Kolloidkeemia Kristian Leite 2012 Materjal/aine Kalju Lott Kolloidkeemia Kristian Leite 2012 Materjal/aine Kalju Lott 1.) Dispergeeritud süsteemide klassifikatsioon Dispergeeritud süsteem e. peenendatud süsteem süsteem, kus on enamasti üks faas maatriksiks ja teine faas või faasid, mis on jaotatud väikeste tükkidena suurema faasi sees, kuid mitte molekulidena (nagu lahuses). Näiteks kolloidid. Dispersioonikeskkond analoogia lahusti. Nö. maatriks, milles on peenendatud kujul teine faas Dispergeeritud faas analoogia lahustunud aine. Aine, mis on dispersioonikeskkonnas peenendatud kujul. Dispergeeritud faasi vaadeldakse lihtsustatuna kui kuupi. Kui see oleks ühes tükis, siis oleks ta kuup ruumalaga V. Dispergeeritud faas on aga peenendatud, mistõttu...
Kordamisküsimused aines Rakenduskeemia (VL.0558) - Tehnotroonika 1. Materjalide füüsikalised omadused: nimetage ja iseloomustage neid. Tihedus, sulamistemperatuur, korrosioonikindlus. 2. Kuidas saab metallid liigitada lähtuvalt füüsikalistest omadustest (näided). Tihedus – kergmetallid (Al, Mg, Li, Na) Cu, Fe Raskmetallid(Hg, Au, Ag, Ir/Os) Sulamistemp: kergsulavad (Hg, Sn, Zn, Al) rasksulavad(Fe, Cu, Ni, W) 3. Raud ja rauasulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). Raua omadused: sulamistemp 1535 kraadi, plastiline, hea soojus- ja elektrijuht, hea korrosioonikindlus. Raua sulamid: malm(2-5% süsinikku, hapram kui raud, heade valuomadustega, halb keevitatus, kasutusel masinate kerede ja korpuste valamisel), teras(vähem, kui 2% süsinikku+teised lisandid, tugevam, kui raud, plastiline, hea korrisioonikindlus), roostevabateras(lisandiks Cr, vastupidav välismõjude korrodiseerivale toimele). 4. Vask ja vasesulamid (omadused, kasutamine, võrdlus)...
Kordamisküsimused: Füüsikalise keemia ja kolloidkeemia Faasiline tasakaal kahekomponentsetes süsteemides 1. Faasilise tasakaalu tingimus. Üldmõisted. Faas – heterogeense süsteemi homogeenne osa, millel on ühesugused termodünaamilised ja keemilised omadused ja milline on teistest faasidest eraldatud piirpinnaga. Komponendid - sõltumatud keemilised ühendid, mille abil saab keemiliselt iseloomustada igat süsteemi faasi ja kogu süsteemi tervikuna. Koostisosaks – on iga aine, mida võib süsteemist eraldada ja mis võib eksisteerida väljaspool süsteemi. Vabadusastmed- süsteemi sõltumatud parameetrid (rõhku, temperatuuri, kontsentratsiooni), mida me võime teatud piirides meelevaldselt muuta, ilma et seejuures faaside arv muutuks. Faaside tasakaalu korral on sama keemiline potentsiaal kooseksisteerivatel faasidel ning segu puhul ka segu eri komponentidel. Näiteks tasakaalu korral vedeliku ja tema kohal oleva küllastatud auru vahel on keemili...
Füüsikaline keemia Füüsikaliseks keemiaks nimetatakse teadusharu, mille uurimisobjektiks on aine ehitus ja keemiliste protsesside kulgemise üldised füüsikalised seaduspärasused. (adsorptsioon, aurustumine, sulamine, difusioon, elektrolüüs jne) Termodünaamika Termodünaamika uurib ainult makrosüsteeme, mitte üksikuid molekule või nende osi. Termodünaamika on teadus energia muundumistest. Termodünaamiline süsteem süsteem, mida saab ümbritsevast keskkonnast eraldada ja eksperimentalselt uurida. Termodünaamika ajalugu Õpetus termiliste protsesside soojusefektidest ja tööst. Klassikaline termodünaamika tekkis 19.sajandi keskel. Tänapäeval uurimisobjekt: erinevate energiavormide vastastikused üleminekud mitmesugustes füüsikaliste ja keemilistes protsessides. Süsteemid ja ümbritsev keskkond Süsteemide jaotus teda väliskeskkonnaga siduvate protsesside järgi: avatud - toimub nii energia- kui ka ainevahetus ümbritseva keskkonnaga suletud - p...
Füüsikaline keemia Füüsikaliseks keemiaks nimetatakse teadusharu, mille uurimisobjektiks on aine ehitus ja keemiliste protsesside kulgemise üldised füüsikalised seaduspärasused. (adsorptsioon, aurustumine, sulamine, difusioon, elektrolüüs jne) Termodünaamika Termodünaamika uurib ainult makrosüsteeme, mitte üksikuid molekule või nende osi. Termodünaamika on teadus energia muundumistest. Termodünaamiline süsteem süsteem, mida saab ümbritsevast keskkonnast eraldada ja eksperimentalselt uurida. Termodünaamika ajalugu Õpetus termiliste protsesside soojusefektidest ja tööst. Klassikaline termodünaamika tekkis 19.sajandi keskel. Tänapäeval uurimisobjekt: erinevate energiavormide vastastikused üleminekud mitmesugustes füüsikaliste ja keemilistes protsessides. Süsteemid ja ümbritsev keskkond Süsteemide jaotus teda väliskeskkonnaga siduvate protsesside järgi: avatud - toimub nii energia- kui ka ainevahetus ümbritseva keskkonnaga suletud - p...
Üldkeemia kordamisküsimuste vastused 1. Mis on aatom? Millest see koosneb? Kirjelda Na aatomi näitel. · Aatom on osake, mis koosneb aatomituumast ja elektronidest ning on elektriliselt neutraalne. · Näide. Naatrium Na: +11|2)8)1) p arv: 11 n arv (ümardatud aatommass aatomnr): 12 2. Mis on keemiliste elementide perioodilussüsteem ja tema seaduspärasused? · Perioodilisussüsteem on süsteem, mille moodustavad keemilised elemendid, mis on jagatud rühmadesse ja perioodidesse. · Seaduspärasused: 1) perioodides nõrgenavad elementide metallilised omadused (tuumalaeng suureneb, raadius väheneb); 2) rühmades tugevnevad metallilised omadused (kihtide arv ja raadius suureneb). 3. Mis on oksüdatsiooniaste? Osata määrata seda etteantud ühendites. · Oksüdatsiooniaste on arv, mis näitab aatomi oksüdeerituse astet keemilises ühend...
Kordamine füs-kolloidkeemia Termodünaamika 1. Kas tegu on avatud, suletud või isoleeritud süsteemiga? a. Kohv väga hea kvaliteediga termoses – isoleeritud b. Jahutusvedelik külmkapi jahutussüsteemis – avatud c. Pommkalorimeeter, milles põletatakse benseeni – isoleeritud d. Automootoris põlev bensiin – suletud e. Elavhõbe termomeetris – suletud f. Taim – avatud Füüsiline keemia kästileb keemilisi nähtuseid ja seaduspärasusi füüsika printsiipidega. 2. Kirjelda kolme viisi, kuidas saab tõsta siseenergiat avatud süsteemis! Millisega neist meetodidest saab tõsta siseenergiat suletud süsteemis? Kas mõni kõlbab ka isoleeritud süsteemi energia tõstmiseks? Siseenergiat saab tõsta töö tegemisega, temperatuuri tõstmisega. Suletud süsteemis siseenergia väheneb, isoleeritud süsteemis siseenergia ei muutu, sest puudub soojusvahetus...
Kolloidkeemia eksam 1. Dispergeeritud süsteemide klassifikatsioon 2. Kolloidsüsteemide valmistamise meetodid (ainult keemiline meetod) 3. Dispergeeritud süsteemide optilised omadused, tuleb osata iseloomustada Rayleigh valemit, (kuid optilised uurimismeetodid ei tule). 4. Difusioonikonstandi ja difusiooni sügavuse avaldise tuletamine. 5. Kolloidlahuste osmootne rõhk. 6. Sedimentatsiooni tasakaalu tuletus(kuid sedimentatsioonianalüüsi ei tule). 7. Hüpsomeetrilise seaduse tuletamine. 8. Viskoossus. (Polümeeri molaarmassi viskosimeetrilist määramist ei tule). 9. Pinna kõverdumisest tingitud rõhu liia(Laplace võrrandi) tuletamine. 10. Pinna vaba energia, pindpinevus, pindaktiivsus, pindliig. 11. Adsorptsioon. 12. Pindpinevuse määramine kapillaarse tõusu abil. 13. Gibbsi adsorptsioonivõrrandi tuletamine (teada ühte kahest tuletusest) 14. Adsorptsiooni isotermid: Henry, Langm...
1 1. PINDPINEVUS/ADHESIOON/MÄRGUMINE/KAPILLAARSUS 1. Mis on dispersse süsteemi peenestusastme mõõduks? Pihussüsteeme jaotatakse sõltuvalt pihustunud aine osakeste mõõtmetest jämepihus- ehk jämedispersseteks ja peenpihus- ehk peendispersseteks süsteemideks. Esimesel juhul on pihuse mõõtmed suuremad kui 10-7 m, teisel juhul jäävad need suurusvahemikku 10-7...10-9 m. Sellest väiksemaid osakesi käsitletakse tõeliste lahuste komponentidena ja neis eristatakse ainult ühte faasi. 2. Mis on pindpinevus, mis on selle ühikud? Pindpinevus on pinnanähtus, kus vedeliku pinnakiht käitub kui elastne kile. Vedeliku pinnamolekulid mõjustavad üksteist tõmbejõududega, mis on suunatud piki pinda ja püüavad pinna suurust vähendada. Pindpinevuse ühikuks on . Njuuton meetri kohta võrdub pindpinevusega, mille tekitab vedeliku vaba pinna 1 meetri pikkusele piirjoonele, pinna puutuja sihis mõjuv jõud 1 njuuton. 3. Kuidas sõltub pindpinevu...
Kordamisküsimused aines "Keskkonnakeemia" 1. SI-süsteemi põhiühikud. Pikkus-m; mass-kg; aeg- s; voolutugevus- A; Temperatuur- K; valgustugevus- kandela (cd); ainehulk- mol. 2. Mida näitab ainehulk? Ainehulk on füüsikaline suurus, mis näitab aineosakeste arvu ühes massiühikus. 3. Mis on ainehulga ühik? Ainehulga ühik- 1 mol; 1 mmol; 1 kmol. 4. Millega tegeleb keskkonnakeemia? Keskkonnakeemia on teadusharu, mis uurib looduses toimuvaid keemilisi ja biokeemilisi nähtusi. Keskkonnakeemia kui interdistsiplinaarne teadusharu on tihedalt seotud atmosfääri-, hüdro- ja mullakeemiaga. 5. Mis on aineringe. Kirjeldage fosforiringe või lämmastikuringe (tehke joonis). Aineringe on ökosüsteemis toimuv keemiliste elementide tsükiline liikumine läbi lagundamis- ja sünteesiprotsesside orgaaniliste ühendite koosseisust anorgaaniliste ühendite koosseisu ja tagasi. 6. Peamised globaalsed keskkonnaprobleemid. Rahvastiku kiire ju...
Kordamisküsimused aines "Keskkonnakeemia" 1. SI-süsteemi põhiühikud. Pikkus-m; mass-kg; aeg- s; voolutugevus- A; Temperatuur- K; valgustugevus- kandela (cd); ainehulk- mol. 2. Mida näitab ainehulk? Ainehulk on füüsikaline suurus, mis näitab aineosakeste arvu ühes massiühikus. 3. Mis on ainehulga ühik? Ainehulga ühik- 1 mol; 1 mmol; 1 kmol. 4. Millega tegeleb keskkonnakeemia? Keskkonnakeemia on teadusharu, mis uurib looduses toimuvaid keemilisi ja biokeemilisi nähtusi. Keskkonnakeemia kui interdistsiplinaarne teadusharu on tihedalt seotud atmosfääri-, hüdro- ja mullakeemiaga. 5. Mis on aineringe. Kirjeldage fosforiringe või lämmastikuringe (tehke joonis). Aineringe on ökosüsteemis toimuv keemiliste elementide tsükiline liikumine läbi lagundamis- ja sünteesiprotsesside orgaaniliste ühendite koosseisust anorgaaniliste ühendite koosseisu ja tagasi. 6. Peamised globaalsed keskkonnaprobleemid. Rahvastiku kiire...
FK eksam 1. Dispergeeritud süsteemide klassifikatsioon Osakeste järgi: Süsteem d, m-1 l, m Süsteemi osakeste iseloomustus Jämedispersne <107 >10-7 Sedimenteeruvad (lihtdispersioonid, kiiresti, on suspensioonid, eraldatavad tavalise emulsioonid, vahud, filtreerimisega, on aerosoolid) nähtavad hariliku mikroskoobiga, ei ...
Termodünaamika seadused ja alused 1. Kas tegu on avatud, suletud või isoleeritud süsteemiga: a) kohv väga hea kvaliteediga termoses; -isoleeritud b) jahutusvedelik külmkapi jahustussüsteemis; -suletud c) pommkalorimeeter, milles põletatakse benseeni; - isoleeritud d) automootoris põlev bensiin; - suletud e) elavhõbe termomeetris; - isoleeritud f) taim – avatud 2. Kirjelda kolme viisi, kuidas saab tõsta siseenergiat avatud süsteemis! Millisega neist meetoditest saab tõsta siseenergiat suletud süsteemis? Kas mõni neist meetoditest kõlbab ka isoleeritud süsteemi energia tõstmiseks? – avatud - toimub nii energia- kui ka ainevahetus ümbritseva keskkonnaga – suletud - puudub ainevahetus ümbrusega, aga võib toimuda energiaülekanne kas töö (mehaaniline toime) või soojusena (termiline toime). – isoleeritud - puudub nii energia- kui ka ainevahetus. Väliskeskkonnaga pole ei mehhaanilist ega soojuslikku kontakti. Siseenergiat avatud süsteemis...
1. Kineetika uurimise vajalikkus, seos termodünaamikaga. Kiirus võib olla otsustava tähendusega produktide tekkel! Vaatamata, et reaktsiooni vaba energia muut on negatiivne võib produkte mitte tekkida piisaval hulgal ja kiirest. Kiirus on aeglane Keemiline kineetika on füüsikalise keemia osa, mis kirjeldab reaktsioonide ajalist kulgu matemaatiliste võrrandite abil. Termodünaamika annab vastuse reaktsioonide kulgemise võimalikkuse kohta, kuid kineetiline analüüs näitab, kui kiiresti saabub tasakaal. Termodünaamiline tasakaalukonstant annab võimaluse arvutada reaktsiooni võrrandile vastavat max. saagist, kuid ei räägi midagi reaktsiooni kiirusest. Keemiliste reaktsioonide ja protsesside planeerimisel on tähtis: kirjeldada matemaatiliselt reaktsiooni kulgemist leida seos reaktsiooni kiiruse ja temperatuuri vahel eeldada reaktsiooni võimalikku mehhanismi reaktsioo...
2. SI- süsteemi põhiühikud : · Pikkus-meeter · Mass- kilogramm · Aeg- sekund · Voolutugevus- amper · Temperatuur- kelvin · Valgustugevus- kandela · Ainehulk- mool 3. Ainehulk on füüsikaline suurus, mis näitab aineosakeste arvu ühes massiühikus. 4. Ainehulga ühik on mool- ainehulk, mis sisaldab 6,02 x 1023 osakest. 5. Keskkonnakeemia tegeleb 5. Millega tegeleb keskkonnakeemia? Keskkonnakeemia on teadusharu, mis uurib looduses toimuvaid keemilisi ja biokeemilisi nähtuseid. 6. Aineringe on ökosüsteemis toimuv keemiliste elementide tsükliline liikumine läbi lagundamis- ja sünteesiprotsesside orgaaniliste ühendite koosseisust anorgaaniliste ühendite kooseisu ja tagasi. Fosforringe või lämmastikringe joonis ja kirjelda 7. Peamised globaalsed keskkonnaprobleemid: · Rahvastiku kiire juurdekasv · Atmosfääri saastumine · Happevihm · Maa osoonikihi vähenemine · Kasvuhooneeffekt · Vete reostumine,...
Keemia Eksam 1. Mis on aatom? Millest see koosneb? (Kirjelda naatrium aatomi näitel, järjenumber 11).Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest ning on elektriliselt neutraalne. Aatomiks nimetatakse väikseimat osakest, mis säilitab talle vastava keemilise elemendi keemilised omadused. Naatrumil on kolm elektronkihti. Viimases kihis on üks elektron. 2. Mis on keemiliste elementide perioodilussüsteem? Too välja ka peamised seaduspärasused selles.Keemiliste elementide perioodilussüsteem on süsteem, mille moodustavad kindla seaduspära järgi muutuvate omaduste alusel reastatud keemilised elemendid, mis on jagatud rühmadesse ja perioodidesse. Kõige täielikuma ja ülevaatlikuma süsteemi esitas 1869. aasta märtsis vene keemik Dmitri Mendelejev. Ta reastas tol hetkel tuntud olnud 63 elementi aatommassi kasvu järjekorras ritta ning siis paigutas sarnaste omadustega elemendid üksteise alla, väites, et "elementide omadused...
1. Mis on aatom? Millest see koosneb? (Kirjelda naatrium aatomi näitel) Aatomiks (vanakreeka sonast (atomos) 'jagamatu')nimetatakse vaikseimat osakest, mis sailitab talle vastavakeemilise elemendi keemilised omadused. Aatomid voivad aines esineda uksikuna voi molekulideks liitununa. · Keemia seisukohast on aatom jagamatu, fuusikalistevahenditega aga saab teda lahutada elementaarosakesteks. Aatomi ehitust voivad muuta looduslikud radioaktiivsed protsessid ja aatomite pommitamine elementaarosakestega. · Aatom koosneb positiivse elektrilaenguga aatomituumast, mida umbritseb negatiivselt laetud elektronkate ehk elektronkest. Viimane jaguneb elektronkihtideks, mis omakorda koosnevad negatiivse elementaarlaenguga elektronidest. Aatomi tuum annab 99,9% kogu aatomi massist; aatomi elektronkate maarab ara aatomi labimoodu. Vahima aatomi mass on suurusjargus 10-27 kg ja labimoot suurusjargus 10-10 m (ehk uks ongstrom). · Prootonite arv = jä...
Kordamisküsimused aines “Keskkonnakeemia” 1. Ülesanded: %, ainehulk, protsendiline ja molaarne kontsentratsioon, red-ox reaktsioonide tasakaalustamine, kareduse arvutamine, mahtanalüüsi ülesanded. Lahustunud aine mass [g] * maine * 100% Protsentkontsentratsioon (C%): C %= 100% Lahuse mass m(lahu = mlahus [g] ; %[g] [g] * ρ=Vlahus ; [cm3 * maine= Vlahus C C = mlahus * ] *ρ* 100 % 100 % m Ainehulk (n): n=% V % ; n= ; mol M[g] [g/ 22,4 [l] mol]* Cm * M * maine= Vlahus Molaarne kontsentratsioon n (CM): CM= ...