvõrrandi 5 6 10 (-) 1II 1II (-) 10 Zn - 2e = Zn Zn + 2e = Zn 1I (-) 10 20 (-) 2I H + 1e = H H2 - 2e = 2H algolekuks on reaktsiooni lähteainete poolt moodustatud redokssüsteem (vasakpoolne).
läbi toru alumisse nõusse (3) ja edasi läbi kitsenduse (4), mis takistab lubjakivi tükkide sattumist alumisse nõusse, keskmisse nõusse (2). Puutudes kokku lubjakiviga algab CO2 eraldumine vastavalt reaktsioonile. Tekkiv CO2 väljub kraani (5) kaudu. Kui kraan sulgeda, siis CO2 rõhk keskmises nõus tõuseb ja hape surutakse tagasi alumisse ning toru kaudu ka osaliselt ülemisse nõusse. Kui hape on keskmisest nõust välja tõrjutud, reaktsioon lakkab. Puhta CO2 saamiseks tuleks see juhtida veel läbi absorberi(te) (6), mille ülesandeks on siduda HCl aurud ja veeaur. 2. Kuidas määratakse CO2 suhtelist tihedust õhu suhtes (töövahendid, töö käik, arvutused)? Töövahendid: Kippi aparaat/balloon; seisukolb korgiga; kaalud; mõõtesilinder; termomeeter; baromeeter. Töö käik: Kaaluda seisukolb koos korgiga (m1). Juhtida kolbi CO2, kaaluda (m2).
Graafik: Alari Allika pedl-2 092126 Järeldus:Kuna antud katsel oli mõlemaid lahuseid üks kogus ning nende protsent( 2 % toim.) oli sama, siis mängis hägu tekkimisel rolli vee temperatuur.Mida kõrgem oli temperatuur,seda kiiremini nägi hägu tekkimist katseklaasis.Võiks öelda, et isegi vee temperatuuri tõustes iga 10 C kohta , kiirenes reaktsioon poole võrra.Vigu võis põhjustada see, et hägu tekkimise vaatlus on küllaltki ebatäpne.Ei osanud panna kella kinni ühel kindlal hägu tekkimise staadiumis, tänu sellele tekkisid väikesed nihked. Töö nr. 4- Keemiline tasakaal Töö eesmärk: Ainete konsentratsiooni muutuse toime keemilisele tasakaalule, Pöörduva reaktsiooni näitena vaatleme reaktsiooni raud(III)kloriidi ja ammooniumtiosüanaadi vahel: FeCl3 + NH4SCN <=> [FeNCS]Cl2 + NH4Cl
Vesi: m=5,224-0,5959=4,6291 g (HCl lahusesolevvesi) Kokku: a) m=4,972g+4,629g=9,601g n=9,601/18=0,5334mol b)m=1,945g+4,629g=6,574g n=0,365mol 2)Etüületanaati lähtelahuses, mooli : n==2,686g/88,1gmol-1=0,030 mol 3)Tasakaalu segus etaanhappe tiitrimiseks kulunud NaOH ml ja moolidearv: V=70,6-31,5=39,1 ml / V=71-31,5,75=39,5 ml Etüületanaati ja H2O reageerib ära: Iga reaktsioonil tekkinud etaanhappe moolikohta tekib 1 mool etanooli ja kaob 1 mool vett ning 1 mool etüületanaati n=0,0391 dm3*0,5180M =0,0203mol / n=0,0395 dm3*0,5180M =0,0205mol 4)Etüületanaat ja H2O tasakaalusegu Etüületanaat: 0,030- 0,0203=0,00497 mol Vesi: 0,365- 0,0203=0,3447mol Katseandmed esitatakse järgmiste tabelite kujul: I ja II kolvi keskmine 5 mL 3M (3n) HCl lahuse 5,224 g mass 5 mL 3M (3n) HCl tiitrimiseks kulunud 0,5180 M (n) NaOH 31,5 mL 0,017 mol (n1) HCl mass
kulunud NaOH-kogus. Tasakaalusegu tiitrimise alusel määratakse tasakaalusegus olev etaanhappe kogus (moolide arv). Arvestades lähtelahusesse viidud etaanhappe hulka leitakse reaktsiooni käigus tekkinud või ära reageerinud etaanhappe kogus. Kui on teada kõigi nelja aine hulk (moolides) lähtesegus ja reaktsiooni vältel tekkiva (ära reageeriva) etaanhappe moolide arv, saab arvutada teiste ainete hulga (moolides) tasakaalusegus. Iga reaktsioonil tekkinud etaanhappe mooli kohta tekib 1 mool etanooli ja kaob 1 mool vett ning 1 mool etüületanaati ja vastupidi. Edasi arvutatakse näiline tasakaalukonstant K´x. Katseandmed Tabel 1 Uuritav lahus: 5 m1 3n HCl + 4 ml etanooli + 1 ml etaanhapet Lähtelahusesse pipeteeritud vee hulk: 0g 5 m1 3n HCl lahuse mass: 5,23 g HCl-ga sisseviidud vee hulk: 4,659 g Summaarne vee hulk lähtelahuses: 4,659 g
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
