Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Energia". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
interaktsioon, interaktsiooni, interaktsioonid, dipool, reaktsioon, vabaenergia, dipooli, entroopia, termodünaamika, soojus, dipoolid, entalpia, produktid, siseenergia, kulgemise, tasakaaluolekus, lähteained, algolek, gaas, gibbsi, solvent, fosfaadi, kovalentne, elektronpaar, interaktsioonide, coulomb, suunaline, dispersioonijõud, põhialusedsaavutamise viisist. 2. Vette asetatud jäätükk sulab. Miks ei ole võimalik olukord, kus jäätükk muutuks veelgi külmemaks ümbritsev vesi aga soojemaks? Termodünaamika II seadus energia liigub isevooluliselt soojalt kehalt külmale. 3. Vee jäätumisel tema korrapära kasvab (S< 0). Kuidas on võimalik vee jäätumine? Kuna jäätumisel vee korrapära kasvab, siis vastab see madalamale entroopiale. Tingimuseks on see, et protsess toimuks madalamatel temperatuuridel. Entroopia vähenemist kompenseerib soojusvahetus keskkonnaga, mistõttu peab keskkond omama madalamat temperatuuri kui jää. 4. Elusorganismides toimub pidev korrapärase molekulaarse struktuuri loomine (S< 0). Kuidas see võimalik on? See on võimalik tänu sellele, et organism ammutab pidevalt keskkonnast energiat toidu näol. Energiat kulutatakse pidevalt korrapärase molekulaarse struktuuri loomisega. 5. Miks peavad organismid keskkonnast pidevalt energiat ammutama?
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
1. Palmitiinhappe oksüdatsiooni Hº mõõdetuna kalorimeetris on 9958 kJ/mol. Milline võiks olla sama reaktsiooni Hº elusrakus: a) sama Pikemalt: Entalpia on olekufunktsioon ehk sõltub ainult süsteemi olekust, mitte selle saavutamise viisist. (Kips on kips! ja 5=100:5 15=1041) 2. Vette asetatud jäätükk sulab. Miks ei ole võimalik olukord, kus jäätükk muutuks veelgi külmemaks ümbritsev vesi aga soojemaks? Sest isevooluliselt liigub soojus alati soojemalt kehalt külmemale (termodünaamika II säädus) 3. Vee jäätumisel tema korrapära kasvab (S < 0). Kuidas on võimalik vee jäätumine? Vee jäätumisel tema korrapära kasvab ehk S<0. Avatud süsteemi isevoolulised protsessid toimuvad vabaenergia vähenemise suunas (G<0). Selleks,et G oleks negatiivne, peab H<0 ning seega tingimuseks on see,et protsess peab toimuma madalamatel temperatuuridel H>TS Entroopia vähenemist peab
elusrakus: a) sama b) negatiivsem c) positiivsem (võivad olla erinevad reaktsioonid) Entalpia on olekufunktsioon ehk sõltub ainult süsteemi olekust, mitte selle saavutamise viisist. Hoopis teine küsimus on, kui palju reaktsiooni käigus vabanevast energiast organism ära suudab kasutada. 2. Vette asetatud jäätükk sulab. Miks ei ole võimalik olukord, kus jäätükk muutuks veelgi külmemaks ümbritsev vesi aga soojemaks? Sest isevooluliselt liigub soojus alati soojemalt kehalt külmemale (termodünaamika II seadus) S.t. soojem keha (vesi) annab energiat külmemale kehale (jää), kristallid lõhutakse ja sulab ära. 3. Vee jäätumisel tema korrapära kasvab (S < 0). Kuidas on võimalik vee jäätumine? Vee jäätumisel tema korrapära kasvab ehk S<0. Avatud süsteemi isevoolulised protsessid toimuvad vabaenergia vähenemise suunas (G<0). Selleks,et G oleks negatiivne, peab H<0 ning seega tingimuseks on see,et protsess
1. Palmitiinhappe oksüdatsiooni Hº mõõdetuna kalorimeetris on -9958 kJ/mol. Milline võiks olla sama reaktsiooni Hº elusrakus: a) sama b) negatiivsem c) positiivsem Endotermiline protsess positiivne,toimub sideme lagunemine ja soojuse neeldumine.Eksotermiline protsess- negatiivne,toimub sideme loomine ja soojus eraldub, sest antakse energiat juurde. 2. . Vette asetatud jäätükk sulab. Miks ei ole võimalik olukord, kus jäätükk muutuks veelgi külmemaks ümbritsev vesi aga soojemaks? 3. Isevoolulisel protsessil liigub soojus alati soojemalt kehalt külmemale kehale.TD II seadus. Ehk siis soojus liigub veest jääle, kristallid lõhutakse ja jää sulab ära. 4. Vee jäätumisel tema korrapära kasvab (S < 0). Kuidas on võimalik vee jäätumine? 5
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 - puudub ainevahetus ümbrusega, aga võib toimuda energiaülekanne kas töö (mehaaniline toime) või soojusena (termiline toime).
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
.. siis reaktsiooni summaarne järk on astendajate summa a+b+... - nulljärku (a=0, kiirus = k), reaktsioonikiirus ei sõltu lähteainete kontsentratsioonidest - esimest järku (a = 1, kiirus = k[A]), kontsentratsioon väheneb ajas eksponentsiaalselt: ln [A]t/[A]t = -k*t [A]t = [A]0e-kt - teist järku (a = 2, kiirus = k[A]2); lähteaine kontsentratsiooni saab arvutada võrranditest: 1/[A]t – 1/[A]0 = kt; [A]t = [A]0/1+kt[A]0 Pseudo-esimest järku reaktsioon. Kui ühte lähteainet on suures ülehulga, siis selle kontsentratsioon muutub reaktsiooni vältel vähe ja seda muutust võib ignoreerida. Poolestusaeg. Esimest järku reaktsioonis väheneb lähteaine kontsentratsioon 2 korda iga võrdse ajavahemiku tagant. Vastav aeg on reaktsiooni poolestusaeg. t1/2 = 1/k ln2 Reaktsioonimehhanismid. Enamik reaktsioone kulgeb mitme etapina- elementaarreaktsiooni e elementaaraktina. Reaktsioonimehhanism – elementaaraktide järgnevus
· ei muuda termodünaamiliselt mittesoodsat reaktsiooni isevooluliseks · võimaldab metabolismi regulatsiooni Biokatalüsaatorid · valgud ensüümid · katalüütiline RNA ribosüümid Biokatalüsaatoreid iseloomustab · kõrge spetsiifilisus · kõrge efektiivsus Biokatalüsaatorid on efektiivsed Vesinikperoksiidi lagunemine veeks ja molekulaarseks hapnikuks: 2H2O2 2H2O + O2 · reaktsioon on termodünaamiliselt soodne · katalüsaatori puudumisel aeglane (stabiilne mitu kuud) · rauaioonide (Fe3+) juuresolekul kiireneb 1000 korda · hemoglobiini juuresolekul kiireneb 1 000 000 korda · katalaasi juuresolekul kiireneb 1 000 000 000 korda Keemilise kineetika alused Keemiline kineetika uurib keemiliste reaktsioonide toimumist ajas Mis on keemilise reaktsiooni kiirus? Kiirus on millegi muutumine ajas t
·Reaktsiooni tasakaal on määratud produktide ja lähteainete energeetiliste erinevustega G ·Reaktsiooni kiirus on määratud aktivatsioonienergia G poolt Eksergoonilised reaktsioonid - termodünaamiliselt soodsad, G < 0 Näiteks: ·alfa-ketohapete oksüdatiivne dekarboksüleerimine ·ATP-st lähtuv glükoosi fosforüleerimine Endergoonilised reaktsioonid - termodünaamiliselt ebasoodsad, G > 0 Näiteks: aldolaasi katalüüsitav reaktsioon glükolüüsi rajas Kui puudub võimalus reaktsiooni ühendamiseks mõne termodünaamiliselt soodsa reaktsiooniga, siis on ainsaks võimaluseks produktide kontsentratsioonide madalal hoidmine G = Gº + RT ln ([DHAP][GAP]/[FBP]) Reaktsioonide ühendamine Vaatame glükoosi fosforüleerimist osareaktsioonide kaudu: Glükoos + Pi Glükoos-6-fosfaat + H2O Gº +14,3 kJ mol-1 ATP + H2O ADP + Pi + H+ Gº -31 kJ mol-1
Bioenergeetika Anname gaasile võimaluse paisuda, vähendades Termodünaamika üldmõisted koormust. Gaasi ruumala suureneb V võrra ning Termodünaamika teadus, mis uurib eri energiavormide ta teeb seetõttu tööd koormuse tõstmiseks h vastastikuseid üleminekuid erinevates füüsikalistes ja keemilistes protsessides. Termodünaamika uurimisobjekt võrra. Seda tööd nimetatakse gaasi paisumistööks ja on süsteem.
elektronide elektrilaengute summaga. Näiteks alumiiniumi (keemiline element nr 13) ioonis Al+3 on 13 prootonit, 14 neutronit ja 10 elektroni, seega on selle iooni laeng +3 (13 · 1 + 14 · 0 + 10 · (-1) = 3). Oksüdatsiooniaste (o-a) aatomi formaalne laeng ühendis, eeldusel, et molekul on üles ehitatud ioonidest ühe aatomi kaupa. Tähistatakse rooma nr, kasutades lisaks miinusmärki ja nulli. Keemiline reaktsioon ühe aine muundumine teiseks. Redoksreaktsioon reaktsioon, milles elementide o-a'd muutuvad. Oksüdeerumine e oksüdatsioon elektronide loovutamine. O-a suureneb. Redutseerumine e reduktsioon elektronide liitmine. O-a väheneb. Oksüdeerija liidab elektrone, o-a reaktsioonis väheneb. Redutseerija loovutab elektrone, o-a reaktsioonis kasvab. 9. Molaarsus e molaarne kontsentratsioon (CM) väljendab lahustunud aine
elektronide elektrilaengute summaga. Näiteks alumiiniumi (keemiline element nr 13) ioonis Al+3 on 13 prootonit, 14 neutronit ja 10 elektroni, seega on selle iooni laeng +3 (13 · 1 + 14 · 0 + 10 · (-1) = 3). Oksüdatsiooniaste (o-a) – aatomi formaalne laeng ühendis, eeldusel, et molekul on üles ehitatud ioonidest ühe aatomi kaupa. Tähistatakse rooma nr, kasutades lisaks miinusmärki ja nulli. Keemiline reaktsioon – ühe aine muundumine teiseks. Redoksreaktsioon – reaktsioon, milles elementide o-a’d muutuvad. Oksüdeerumine e oksüdatsioon – elektronide loovutamine. O-a suureneb. Redutseerumine e reduktsioon – elektronide liitmine. O-a väheneb. Oksüdeerija – liidab elektrone, o-a reaktsioonis väheneb. Redutseerija – loovutab elektrone, o-a reaktsioonis kasvab. 9. Molaarsus e molaarne kontsentratsioon (CM) – väljendab lahustunud aine
TERMODÜNAAMIKA PÕHIMÕISTED keemiline termodünaamika – käsitleb erinevate energiavormide vastastikust üleminekut keemilistes protsessides. üldisemas mõttes uurib soojuse ja töö suhet ja vastastikust üleminekut. süsteem – vaadeldav ruumi/universumi osa 1) avatud süsteem – keskkonnaga toimub nii aine- kui energiavahetus 2) suletud süsteem – keskkonnaga toimub energiavahetus 3) isoleeritud süsteem – keskkonnaga ei toimu ei aine- ega energiavahetust või
algolekust lõppolekusse. Mehaaniline töö loetakse posit. td süst. paisumisel (mahu suurenemisel), negatiivseks aga komprimeerimisel (mahu väh.).; Intensiivsed suurused - Intensiivseteks nim. selliseid töötava keha parameetreid, mis ei sõltu termodün.süsteemis oleva keha massist või osakeste arvust. Intensiivne parameeter on nt. rõhk ja temp.; Ekstensiivsed suurused - parameetrid, mis on proportsionaalsed süsteemis olevate kehade massiga või osakeste arvuga. Nt. maht, energia, entroopia, entalpia. 50 grammil ainel on 2x rohkem siseenergiat kui 25 grammil ainel samadel tingimustel. 3. Defineerige süsteemi siseenergia. Süsteemi summaarset võimet teha tööd nim tema siseenregiaks U. 4. Arvutage soojuse ja töö tõttu tekkiv siseenergia muutus. U=q+w q-eraldunud soojuse hulk ;w-paisumistöö 5. Arvutage gaasi paisumisega kaasnev töö, soojuse ja siseenergia muutus. w=-PexV (w=-nRTlnV2/V1)? 6
Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused I. Termodünaamika alused 1. Termodünaamika põhimõisted Süsteem vaadeldav universumi osa (liigitus: avatud, suletud, isoleeritud); faas ühtlane süsteemi osa, mis on teistest osadest eralduspinnaga lahutatud ja erineb teistest osadest oma füüsikalis-keemiliste omaduste poolest; olekuparameetrid iseloomustavad süsteemi termodünaamilist olekut: temperatuur (T), rõhk (p), ruumala (V), aine hulk (koostis) (n); olekuvõrrandid olekuparameetrite vahelised seosed.
Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused I. Termodünaamika alused 1. Termodünaamika põhimõisted Süsteem – vaadeldav universumi osa (liigitus: avatud, suletud, isoleeritud); faas – ühtlane süsteemi osa, mis on teistest osadest eralduspinnaga lahutatud ja erineb teistest osadest oma füüsikalis-keemiliste omaduste poolest; olekuparameetrid – iseloomustavad süsteemi termodünaamilist olekut: temperatuur (T), rõhk (p), ruumala (V), aine hulk (koostis) (n); olekuvõrrandid – olekuparameetrite vahelised seosed.
süsteemile antava soojushulga q ja tema heaks tehtava töö w summaga. Süsteem võib ka energiat kaotada, st teha tööd või anda ära mingi osa soojusest. Seega muutub suletud süsteemi energia. • Suletud süsteemi energia muutub tänu energiavahetusele soojuse ja töö kujul süsteemi ja ümbritseva keskkonna vahel. Isoleeritud süsteemi siseenergia ei muutu, kuna puudub soojusülekanne 3. Protsessifunktsioonid. Energia, töö, soojus. Termodünaamika I seadus. Olekufunktsioonid. Paisumistöö. Kalorimeetria. Siseenergia. Nimetage ja seletage termodünaamika esimesest seadusest tulenevaid järeldusi. Energia- keha või jõu võime teha tööd, džaul Töö on liikumine mõjuva jõu vastu. Soojus on energia, mis kantakse üle tänu temperatuuri erinevusele. Kõrgemalt madalamale. Termodünaamika I seadus: isoleeritud süsteemi siseenergia on konstantne, mitteisoleeritud süsteemi korral ∆U=q+w
nende olekute tüüpilisi omadusi. Olek sõltub tõmbejõududest aine osakeste (ioonide, molekulide, aatomite) vahel ja osakeste kineetilisest enrgiast. Ioonilistes ainetes ja metallides on osakeste vahel tavaliselt tugevad ioonjõud ja seetõttu on nad toatemperatuuril tahked, moodustades ioonilisi kristalle. Kristallide struktuur on korrapärane: iga ioon omab teatud kindla naabri. Kovalentsed molekulid tõmbavad üksteist dispersioonijõududega, dipool – dipool jõududega ja vesiniksidemetega. Dispersioonijõud (van der Waalsi või Londoni jõud) on suhteliselt nõrgad ja nad tulenevad molekulide (üldjuhul osakeste) elektronpilve liikuvusest elektriväljas, viimane on tingitud antud molekuli ümbritsevaist teistest molekulidest. Seda elektronpilve liikuvust väljendab osakese polariseeritavus, mis viib ajutiste dipoolide tekkele. Jõud viimaste vahel ongi dispersioonijõud. Dipool – dipool
puudub soojusvahetus ümbritseva keskkonnaga. Suletud süsteemi siseenergia muutus ∆ U üleminekul algolekust lõppolekusse on võrdne süsteemile antava soojushulga q ja tema heaks tehtava töö w summaga. Süsteem võib ka energiat kaotada, st teha tööd või anda ära mingi osa soojusest. Seega muutub suletud süsteemi energia energiavahetuse tõttu keskkonnaga. 3. Protsessifunktsioonid. Energia, töö, soojus. Termodünaamika I seadus. Olekufunktsioonid. Paisumistöö. Kalorimeetria. Siseenergia. Nimetage ja seletage termodünaamika esimesest seadusest tulenevaid järeldusi Isohooriline, isobaariline ja isotermiline. Energia on keha või jõu võime teha tööd. Siseenergia – Siseenergia muut on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal qv=∆U, süsteemi summaarne võime teha tööd, süsteemi koguenergia. Kui teeme tööd, siis siseenergia kasvab
o C-C sideme teke või katkemine o Funktsionaalsete rühmade ümberpaigutumine ühe või enama süsinikuaatomi ümber o Molekulide kondenseerumine (kaasneb vee eraldumine) LIISI KINK 3 BIOKEEMIA test I 2. Sidemed biomolekulides kovalentse sideme parameetrid, sidemeenergia. Nõrgad sidemed ja interaktsioonid iseloomustus, roll biomolekulides (NB! Vesinikside!). Kovalentne side Ühine elektronpaar kahe aatomi vahel. Sel viisil tekkinud ained kovalentsed ühendid. Sidemeenergia energiahulk, mis eraldub antud sideme moodustumisel või mida tuleb kulutada aatomite eraldamiseks Pikkus seostunud aatomite tsentrie vaheline kaugus. C-C 0,154 nm, C=C 0,133 nm, C-O 0,143 nm, O-H 0,097 nm
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
rauatuumadeni. Raua kiirel sünteesil võib täht muutuda (super)noovaks ning tema materjal jaotub maailmaruumis laiali. Taolise materjali koondumisel võivad moodustuda uued taevakehad, nende hulgas ka meie Maa taolised. Eralduv energia jääb seejuures aina väiksemaks. Raua-aatomi tuum on kõige tihedamini kokku pakitud. Raskemate tuumade moodustumiseks vajaliku tuumasünteesi puhul energia enam ei vabane, vaid reaktsioon nõuab ise energiat. Tähed säilivad seni, kui tuumasünteesist energiat vabaneb. Kui sünteesimaterjal on otsas, siis täht kustub. 23 Keemilised ühendid Valdav enamik elemente võib keemiliste reaktsioonide tulemusel moodustada keemilisi ühendeid (liitaineid). Liitaine koosneb kindla ehitusega molekulidest. Liitaine iga molekul sisaldab erinevate elementide aatomeid.
2. Vesi kui lahusti. Ioonide hüdratatsioon: positiivse laenguga ioone ümbritsevad vee osaliselt negatiivse laenguga hapniku aatomid; negatiivse laenguga ioone ümbritsevad vee osaliselt positiivse laenguga vesinikuaatomid. Hüdrofoobse aine ümber moodustub vee keskkonnas vee molekulidest klatraaditaoline struktuur. Vee vesiniksidemete võrgustik reorganiseerub apolaarse ühendi vastuvõtmiseks, millega tõuseb vee järk s.t väheneb entroopia. Amfifiilne molekul sisaldab nii hüdrofiilseid kui hüdrofoobseid rühmi ning mida tõmbab samaaegselt ni polaarse kui apolaarsesse keskkonda. Vesikeskkonas organiseerub molekul nii, et hüdrofiilsed osad orienteeruksid mitselli pinnale ja interakteeruvad polaarsete vee molekulidega; hüdrofoobsed osad orienteeruvad stsentrisse ja neile toimivad hüdrofoobsed vastasmõjud
Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused V. Redoksprotsessid 1. Redoksreaktsioonide tasakaalustamine Redoksreaktsioon – reaktsioon, milles toimub elektronide üleminek; redoksreaktsoonis muutuvad elementide oksüdatsiooniastmed. oksüdatsiooniaste – elemendi aatomi tinglik laeng ühendis (eeldades ioonilist sidet kõigi aatomite vahel)); oksüdeerumine – elektronide loovutamine (redutseerija oksüdeerub, tema oks. aste kasvab), redutseerumine – elektronide liitmine (oksüdeerija redutseerub, tema oks. aste kahaneb). Redoksreaktsioonide tasakaalustamise põhimõte: liidetud ja loovutatud elektronide arvud on võrdsed
Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused V. Redoksprotsessid 1. Redoksreaktsioonide tasakaalustamine Redoksreaktsioon reaktsioon, milles toimub elektronide üleminek; redoksreaktsoonis muutuvad elementide oksüdatsiooniastmed. oksüdatsiooniaste elemendi aatomi tinglik laeng ühendis (eeldades ioonilist sidet kõigi aatomite vahel)); oksüdeerumine elektronide loovutamine (redutseerija oksüdeerub, tema oks. aste kasvab), redutseerumine elektronide liitmine (oksüdeerija redutseerub, tema oks. aste kahaneb). Redoksreaktsioonide tasakaalustamise põhimõte: liidetud ja loovutatud elektronide arvud on võrdsed. 2
w rev - w 0 1. Selgitage järgmisi keemilise termodünaamika kuumemalt kehale külmemale. Kui gaas paisub mahust põhimõisted:termodünaamiline süsteem, vaakumisse siis x suureneb , q paisub, saabub tasakaal. tasakaal,temperatuur. 5. Töö, soojuse ja siseenergia arvutamine ideaalgaasile , kokkusurumisel: Kuidas on defineeritud absoluutne temperatuuriskaala? isotermilise, isokoorilise ja isobaarilise protsessi korral
halogeenidel, madalam leelismetallidel. Rühma piires elektronegatiivsus üldreeglina järjenumbri kasvamisel kahaneb. Kõrgeim elektronegatiivsus on fluoril, madalaimntseesiumil ning madal teistel leelismetallidel. Redoksreaktsioonid jagunevad: · Molekulide/ioonide vahelised reaktsioonid oksüdeerija ja redutseerija on erinevates ainetes · Molekulisisesed reaktsioonid - oksüdeerija ja redutseerija samas ühendis · Disproportsioneerumisreaktsioon e autoredoksreaktsioon reaktsioon, milles osa sama elemendi aatomitest on oksüdeerijad, osa sama elemendi aatomitest on redutseerijad. Reaktsioonivõrrandite tasakaalustamine Vastavalt massi jäävuse seadusele peab reaktsioonivõrrandis paremal ja vasakul pool olema samapalju ühe ja sama elemendi aatomeid. Lihtsamaid reaktsioone tasakaalustatakse vaatluse teel, alustades keerulisematest ühenditest ja lõpetades lihtainetega. Redoksreaktsioonides peab
universaalsed BIOLOOGILISE TERMODÜNAAMIKA ALUSED Termodünaamika (TD) - õpetus · energia muundumisest · keemilise tasakaalu kvantitatiivsest kirjeldamisest Termodünaamiline süsteem - üksikreaktsioon, rakk või organism Keskkond - kõik, mis on väljaspool süsteemi Süsteem + keskkond = kõiksus (universum) TD I seadus: Üldine (süsteem + keskkond) energiahulk on jääv. TÖÖ SOOJUS E = Eproduktid Ereaktandid = Q - W E - süsteemi siseenergia Q - keskkonnast seotud soojus W- süsteemi poolt tehtud töö (Bio)keemias enamkasutatav ENTALPIA (H) mõiste H = E + PV Kui P = const Hp = Ep + PV Kuna PV= töö, siis Qp = Ep + PV = Hp ENTALPIA = SOOJUSEFEKT (P = const.) Ühik - cal/mol või J/mol H < 0 eksotermiline protsess (soojus eraldub) H > 0 endotermiline protsess(süsteem seob soojust) TD II seadus: Universumi entroopia kasvab alati.
Oksüdeerumisprotsessi tõttu on ta anood ning talle tekib elektronide liig (negatiivne laeng) Katoodil (vaskelektrood): Cu redutseerumine Need liigsed elektronide suunatakse edasi katoodile, milleks on vähemaktiivsem metall. Selle pinnal liidavad tema ioonid elektrone ehk redutseeruvad, sadestudes lihtainena. Et seal elektrone ioonide poolt seotakse, on katoodil positiivne laeng. Gibbsi energia muut määrab reaktsiooni toimumise suuna/spontaansuse. Iseeneslikult toimub reaktsioon kui E > 0 G < 0. Seega kulgeb redoksreaktsioon suunas, kus kõrgema redokspotentsiaaliga komponent on oksüdeerija ja madalama redokspotentsiaaliga komponent on redutseerija. Elektromotoorjõu mõõtmise kaudu on võimalik arvutada väga täpseid Gibbsi energia väärtusi. Juhul, kui ei ole tegemist standardtingimustega, tuleb arvestada elektroodipotentsiaalide ja vastavalt elektromotoorjõu sõltuvustn temperatuurist ja kontsentratsioonidest. Elektrolüüsi võib läbi viia ka sulas soolas.
Veel näiteid: kroom(III)oksiid (Cr2O3), raud(III)oksiid (Fe2O3), tsinkoksiid (ZnO). Amfoteersed oksiidid veega ei reageeri. Neutraalsetele oksiididele ei vasta ühtegi hapet ega alust. Hapete, leeliste ega veega nad ei reageeri. Sellesse alaliiki kuulub ainult 3 mittemetallioksiidi: süsinikoksiid CO (tuntud ka vingugaasina), lämmastikoksiid NO ja dilämmastikoksiid N2O (tuntud ka naerugaasi nime all). 25. Keemiline reaktsioon (liigitus, näited). Looduses, keemiatööstuses ja bioloogilistes protsessides kulgevad keemilised reaktsioonid jaotatakse kaheks: · reaktsioonid, milles reageerivate ainete aatomite oksüdatsiooniaste ei muutu · reaktsioonid, milles aatomite oksüdatsiooniaste muutub (redoksreaktsioon). Paralleelsed reaktsioonid Mõnikord kulgeb ühtede ja samade lähteainete vahel mitu erinevat keemilist reaktsiooni. Näiteks benseeni reageerimisel klooriga tekib alati nii klorobenseeni
halvad soojusjuhid; 4) aktiivsemad mittemetallid VIIA rühmas. 7. Osata määrata etteantud ühendite aineklassi. · Oksiidid koosnevad kahest elemendist, millest üks on hapnik (Al2O3). · Happed koosnevad vesinikioonidest ja happeanioonidest (H2SO4). · Hüdroksiidi koosnevad metalliioonidest ja hüdroksiidioonidest (NaOH). · Soolad koosnevad katioonidest ja anioonidest (KCl). 8. Mis on keemiline reaktsioon? Nimeta seda mõjutavad tegurid. · Keemiline reaktsioon on protsess, mille käigus lähteainetest tekib keemiliste sidemete katkemise/moodustumise tulemusena üks või mitu keemilist ainet saadust. · Kiirust mõjutavad tegurid: 1) reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioon; 2) olek; 3) peenestusaste; 4) temperatuur; 5) katolüsaatori olemasolu; 6) rõhk (gaaside puhul). 9. Keemilised reaktsioonid metallidega
Näiteks: Millest sõltub, kas lahustumine on endotermiline või eksotermiline? Kui kristallvõte lõhkumiseks kulub vähem energiat kui solvatsioonil vabanev energia, siis on tegu eksotermilise protsessiga, vastasel juhul on tegemist endotermilise protsessiga. Mille mõõtmiseks kasuatakse järgnevaid ühikuid ja mida nad näitavad. Mool- aine hulga ühik (mol) Aatommassiühik- ühe aatomi mass (g) g/cm3- tihedus pascal- rõhk dzaul- energia, soojus (J) Näiteks: Mitu aatomit on 3g grafiidis? Näiteks: Kui suure ruumala võtavad enda alla 5*10 astmes 25 etanooli molekuli, kui etanooli tihedus on 0,79g/cm3? Iooni laeng- Oksüdatsiooniaste- kirjutatakse elemendi peale Keemiline reaktsioon- reaktsioon, milles kaks või enamat ainet reageerivad Redoksreaktsioon- reakstioon, milles mõningate elementide oksüdatsiooniaste muutub. Redutseerija- elektronide loovutaja Oksüdeerija- elektronide liitja Oksüdatsioon- Reduktsioon-
annaabi.ee 
