Pöördumatu reaktsioon reaktsioon, mis kulgeb ühes suunas ja lõpuni. pöörduv reaktsioon reaktsioon, mis toimub mõlemas suunas ja ei kulge lõpuni, vaid mingi taskaaalu olekuni. Le Chatelier' printsiip pöörduva protsessi tasakaal nihkub alati vastassuunas tekitatud muutusele. Keemiline tasakaal pöörduva reaktsiooni olek, mille korral päri- ja vastassuunaliste reaktsioonide kiirused on võrdsed. ·Lähteaine kontsentratsiooni suurendamisel - saaduste suunas vähendamisel - lähteainete suunas ·Saaduse kontsentratsiooni suurendamisel - lähteainete suunas vähendamisel - saaduste suunas ·Rõhu tõstmisel - väiksema gaasi molekulide arvu suunas
Sellist olukorda nimetatakse keemiliseks tasakaaluks. . Tasakaaluoleku matemaatiliseks kirjeldamiseks kasutatakse tasakaalukonstanti (Kc), kusjuures molaarseid kontsentratsioone tasakaaluolekus tähistatakse sageli nurksulgudega. Saaduste kontsentratsioonid (vastavates astmetes) on murrujoone peal ja lähteained all. Kc = [C ] c [ D] d [ A] a [ B ] b [A]...[D] ainete A...D kontsentratsioonid tasakaaluolekus mol/dm3 a, b, c, ja d koefitsiendid reaktsioonivõrrandist. Le Chatelier' printsiip Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. Tingimused, mida saab muuta, on eelkõige: · lähteainete kontsentratsioon - lähteainete kontsentratsiooni suurendamine nihutab reaktsiooni tasakaalu paremale. · temperatuur temperatuuri tõstmine nihutab endotermilise reaktsiooni tasakaalu paremale, eksotermilise reaktsiooni tasakaalu vasakule.
Kordamisküsimused Mõisted Keemiline tasakaal – Olukord, kus fikseeritud tingimustel saabub pöörduvate reaktsioonide puhul mingil hetkel olukord, kus ühegi aine kontsentratsioon enam ajas ei muutu. Le Chatelier' printsiip - Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele Keemilise reaktsiooni kiirus (ühikud) - Reaktsioonikiirus homogeenses süsteemis näitab reageerivate ainete kontsentratsioonide muutust ajaühikus (mol ⋅ dm–3 ⋅s–1). Eristatakse keskmist kiirust ja kiirust mingil ajahetkel. v1
ESTRID, AMIIDID JA POLÜMEERID 1) Mõisted: Le Chatelier printsiip, pöörduv reaktsioon, reaktsiooni tasakaal, eksotermiline reaktsioon, endotermiline reaktsioon, katalüsaator, reaktsiooni kiirus, polümeer, liitumispolümeer, kondensatsioonipolü-meer, homopolümeer, kopolümeer, monomeer, elementaarlüli: Le Chatelier printsiip - põhimõte, mille järgi saab ennustada keemilise tasakaalu nihkumist keemilise reaktsiooni tingimuste muutudes (lühidalt: pöörduva reaktsiooni tasakaal nihkub alati vastassuunas tekitatud muutusele). Printsiibi töötasid üksteisest sõltumatult välja Henry Louis Le Chatelier ja Karl Ferdinand Braun. Pöörduv reaktsioon - kahes suunas (otse- ja vastassuunas) toimuv keemiline reaktsioon.
Tasakaalukonstandi võrrand: aA+ bB ⇄ cC +dD [ A ]a ∙[B ]b Tasakaalukonstant sõltub temperatuurist, kuid ei sõltu reageerivate ainete kontsentratsioonist. Gaasiliste ainete osavõtul kulgevate reaktsioonide korral avaldatakse tasakaalukonstant ∆ n(gaas) Kp K p=K c ∙(R ∙T ) tavaliselt osarõhkude kaudu ( ) Le Chatelier' printsiip: Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. Tasakaalu mõjuvad faktorid: Temperatuuri tõstmine nihutab endotermilise (soojuse neeldumisega kulgeva) reaktsiooni tasakaalu paremale, eksotermilise reaktsiooni tasakaalu aga vasakule Lähteainete kontsentratsiooni suurendamine nihutab reaktsiooni tasakaalu paremale,
Esimesena määratles KE kui keemiliselt lagundamatu aine Robert Boyle (1661) 3 Bohri postulaati: I Elektron võib liikuda ümber tuuma vaid statsionaarsetel ringorbiitidel: II Statsionaarsetel orbiitidel liikudes elektron energiat ei kiirga III Elektron kiirgab või neelab energiat ainult üleminekul ühelt statsionaarselt orbiidilt teisele. (Oma postulaatidega lahendas N.Bohr joonspektrite tekkemehhanismi selgitamise probleemid) Le Chatelier’ printsiip Dünaamilise tasakaalu põhimõte (H.Le Chatelier, 1884): Kui mingi välismõju (temperatuuri, rõhu või kontsentratsiooni muutmine) rikub keemilist tasakaalu, siis kulgevad süsteemis selle mõju tagajärgi vähendavad reaktsioonid, mis viivad süsteemi uude tasakaaluolekusse. Järeldused Le Chatelier’ printsiibist: 1) Ühe reagendi (lähteaine) täiendav sisestamine süsteemi
suunas. [𝐾+ ]∗[𝐴− ] 0,06∗0,06 𝐾= 𝐾= = 0,06 [𝐾𝐴] 0,06 Tasakaalu dissotsieerumata molekulide suuna nihutamiseks on nõrgale happele vaja lisada nõrga happe soola; nõrgale alusele Katses 6 tuli katseklaasi valada ~5 mL küllastatud BaCl2 lahust ja lisada kontsentreeritud vesinikkloriidhapet. Katseklaasis toimus sadestumine. Selgitada toimuvat Le Chatelier’ printsiibiga. 𝐵𝑎𝐶𝑙2 ⇄ 𝐵𝑎2+ + 𝐶𝑙− 𝐵𝑎𝐶𝑙2 + 𝐻𝐶𝑙 ⟶ 𝐻𝐶𝑙 + 𝐵𝑎𝐶𝑙2 ↓ Kloriidioonide kontsentratsioon suurenes, seega vastavalt Le Chatelier’ printsiibile nihkub keemilise reaktsiooni tasakaal vastassuunas ja baariumkloriid sadestus. Katses 7 tuli kolme eri katseklaasi valada vastavalt 2 mL Na2SO4, Na2CO3 ja K2CrO4 lahust ning lisada igasse katseklaasi 2 mL BaCl2 lahust. Igas katseklaasis toimus sadenemine
Eksperimentaalne töö 1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö eesmärk: Le Chatelier' printsiip reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Kasutatavad ained: FeCl ja NH SCN küllastatud lahused, tahke NH Cl. 3 4 4 Töövahendid: Katseklaaside komplekt. Töö käik: Kirjutada välja tasakaalukonstandi avaldis raud(III)kloriidi ja ammooniumtiotsüanaadi lahuste vahelisele reaktsioonile FeCl3 3 NH 4 SCN Fe( SCN ) 3 3 NH 4 Cl Kc
LABRORATOORNE TÖÖ NR. 8 TSEMENDI OMADUSTE MÄÄRAMINE Mahupüsivuse määramine Katse tehakse Le Chatelier meetodil. Tehakse normaalse veesisaldusega tsemenditaigen, millega täidetakse 3 Le Chatelier`i rõngast. Rõngad koos klaasidega asetatakse niiskuskasti 24-ks tunniks. Järgmisel päeval võetakse klaaside pealt ära ja keedetakse 3 tundi. Kuumas vees tsement pisut paisub ja surub rõngad veidi laiali (antud juhul vardad). Pärast keetmist mõõdetakse varraste otsade vahe. Mõõt "a" enne keetmist ja "b" pärast keetmist. "b-a" ei tohi olla suurem kui 10mm. Kui mõõde on suurem lubatust, siis tsementi mahupüsivaks ei loeta. Veehulga määramise katse CEM II/B-T 32,5R
Laboratoorne töö 3 Keemiline tasakaal ja reaktsioonikiirus Eksperimentaalne töö 1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö ülesanne ja eesmärk Töö eesmärk on uurida katseliselt Le Chatelier' printsiipi reaktsiooni tasakaalu nihkumist lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Sissejuhatus Pöörduvad reaktsioonid on reaktsioonid, mis kulgevad nii ühes kui teises suunas ja reaktsiooni lõpuks moodustuvas ainete segus on nii lähteaineid kui saadusi. Fikseeritud tingimustel saabub selliste reaktsioonide puhul mingil hetkel olukord, kus ühegi aine kontsentratsioon enam ajas ei muutu. Sellist olukorda nimetatakse keemiliseks tasakaaluks.
Eksperimentaalne töö 1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö ülesanne ja eesmärk Le Chatelier´i printsiip- reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste konsentratsiooni muutmisel. Sissejuhatus · Le Chatelier´i printsiip Kuna tasakaalusegus võib olla nii lähteaineid kui saadusi, siis kuidas saavutada just saaduste võimalikult kõrge sisaldus ehk kuidas nihutada tasakaalu paremale saaduste tekke suunas. Hinnangut võimaldab anda Le Chatelier´i printsiip. Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele.
Tasakaalukonstanti (Kc), mis on avaldatud molaarsete kontsentratsioonide kaudu, kasutatakse sageli reaktsioonide korral, kus kõik ained on vesilahustes või vedelikud. Gaasiliste ainete osavõtul kulgevate reaktsioonide korral avaldatakse tasakaalukonstant tavaliselt osarõhkude kaudu (tähis Kp). Mida suurem on Kc või Kp, seda enam on tasakaalusegus saadusi, st reaktsiooni tasakaal on nihutatud paremale saaduste tekke suunas. Le Chatelier' printsiip Kuna tasakaalusegus võib olla nii lähteaineid kui saadusi, siis kuidas saavutada just saaduste võimalikult kõrge sisaldus ehk kuidas nihutada tasakaalu paremale saaduste tekke suunas. Hinnangut võimaldab anda Le Chatelier' (Henry Le Chatelier, 1850...1936) printsiip. Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele.
Sissejuhatus Le Chatelier´i printsiip Kuna tasakaalusegus võib olla nii lähteaineid kui saadusi, siis kuidas saavutada just saaduste võimalikult kõrge sisaldus ehk kuidas nihutada tasakaalu paremale saaduste tekke suunas. Hinnangut võimaldab anda Le Chatelier´i printsiip. Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. Tingimused mida saab muuta on, eelkõige lähteainete konsentratsioon, temperatuur ja rõhk. Siin peetakse silmas seda, kuidas need tingimused mõjutavad juba tasakaaluolekus olevat süsteemi. Vaatame ammoniaagi sünteesireaktsiooni näitel nende tingimuste muutumisest tulenevat tasakaalu nihkumist.
Proot arv=järjekornr;Neutr=massiarvudesumma-prootonitearv; e- arv=prootonite arv-laeng Le Chatelier' printsiip tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. *Lähteainete kontsentratsiooni suurendamine tasakaalusüsteemis nihutab tasakaalu paremale produktide tekke suunas, analoogiliselt mõjub produktide kontsentratsiooni vähendamine. *Temp tõstmine nihutab endo reaktsiooni tasakaalu paremale saaduste tekke suunas, ekso reaktsiooni tasakaalu aga vasakule lähteainete tekke suunas
CaO(s) + CO2(g) pCO 2 Kp ja KC vahel kehtib seos Kp =KC*(RT)n R– universaalne gaasikonstant J⋅mol–1⋅K–1 T– absoluutne temperatuur K ∆n– gaasiliste ühendite moolide arvu muutus reaktsioonis näit2CO(g) + O2(g) ↔ 2CO2(g) siin ∆n = 2 – 3 = –1. Mida suurem on Kc või Kp, seda enam on tasakaalusegus saadusi, st reaktsiooni tasakaal on nihutatud paremalesaaduste tekke suunas. Le Chatelier' printsiip Kuna tasakaalusegus võib olla nii lähteaineid kui saadusi, siis kuidas saavutada just saaduste võimalikult kõrge sisaldus ehk kuidas nihutada tasakaalu paremale saaduste tekke suunas. Hinnangut võimaldab anda Le Chatelier'(Henry Le Chatelier, 1850...1936) printsiip. Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele.
lakkidele. Neid kasutatakse ka ravimite valmistamisel. Suurtes kogustes vajatakse estreid plastmasside ja kiudainete tootmiseks. 6. Sõltub reaktsioonis osalevate ainete kontsentratsioonist ja temperatuurist. 7. Kui keemilise tasakaalu korral muutub mingi osapoole kontsentratsioon, temperatuur, ruumala või (kogu)rõhk, siis keemilise reaktsiooni tasakaal on vastassuunaline selle teguri muutusele. Saab kasutada keemiliste reaktsioonide korral. 8. Tasakaalu nihutame vastavalt le Chatelier' printsiibile: pöörduva protsessi tasakaal nihkub alati vastassuunas tekitatud muutusele. 9. Et saada kõrge saagisega estrit, tuleb tasakaal nihutada estri tekke suunas, võttes selleks kas alkoholi või hapet suures liias või kõrvaldada moodustuv vesi reaktsioonisegust. 11. Eksotermiline- põlemine.
nurksulgudega. [C]C [A]A [B]B [D]D Kc=[C]C * [D]D / [A]A * [B]B [A]...[D] ainete A...D kontsentratsioonid tasakaaluolekus mol/dm3 a, b, c, ja d koefitsiendid reaktsioonivõrrandist Kuna tasakaalusegus võib olla nii lähteaineid kui saadusi, siis kuidas saavutada just saaduste võimalikult kõrge sisaldus ehk kuidas nihutada tasakaalu paremale saaduste tekke suunas. Hinnangut võimaldab anda Le Chatelier' printsiip. Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. Tingimused, mida saab muuta, on eelkõige lähteainete kontsentratsioon, temperatuur ja rõhk. Kontsentratsiooni puhul on see määratletav massitoimeseadusega. v1=k1*Cpa*Cqa k1 reaktsiooni kiiruskonstant p reaktsiooni järk aine A suhtes q reaktsiooni järk aine B suhtes
Karstinähtus - selle käigus reageerib lubjakivi vee ja süsihappegaasiga ning saaduseks on lahustuv sool Katlakivi põhiliselt kaltsium- ja magneesiumkarbonaadist koosnev sade, mis tekib vesinikkarbonaate sisaldava kareda vee kuumutamisel Katlakivi eemaldamine - seda saab eemaldada äädikaga (CH3COOH) Kriit - CaCO3 ehk kaltsiumkarbonaat Kustutamata lubi kaltsiumoksiidi argielus kasutatav nimetus Kustutatud lubi kaltsiumhüdroksiidi argielus kasutatav nimetus Le Chatelier´i printsiip pöörduva protsessi korral nihkub tasakaal alati vastassuunas tekitatud muutustele ehk süsteem soovib taastada esialgset olukorda Lubjakivi settekivim, mis koosneb peamiselt kaltsiumkarbonaadist (CaCO3) Pehme vesi looduslik vesi, mis sisaldav vaid vähesel määral (või ei sisalda üldse) Ca² ja Mg² - ioone Pöörduv reaktsioon kahes suunas (otse-ja vastassuunas) toimuv reaktsioon
KC C D c d A a B b [A]...[D] – ainete A...D konsentratsioonid tasakaaluolekus mol/dm3 a,b,c ja d – koefitsiendid reaktsioonivõrrandist. Tasakaalukonstant sõltub temperatuurist, kuid ei sõltu reageerivate ainete kontsentratsioonist. Mida suurem on Kc, seda enam on tasakaalusegus saadusi, st reaktsiooni tasakaal on nihutatud paremale saaduste tekke suunas. Le Chatelier´i printsiip Kuna tasakaalusegus võib olla nii lähteaineid kui saadusi, siis kuidas saavutada just saaduste võimalikult kõrge sisaldus ehk kuidas nihutada tasakaalu paremale saaduste tekke suunas. Hinnangut võimaldab anda Le Chatelier´i printsiip. Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. Tingimused mida saab muuta on, eelkõige lähteainete konsentratsioon, temperatuur ja rõhk. Siin
Eksperimentaalne töö 1 Töö ülesanne Ainete kontsentratsiooni muutuste mõju tasakaalule Töö eesmärk La Chatelier` printsiip - reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Sissejuhatus La Chatelier` printsiip- tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. Kui tingimused ei muutu, saabub selliste reaktsioonide puhul mingil hetkel olukord, kus vastassuunaliste reaktsioonide kiirused saavad võrdseks, ühegi aine kontsentratsioon enam ajas ei muutu ja tekkinud segus on sõltuvalt tingimustest rohkem või vähem kõiki reaktsioonis osalevaid aineid – nii lähteaineid kui saadusi
Tasakaalukonstanti (Kc), mis on avaldatud molaarsete kontsentratsioonide kaudu, kasutatakse sageli reaktsioonide korral, kus kõik ained on vesilahustes või vedelikud. Gaasiliste ainete osavõtul kulgevate reaktsioonide korral avaldatakse tasakaalukonstant tavaliselt osarõhkude kaudu (tähis Kp) pA...pD gaasiliste ainete A...D osarõhud atm. Mida suurem on Kc või Kp, seda enam on tasakaalusegus saadusi, st reaktsiooni tasakaal on nihutatud paremale saaduste tekke suunas. Le Chatelier' printsiip: Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. Põhitegurid, mis mõjutavad reaktsioonikiirust, on järgmised: o Reageerivate ainete eripära o Reageerivate ainete kontsentratsioon o Temperatuur o Katalüsaatorite toime o Reageerivate ainete kokkupuutepinna suurus Eksperimentaalne töö 1
Pärissuunalise reaktsiooni kiirus väheneb ja vastassuunalise reaktsiooni kiirus suureneb, kuni nad saavad võrdseks saabub tasakaaluolek. Reaktsioon aga ei lõpe, sest tasakaaluolekus jätkuvad mõlemad reaktsioonid võrdsete kiirustega ning ainete kontsentratsioonid enam ei muutu. TASAKAALU NIHKUMINE Keemiline tasakaal pöörduva reaktsiooni olek, mille korral päri-ja vastassuunaliste reaktsioonide kiirused on võrdsed. Le Chatelier' printsiip : pöörduva protsessi tasakaal nihkub alati vastassuunas tekitatud muutusele. Tasakaal nihkub lähteaine kontsentratsiooni suurendamisel saaduste tekke suunas vähendamisel lähteaine tekke suunas Tasakaal nihkub saadud kontsentratsiooni suurendamisel lähteainete tekke suunas vähendamisel saaduste tekke suunas Tasakaal nihkub rõhu tõstmisel väiksema gaasi molekulide arvu suunas alandamisel suurema gaasi molekuilide arvu suunas
Eksperimentaalne töö 1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö eesmärk: Le Chatelier' printsiip reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Töövahendid: Katseklaaside komplekt. Kasutatud ained: FeCl3 ja NH4SCN küllastatud lahused, tahke NH4Cl. Töö käik: Kirjutada välja tasakaalukonstandi avaldis raud(III)kloriidi ja ammooniumtiotsüanaadi lahuste vahelisele reaktsioonile. FeCl3(aq)+3NH4SCN(aq) FE(SCN)3(aq)+3NH4Cl(aq)
Eksperimentaalne töö 1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö eesmärk: Le Chatelier' printsiip – reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Töövahendid: Katseklaaside komplekt. Kasutatud ained: FeCl3 ja NH4SCN küllastatud lahused, tahke NH4Cl. Töö käik: Kirjutada välja tasakaalukonstandi avaldis raud(III)kloriidi ja ammooniumtiotsüanaadi lahuste vahelisele reaktsioonile. FeCl3(aq)+3NH4SCN(aq)→ FE(SCN)3(aq)+3NH4Cl(aq)
Eksperimentaalne töö 1 Ainete kontsentratsiooni muutuste mõju tasakaalule Töö eesmärk Le Chatelier' printsiip – reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Kasutatud töövahendid, mõõtmeseadmed ja kemikaalid Katseklaaside komplekt, FeCl3 ja NH4SCN küllastunud lahused, tahke NH4Cl Sissejuhatus Keemilised protsessid võib jaotada pöörduvateks ja pöördumatuteks. Pöördumatud protsessid kulgevad alati ühes suunas praktiliselt lõpuni, (nt mitmed reaktsioonid, mille käigus üks seadustest(gaas,sade) eraldub süsteemist)
Laboratoorne töö 3 Keemiline tasakaal ja reaktsioonikiirus Eksperimentaalne töö 1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö ülesanne ja eesmärk: Le Chatelier' printsiip reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Sissejuhatus Pöörduvad reaktsioonid on reaktsioonid, mis kulgevad nii ühes kui teises suunas ja reaktsiooni lõpuks moodustuvas ainete segus on nii lähteaineid kui saadusi. Fikseeritud tingimustel saabub selliste reaktsioonide puhul mingil hetkel olukord, kus ühegi aine kontsentratsioon enam ajas ei muutu. Sellist olukorda nimetatakse keemiliseks tasakaaluks.
tasakaalukonstandi avaldisse, sest tahke aine ja puhta vedeliku kontsentratsioon on püsiv suurus, mille võib viia tasakaalukonstandi sisse. K P ja K c vahel kehtib seos: ∆n K P = K c × ( RT ) R- universaalne gaasikonstant T- absouluutne temperatuur K ∆ n - gasasiliste ühendite moolide arvu muutus reaktsioonis Mida suurem on Kc või Kp, seda enam on tasakaalusegus saadusi, st reaktsiooni tasakaal on nihutatud paremale saaduste tekke suunas. Le Chatelier' printsiip: Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. Tegurid, mis mõjutavad reaktsiooni tasakaalu, on järgmised: konsentratsioon, temperatuur, rõhk. Keemilise reaktsiooni kiirus- näitab homogeenses süsteemis reageerivate ainete −3 −1 kontsentrasioonide muutust ajaühiks ( mol × dm × s ). Keemilise reaktsiooni kiirust
Eksperimentaalne töö 1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö ülesanne ja eesmärgid Le Chatelier’ printsiip – reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutumisel. Sissejuhatus Tasakaalukonstant aA + bB → cC + dD c d [C ] ∙ [ D ] K c= a b [ A] ∙[B] [A]...[D] – ainete A...D kontsentratsioonid tasakaaluolekus mol/dm3 A, b, c, ja d – koefitsiendid reaktsioonivõrrandist. Le Chatelier' printsiip
TTÜ keemiainstituut Anorgaanilise keemia õppetool YKI0020 Keemia alused Laboratoorne Töö pealkiri: töö nr. Õpperühm: Töö teostaja: Õppejõud: Töö teostatud: Protokoll Protokoll esitatud: arvestatud: EKSPERIMENTAALNE TÖÖ 1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö ülesanne ja eesmärk Le Chatelier' printsiip reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Sissejuhatus Pöörduvad reaktsioonid on reaktsioonid, mis kulgevad nii ühes kui teises suunas ja reaktsiooni lõpuks moodustuvas ainete segus on nii lähteaineid kui saadusi. Keemiline tasakaal - fikseeritud tingimustel saabub selliste reaktsioonide puhul mingil hetkel olukord, kus ühegi aine kontsentratsioon enam ajas ei muutu. Sellist olukorda nimetatakse keemiliseks tasakaaluks.
soojusehvekti väärtust. 12. Milliseid reaktsioone nimetatakse: pöördumatuteks- Reaksioon, mis kulgeb praktiliselt ainult ühes suunas. Pöörduvateks- Kahes suunas(otse- ja vastasuunas) toimub reaksioon. Eksotermilisteks- Soojuse(energia) eraldumisega kulgev keemiline reaksioon. Endotermilisteks- Soojuse(energia) neeldumisega kulgev keemiline reaksioon. 13. Mida näitab suurus H- ja milline on H märk ekso- ja endotermilise reaktsiooni korral? 14. Milles seisneb Le Chatelier' printsiip? - See ütleb kui muuta tasakaaluoleku tingimusi siis nihkub tasakaal vastupidi tekitatud muutusele. 15. Kuidas nihkub reaktsiooni tasakaal temperatuuri-temp.tõstmisel seega lähteainete tekkimise suunas,temp.alandamisel aga ammoniaagi tekke suunas., rõhu-tõstmisel nihkub tasakaal suunas,kus gaasiliste ainete moolide arv on väiksem,rõhu vähendamisel vastupidi. või ainete kontsentratsiooni muutmisel-suurendamisel nihkub tasakaal saaduste tekkimise
raskmetalliühenditega, selle ohtlikkus. 4. MITTEMETALLID JA NENDE TÄHTSAMAD ÜHENDID: mittemetallide võrdlev iseloomustus (aatomi ehitus, füüsikalised omadused, redoksomadused); allotroopia; lämmastikhape ning kontsentreeritud väävelhape kui tugevad oksüdeerijad, nende iseärasused reageerimisel metallidega; reaktsioonivõrrandite tasakaalustamine elektronbilansi meetodil; keemilise reaktsiooni tasakaalu nihkumine (Le Chatelier' printsiip); lühiülevaade tähtsamatest mittemetallidest ja nende ühenditest (halogeenid, väävel, lämmastik, fosfor, räni); mittemetallilised elemendid looduses; mittemetallide ühenditega seotud keskkonnaprobleemid. 5. ARVUTUSÜLESANDED (sobivate teemade juures). Arvutused reaktsioonivõrrandite järgi lisandite, lahuste koostise, saagise, kao ja ühe lähteaine ülehulga arvestamisega. Lahuste koostise arvutused
Selgita keem. sidemete tekke ja katkemisega. 3. Soojusefekt ühinemis- ja lagunemisreaktsioonides. 4. Mida näitab keemilise reaktsiooni kiirus? 5. Kuidas on võimalik keemilise reaktsiooni kiirust muuta? Põhjenda. 6. Mis on katalüsaator, katalüüs, inhibiitor, ensüüm? Mis põhimõttel katalüsaator reaktsiooni kiirendab? 7. Mis on pöörduv reaktsioon? Mis on keemiline tasakaal? Näide võrrandina. 8. Kus on tasakaal kasulik? 9. Le Chatelier printsiip. Milliseid tingimusi muutes võib muuta keemilist tasakaalu? 10. Kuidas muutub tasakaal, muutes temperatuuri, rõhku, lähteainete või saaduste kontsentratsiooni? 11. Ülesanded reaktsiooni kiiruse ja muutmisega tasakaalu nihutamisega. Vastused: 1. Aktiveerimisenergia- Vähim energia mis tuleb anda reageerivate ainete osakestele et toimuks keemiline reaktsioon. Keemiline reaktsioon- Protsess kus ühest või mitmest lähteainest tekib üks või mitu uut ainet.
neid tasakaalukonstandi avaldisse, sest tahke aine ja puhta vedeliku kontsentratsioon on püsiv suurus, mille võib viia tasakaalukonstandi sisse. Kp ja Kc vahel kehtib seos Kp = Kc · (RT) R universaalne gaasikonstant J mol T absoluutne temperatuur K n gaasiliste ühendite moolide arvu muutus reaktsioonis Mida suurem on Kc või Kp, seda enam on tasakaalusegus saadusi, st reaktsiooni tasakaal on nihutatud paremale saaduste tekke suunas. Le Chatelier' printsiip Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. Tingimused, mida saab muuta, on eelkõige lähteainete kontsentratsioon, temperatuur ja rõhk. Siin peetakse silmas seda, kuidas need tingimused mõjutavad juba tasakaaluolekus olevat süsteemi. Kontsentratsioon Lähteainete kontsentratsiooni suurendamine nihutab reaktsiooni tasakaalu paremale.
Suurust K nimetatakse reaktsiooni tasakaalukonstandiks. Viimane sõltub temperatuurist ja reageerivate ainete iseloomust, kuid ei sõltu reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonist. Tasakaalukonstant näitab päri- ja vastassuunaliste reaktsioonide kiiruskonstantide suhet. Keemilist tasakaalu on võimalik välistingimuste (rõhu, temperatuuri, ainete kontsentratsiooni) muutmisega nihutada päri- või vastassuunas. Keemilise tasakaalu nihkumist kirjeldab Le Chatelier' printsiip: kui muuta ühte neist tingimustest, mille korral süsteem on keemilises tasakaalus, nihkub tasakaal selle reaktsiooni suunas, mis vähendab tekitatud muutust. Vastavalt Le Chatelier' printsiibile: a) temperatuuri tõstmisel nihkub tasakaal endotermilise reaktsiooni suunas, temperatuuri alandamisel eksotermilise reaktsiooni suunas; b) rõhu tõstmisel nihkub tasakaal gaasiliste ainete moolide arvu (st. ruumala) vähenemise suunas, rõhu alandamisel vastupidi;
saabub keemiline tasakaal. Tasakaalumoment saabub siis, kui päri- ja vastassuunalise reaktsiooni kiirus muutuvad võrdseteks. See tasakaal on dünaamiline: pidevalt toimuvad mõlemasuunalised protsessid! 4. REAKTSIOONI TASAKAAL Keemilise reaktsiooni tasakaalu (st tasakaalu saabumise punkti reaktsiooni ulatuse suhtes) on võimalik nihutada. See on tööstuses rakenduslikult oluline, et tõsta saagist. Tasakaalu nihutame vastavalt le Chatelier' printsiibile: pöörduva protsessi tasakaal nihkub alati vastassuunas tekitatud muutusele. 4. REAKTSIOONI TASAKAAL · Lähteainete kontsentratsiooni suurendamisel saaduste tekke suunas · Lähteainete kontsentratsiooni vähendamisel lähteainete tekke suunas · Temperatuuri tõstmisel endotermilise reaktsiooni suunas · Temperatuuri alandamisel eksotermilise reaktsiooni suunas · Rõhu tõstmisel väiksema gaasi moolide arvu suunas · Rõhu vähendamisel suurema gaasi moolide
Keemiline tasakaal ja reaktsiooni kiirus Üliõpilane: Õppejõud: Helgi Muoni 13.04.2017 Eksperimentaalne töö 1 Töö eesmärk: Le Chatelier' printsiip- reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Kasutatavad ained: FeCl3 ja NH4SCN küllastatud lahused, tahke NH4Cl Töövahendid: Katseklaaside komplekt Töö käik: Kirjutada välja tasakaalu konstandi avaldis raud(III)kloriidi ja ammooniumtiotsüanaadi lahuste vahelisele reaktsioonile FeCl3+3NH4SCN=Fe(SCN)3+3NH4Cl Hinnata, millises suunas nihkub tasakaal, kui suurendada a) FeCl3 kontsentratsiooni b) NH4SCN kontsentratsiooni
Indikaatori pöördeala-värvuse muutumise pH vahemik. Ff pöördeala on 8,39,9 (sellest väiksema pH juures värvitu, suurema juures punane). III.Keemiline tasakaal ja reaktsioonikiirus Keemiline tasakaal- on pöörduva reaktsiooni olek, mille korral päri- ja vastassuunaliste reaktsioonide kiirused on võrdsed. Keemiline tasakaal on nn dünaamiline tasakaal, sest protsessid ei ole lõppenud, vaid nad kulgevad vastasssundades ühesushuse kiirusega. Le Chatelier´printsiip. Tingimuste muutmisega saab tasakallu nihutada päri- ja vastassuunas, st. lähteainete või saaduste tekke suunas. Reaktsiooni tasakaalu nihkumisele annab hinnang Le Chatelier´printsiip: tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. Keemilise reaktsiooni kiirus. Reaktsioonikiirus homogeenses süsteemis näitab reageerivate ainete kontsentratsioonide muutust ajaühikus (mol·dm-3·s-1)
vesinikioone); · Alused on ühendid,mis seovad prootoneid. · vesilahustes ei eksisteeri vabu vesinikioone H+, vaid eksisteerivad põhiliselt hüdroksooniumioonid H3O+. Amfiprootsed solvendid ehk amfolüüdid · Amfolüüt-Solvent käitub nii aluse kui ka happena · Autoprotolüüs · H2O + H2O H3O+ + OH- · NH3 + NH3 NH4+ + NH2- Hapete ja aluste tugevus · Tugevus sõltub dissotsieerunud molekulide hulgast, see aga sõltub solvendist Keemiline tasakaal · Le Chatelier printsiip- kui mingi välismõju (temp., rõhk, konts.) rikub keemilist tasakaalu, siis kulgevad süsteemis selle mõju tagajärgi vähendavad reaktsioonid, mis viivad süsteemi uude tasakaaluolekusse. · Tasakaalukonstant Vee ioonkorrutis Happe ja aluse dissotsiatsioonikonstandid Dissotsiatsioonikonstandid konjugeeritud happe-alus paarile Vesinikioonide kontsentratsioon nõrkade hapete lahustes Vesinikioonide kontsentratsioon nõrkade aluste lahustes
Eksperimentaalne töö 1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö eesmärk La Chatelier' printsiip reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Sissejuhatus Katse käigus toimub destilleeritud vee keskkonnas reaktsioon FeCl3 (aq)+3NH 4SCN(aq) Fe(SCN)3 (aq)+3NH 4Cl(aq) . Reaktsiooni tasakaalu nihkumist jälgitakse lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutumisel lahuse värvi järgi. Töövahendid: katseklaaside komplekt, keeduklaas, klaaspulk, spaatel.
Eksperimentaalne töö 1 TÖÖ NIMETUS: Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule TÖÖ EESMÄRK : Le Chatelier' printsiip reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. KASUTATUD - MÕÕTESEADMED , TÖÖVAHENDID: Katseklaaside komplekt - KEMIKAALID FeCl3 ja NH4SCN küllastunud lahused, tahke NH4Cl TÖÖ KÄIK : Kirjutan välja raud(III)kloriidi ja ammooniumtiotsüanaadi reaktsioonivõrrandi ja tasakaalukonstandi. Valan keeduklaasi 20 ml destilleeritud vett ja lisan 1...2 tilka küllastunud FeCl 3 lahust ning 1..
1) Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö eesmärk: Le Chatelier' printsiip reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Kasutatud ained: FeCl3 ja NH4SCN küllastatud lahused, tahke NH4Cl. Töövahendid: Katseklaaside komplekt. Töö käik: Kirjutada välja tasakaalukonstandi avaldis raud(III)kloriidi (FeCl 3) ja ammooniumtiotsüaniidi (NH4SCN) lahuste vahelisele reaktsioonile. FeCl3(aq) + 3NH4SCN(aq) -> Fe(SCN)3(aq) + 3NH4Cl(aq) punane Hinnata, millises suunas nihkub tasakaal kui suurendada:
Eksperimentaalne töö 1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö eesmärk Le Chatelier' printsiip – reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Kasutatud ained ja kemikaalid FeCl3 ja NH4SCN küllastatud lahused, tahke NH4Cl, destilleeritud vesi. Kasutatud töövahendid ja mõõteseadmed Keeduklaas, katseklaaside komplekt. Töö käik Võtsin keeduklaasi 20 ml destilleeritud vett ja lisasin 2 tilka küllastatud FeCl 3 lahust ning 2 tilka NH4SCN lahust
Molaalsus - näitab lahustunud aine moolide arvu 1 kilogrammis lahustis[mol/kg] Moolimurd - näitab lahustunud aine moolide arvu suhet lahusti ja kõikide lahustunud ainete moolide arvu summasse Mooliprotsent - ühe aine moolide arvu suhe kogu segu moolide arvu korrutatuna 100% - ga Normaalsus - näitab lahustunud aine grammekvivalentide arvu ühes liitris lahuses[g-ekv/dm 3] Keemiline tasakaal olukord, kus ühegi aine kontsentratsioon enam ajas ei muutu Le Chatelier' printsiip - Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele Keemilise reaktsiooni kiirus(ühikud) - näitab reageerivate ainetekonsentratsioonide muutust ajaühikus (mol*dm-3*s-1) Massitoimeseadus - v1=k1 x CA(üleval on P) x CB(üleval on q) [k1 reaktsiooni kiiruskonstant; p reaktsiooni järk aine A suhtes; q reaktsiooni järk aine B suhtes; p+q reaktsiooni summaarne järk]
kiiremini toimub reaktsioon. 1. Keemiline tasakaal on süsteemi olukord, kus pärisuunalise reaktsioonikiirus on võrdeline vastassuunalise reaktsiooni kiirusega. k1 c Dd c Ee K k 2 c aA c Bb (Näide: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 K = [NH3]2 / [N2] * [H2]3 ) Le Chatelier’ printsiip väidab, et kui mingi välismõju rikub süsteemis keemilist tasakaalu, kulgevad protsessid süsteemis selles suunas, mis vähendab tekitatud muutust. See määrab ära keemilise tasakaalu nihkumise. Keemilist tasakaalu mõjutavad kontsentratsioon, rõhk ja temperatuur. Tasakaalukonstant sõltub ainult temperatuurist ja reageerivate ainete iseloomust. 2. Lahused on kahest või enamast ainest koosnev homogeenne süsteem. Koosneb lahustunud ainest ja lahustist. Solvent e
LABORATOORNE TÖÖ 3 Eksperimentaalne töö 1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö eesmärk Le Chatelier' printsiip reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Kasutatavad ained FeCl3 ja NH4SCN küllastatud lahused, tahke NH4Cl. Töövahendid Katseklaaside komplekt. Töö käik Kirjutada välja tasakaalukonstandi avaldis raud(III)kloriidi ja ammooniumtiotsüanaadi lahuste vahelisele reaktsioonile FeCl3(aq) + 3NH4SCN(aq) -> Fe(SCN)3(aq) + 3NH4Cl(aq) punane Hinnata, millises suunas nihkub tasakaal, kui suurendada
o K suur väärtus (K>1) tasakaalulises reaktsioonisegus on ülekaalus saadused
o K on väike (K<1) tasakaalulises reaktsioonisegus on ülekaalus lähteained
· Reaktsiooni suund:
o Kui Q=K, siis süsteem on tasakaalus
o Kui Q
Keemiline tasakaal ja reaktsioonikiirus Laboratoorne töö nr. 1 Töö läbiviija: Õppejõud: Eksperimentaalne töö nr.1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö eesmärk: Le Chatelier’ printsiip – reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutumisel. Kasutatavad ained: FeCl3 ja NH4SCN küllastatud lahused, tahke NH4Cl. Töövahendid: Katseklaaside komplekt. Töö käik: Kirjutada välja tasakaalukonstandi avaldis raud(III)kloriidi ja ammooniumtiotsüanaadi lahuste vahelisele reaktsioonile FeCl3(aq) + 3NH4SCN(aq) Fe(SCN)3(aq) + 3NH4Cl(aq) (punane)
- nt: NaOH + HCl NaCl + HO / 4Fe + 3O 2FeO Vesiniksidemete põhireaktsioon on pöörduv reaktsioon. N + 3H 2NH (amoniaak) - (Pärisuunaline reaktsioon) - (Vastassuunaline reaktsioon) Joonisel valitseb keemiline tasakaal, sellel hetkel on päri- ja vastassuunas reaktsioonid tasakaalus - ehk amoniaaki tekib sama paljub kui laguneb. reaktsioon kulgeb edasi ainete konsentratsioon ajas ei muutu Tasakaaluasendi nihutamine ehk Le Chatelier' printsiip Kui meil on tasakaalus süsteem ning me hakkame seda mõjutama hakkab süstee meile vastastuma tehtud muudatustega. - ehk kui tasakaalus oleva süsteemi sekkuda välise muutusega toimub süsteemis vastassuunaliselt tehtud muudatus, proovides välise muutuse mõju vähendada. Tasakaaluasendi nihutamine: 1) Lähteaine kontsentratsiooni tõstmisel nihkub tasakaaluasend saaduste suunas. - nt: Kui lisada N reaktsioonis N + 3H 2NH tekib rohkem
LABORATOORNE TÖÖ 3 Eksperimentaalne töö 1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö eesmärk: Le Chatelier' printsiip reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Töövahendid: Katseklaaside komplekt. Kasutatud ained: FeCl3 ja NH4SCN küllastunud lahused, tahke NH4Cl Töö käik: Kirjutada välja tasakaalukonstandi avaldis raud(III)kloriidi ja amooniumtiotsünaadi lahuste vahelisele reaktsioonile FeCl3(aq) + 3NH4SCH(aq) = Fe(SCN)3(aq) + 3NH4Cl(aq) (punane)
rasklahustuvate karbonaatide BaCO3, SrCO3 ja CaCO3 moodustumisel (NH4)2CO3 toimel. Kuna (NH4)2CO3 on nõrga happe ja nõrga aluse sool, siis hüdrolüüsub ta vesilahuses peaaegu täielikult: NH4+ + H2O NH3*H2O + H+ CO32- + H2O HCO3- + OH- (NH4)2CO3 + H2O NH4HCO3 + NH3*H2O Hüdrolüüsil tekkinud HCO3 -ioonid ei anna sadet Ba2+, Sr2+ ja Ca2+- ioonidega. Selleks, et vältida (NH4)2CO3 hüdrolüüsi, lisatakse lahusele ammoniaakhüdraati NH3*H2O, mis Le Chatelier` printsiibi kohaselt nihutab hüdrolüüsi reaktsiooni tasakaalu vasakule CO32 -ioonide kontsentratsiooni suurenemise suunas. (NH4)2CO3 toimel sadestuvad liigaluselises keskkonnas ka Mg2+ -ioonid valge aluselise magneesiumhüdroksiidkarbonaadina: 2Mg2+ + CO32 + 2OH Mg2(OH)2CO3 Et seda vältida, tuleb lahusele enne sadestamist lisada NH4Cl lahust, mis vähendab lahuse pH vajaliku väärtuseni pH~9, mille juures ei sadene Mg2+-ioonid magneesiumhüdroksiidkarbonaadina.
annaabi.ee 
