Füüsikaline ja kolloidkeemia

Q: Kumb on suurema molaarse soojusmahtuvusega kas NO või NO2?

Vastus leiad õppematerjalist: Füüsikaline ja kolloidkeemia

Q: Kummal juhul on soojusmahtuvus suurem?

Vastus leiad õppematerjalist: Füüsikaline ja kolloidkeemia

Q: Miks on paljud eksotermilised reaktsioonid spontaansed?

Vastus leiad õppematerjalist: Füüsikaline ja kolloidkeemia

Q: Palju nad võivad tööd teha?

Vastus leiad õppematerjalist: Füüsikaline ja kolloidkeemia

Q: Millised järgmistest väidetest on õiged?

Vastus leiad õppematerjalist: Füüsikaline ja kolloidkeemia

Q: Kui tõsta reagendi rõhku siis muutub tasakaalukonstant suuremaks VALE?

Vastus leiad õppematerjalist: Füüsikaline ja kolloidkeemia

Q: Millised järgmisetest väidetest on õiged millised mitte kui valed siis põhjenda miks?

Vastus leiad õppematerjalist: Füüsikaline ja kolloidkeemia

Q: Kuidas muutub H2 osarõhk kui CO2 osarõhku tõsta?

Vastus leiad õppematerjalist: Füüsikaline ja kolloidkeemia

Q: Kuidas muutub CO2 osarõhk kui CO osarõhku vähendada?

Vastus leiad õppematerjalist: Füüsikaline ja kolloidkeemia

Q: Kuidas muutub H2 kontsentratsioon kui CO kontsentratsiooni suurendada?

Vastus leiad õppematerjalist: Füüsikaline ja kolloidkeemia

Kask, Gertrud

Füüsikaline ja kolloidkeemia (0)

Eesti Maaülikool - Füüsika - Füüsika

1 Hindamata

Esitatud küsimused

Kumb on suurema molaarse soojusmahtuvusega kas NO või NO2?
Kummal juhul on soojusmahtuvus suurem?
Miks on paljud eksotermilised reaktsioonid spontaansed?
Palju nad võivad tööd teha?
Millised järgmistest väidetest on õiged?
Kui tõsta reagendi rõhku siis muutub tasakaalukonstant suuremaks VALE?
Millised järgmisetest väidetest on õiged millised mitte kui valed siis põhjenda miks?
Kuidas muutub H2 osarõhk kui CO2 osarõhku tõsta?
Kuidas muutub CO2 osarõhk kui CO osarõhku vähendada?
Kuidas muutub H2 kontsentratsioon kui CO kontsentratsiooni suurendada?
Mis on keemilise reaktsiooni järk Võrdle 1 ja 2 järku Milline on kiirus 0 1 Ja 2 järku süsteemides?
Mis on adsorptsioon?
Kuidas seda liigitatakse?
Millised ained on hüdrofoobsed millised hüdrofiilsed?
Mis on pindpinevus mis on selle ühikud?
Kuidas ja miks sõltub pindpinevus temperatuurist?
Mis on pindliig?
Kuidas määrata pindliiga pindpinevuse isotermi alusel?

Kordamine füs- kolloidkeemia
Termodünaamika

Kas tegu on avatud, suletud või isoleeritud süsteemiga?

Kohv väga hea kvaliteediga termoses – isoleeritud

Jahutusvedelik külmkapi jahutussüsteemis – avatud

Pommkalorimeeter, milles põletatakse benseeni – isoleeritud

Automootoris põlev bensiin – suletud

Elavhõbe termomeetris – suletud

Taim – avatud
Füüsiline keemia kästileb keemilisi nähtuseid ja seaduspärasusi füüsika printsiipidega.

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 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.

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. Olekufunktsioon, sõltub ainult süsteemi olekust, mitte selle saavutamise viisist. Ühik on J.
Protsessifunktsioon – süsteemis toimuvat protsessi iseloomustav suurus, mis sõltub protsessi läbiviimise viisist (nt töö w ja soojushulk q).
Töö – liikumine mõjuva jõu vastu, ühik J, termodünaamika põhimõiste.
Soojus(q) – energia, mis kantakse üle tänu temperatuuri erinevusele, kõrgemalt => madalamale, ühik J. Teepikkus *jõud.
Olekufunktsioonid – on sellised süsteemi olekut iseloomustavad suurused, mis ei sõltu oleku saavutamise viisist, suured tähed (S, G, U, H). On arvutatavad suurused.
Paisumistöö – see on töö, mille tulemusena muutub süsteemi ruumala, kui ruumala on konstantne siis ei saa teha paisumistööd.
Kalorimeetria – soojuse hulga mõõtmine, energia ülekanne soojusena. (ekso ja endotermilised reaktsioonid). Süsteemi soojuse muutus.
Termodünaamika esimene seadus: energia jäävuse seadus e energia ei teki ega kao, vaid muudetakse mingiks teiseks liigiks . Seoses seadusega – ei ole võimalik luua igavest jõumasinat, mis töötaks energia tarbimiseta. Ka ei ole võimalik teha tööd, energiat kulutamata.
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.

Entalpia . Soojusülekanne konstantsel rõhul. Soojusmahtuvus . Kumb on suurema molaarse soojusmahtuvusega, kas NO või NO2? Miks?
Siseenergia muut on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal. Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Enamus reaktsioone toimub keemias konstantsel rõhul ning selle kirjeldamiseks on entalpia.
Soojusmahtuvus – soojushulk, mida on vaja teatud ainekoguse temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra. Mida suurem on keha, seda suurem on tema suurem on tema soojusmahtuvus.
Järelikult peaks olema NO2 suurema soojusmahtuvusega, sest mida suurem on keha (mida rohkem aatomeid), seda suurem on soojusmahtuvus.

Kirjutada süsteemi soojusmahtuvuse avaldised püsival rõhul ja ruumalal. Kummal juhul on soojusmahtuvus suurem?
Cv =
Cp=
Konstantsel rõhul on soojusmahtuvus mõnevõrra suurem, sest osa soojusest kulub paisumistöö tegemiseks.

Termokeemia , reaktsiooni soojusefekt, endotermiline ja eksotermiline reaktsioon .
Termokeemia – tegeleb keemiliste muundumiste soojusefektidega, põhineb termodünaamika esimesel seadusel. Eksotermiline protsess – ja endotermiline entalpiamuut on võrdne süsteemi poolt neelatud või eraldatud soojusega. Eksotermilise korral märk miinusega ja eraldub soojus, metaani põlemine. Endotermiline protsess on pluss märgiga ja soojus neeldub. Nt jää sulamine .

Miks on paljud eksotermilised reaktsioonid spontaansed? Selgita, millisel juhul võib endotermiline reaktsioon olla spontaanne!
Eksotermilised protsessid sellepärast spontaansed, et tavaliselt ained lagunevad kergesti ja soojust eraldub pidevalt.

Keemilise muundumise entalpia. Reaktsioonientalpia, seos siseenergia ja entalpia vahel, standardsed reaktsioonientalpiad. Hessi seadus. Standardsed tekkeentalpiad. Reaktsioonientalpia sõltuvus temperatuurist.
Standardne entalpia – lähteained ja saadused on standardolekus.
Keemilise reaktsiooni entalpia on soojusefekt, mis kaasneb keemilise reaktisooniga (konst rõhul ja temperatuuril) tekkeentalpia ja põlemisentalpia. Tekkeentalpia on soojusefekt ühe mooli aine tekkimiseks. Põlemisentalpia on soojusefekt ühe mooli aine põlemiseks. Entalpiamuut sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest.
Hessi seadus võimaldab arvutada ka nende reaktsioonide soojusefekti, mida reaalsuses ei ole võimalik läbi viia. Saadused – lähteained ja stöhhiomeetrilised koefitsendid. Hessi seadusega saame määrata kui palju mingit ainet parajasti tekib.
Sõltuvus temperatuurist:

Termodünaamika II ja III seadus.
II seadus – isoleeritud süsteemi entroopia kasvab iga iseenesliku muutuse tulemusena. Ei ole võimalik selline protsess, kus kogu soojus muudetaks tööks ning pole võimalik kanda soojust üle külmemalt kehalt soojemale ilma tööd tegemata. Ehk kõik mis algab liigub lõpu poole ja peab kunagi ka lõppema. Isoleeritud süsteemi entroopia kasvab ajas. Spontaanses protsessid peab entroopia kasvama. Isoleeritud süsteemis toimuvad iseeneslikud protsessid entroopia kasvu suunas.
III seadus väidab, et absoluutsel nulltemperatuuril entroopia võrdub nulliga. Annab aluse ainete absoluutsete entroopiate leidmiseks.

Carnot ringprotsess . Carnot’ ringprotsessi kui soojusmasina analüüsist tulenevad järeldused. Soojusmasina (Carnot’ ringprotsessi) kasutegur. Soojuspump . Entroopia. Spontaanne muutus, entroopia ja korrapäratus, entroopiamuut. Standardsed molaarsed entroopiad ja reaktsioonientroopiad. Globaalne entroopiamuut. Keskkond. Summaarne entroopiamuut. Entroopia sõltuvus temperatuurist.
Carnot ringprotsess on ideaalmudel termodünaamika II seaduse kirjeldamiseks. 1 mool ideaalset gaasi paisub isotermiliselt ja adiabaatiliselt ning seejärel surutakse kokku isotermiliselt ning adiabaatiliselt nii, et gaasi lõppolek vastab gaasi algolekule. Kõik protsessid on pöörduvad.
Töö on seda suurem, mida suurem on külma ja sooja keha erinevus, saab avaldada ringprotsessi kasuteguri .
Kui panna Carnot ringprotsessid käima vastassuunas saame külmutusseadme või soojapumba. Mittepöörduva e spontaanse protsessi entroopia muut isoleeritud süsteemis on positiivne, kasvab korrapäratus. Madal entroopia, suur korrapära. Kui isoleeritud süsteem on tasakaalus, siis omab entroopia maksimaalset väärtust.
Entroopia(korrapäratuse mõõde) võimaldab ennustada reaktsioonide iseeneslikku kulgemist või mittekulgemist. Standardne reaktsioonientroopia – saadused – lähteained. Summaarne entroopiamuut on keskkonna entroopia ja süsteemi entroopia summa. Kui protsess on spontaanne, siis summaarne entroopiamuut on positiivne. Temperatuuri tõusuga kaasneb süsteemi korrapära vähenemine.
Iseeneslik protsess ei pruugi olla kiire ja on mittepöörduv.

Vabaenergia . Reaktsiooni vabaenergia, vabaenergia ja töö, temperatuuri mõju vabaenergiale. Millised keemilised reaktsioonid toimuvad iseeneslikult ja kui palju nad võivad tööd teha?
Püsival rõhul ja temperatuuril saavad spontaanselt toimuda vaid need protsessid, millle vabaenergia väheneb. Vabaenergia ongi siis energia, mille arvel tehakse tööd. Temperatuuri muutmine väga H ja S ei mõjuta, aga mõjutab märgatavalt vabaenergiat ja võib isegi märki muuta.
Keemiline tasakaal

Keemilise reaktsiooni tasakaal
See on pöörduva reaktsiooni olek, mille korral päri- ja vastassuunaliste reaktsioonide kiirused on võrdsed. Tingimuste muutmisega saab tasakaalu nihutada.

Reaktsiooni pöörduvus, termodünaamika ja keemiline tasakaal, tasakaalukonstandid, heterogeenne tasakaal.
Toimuvad nii päri kui vastassuunaline reaktsioon, mõlemad reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega. Kui süsteem teeb tööd, siis tema töövõime väheneb, kuni saab tasakaaluolekus võrdseks nulliga. Heterogeenne tasakaal – kui tasakaalus osaleb rohkem kui üks faas.
Kui K väärtus suur, siis ülekaalus saadused
Kui K väärtus väike, siis ülekaalus lähteained

Keemilise tasakaalu tingimused (G abil, teha joonis).
Tasakaaluolekus on kõik kontsentratsioonid tasakaalulistel väärtustel ja Q omad kindlat väärtust K, mis on vastava reaktsiooni tasakaalukonstant .

Keemilise tasakaalu ja reaktsiooni suuna kriteeriumid (Q ja K abil)
Kui Q=K, siis reaktsioon tasakaalus, kui QK, siis lähteainete suunas.

Reaktsiooni Gibbsi energia muut. Reaktsiooni isotermi võrrand (van’t Hoff ).
• Eksotermilise reaktsiooni korral kallutab temperatuuri tõstmine reaktsiooni
lähteainete tekke suunas, endotermilise reaktsiooni korral aga soodustab
saaduste teket.
• Järeldused:
Endotermiline reaktsioon (Hr°0). Kui T2 > T1, siis 1/T2 sulgudes on samuti positiivne. Seega on ln(K2 / K1) positiivne, järelikult K2 > K1.
Niisiis soodustab temperatuuri tõstmine endotermilises reaktsioonis saaduste
tekkimist.

Termodünaamiline tasakaalukonstant ning tema avaldised rõhkude ja kontsentratsioonide kaudu.
Kc on tasakaalukonstant, mis oleneb temperatuurist, Kp on selline, mis oleneb rõhust (kui reaktsioonis osalevad gaasilised ained).

Tasakaalukonstant lahustes ja heterogeensete süsteemide korral.
Tasakaalukonstant sisaldab ainete kontsentartsioone või osarõhkusi reaktsiooni toimumise faasis.

Kirjeldage Le Chatelier’ printsiibi alusel, kuidas muutub reaktsioonisegu tasakaaluline koostis, kui lisada või eemaldada reagente, segu kokku suruda või lasta sellel paisuda või muuta temperatuuri.
Kui lisada saaduseid siis nihkub tasakaal lähteainete suunas, kui lähteaineid siis saaduste suunas. Kui segu kokku suruda, siis nihkub tasakaal sinnapoole, kus on vähem moole. Kui temperatuur, siis sinna poole, mille on suurem.

Millised järgmistest väidetest on õiged? Põhjenda !
a) Tasakaalu saabumisel reaktsioon peatub. ÕIGE
b) Tasakaalulist reaktsiooni ei mõjuta produktide lisamine. VALE(mõjutab lähteainete suunas)
c) Kui tõsta reagendi rõhku, siis muutub tasakaalukonstant suuremaks . VALE? (tegelikult peaks minema väiksemaks)
d) Kui tõsta lähteainete kontsentratsiooni, siis produktide tasakaalulised kontsentratsioonid kasvavad. VALE

Millised järgmisetest väidetest on õiged, millised mitte (kui valed, siis põhjenda, miks)?
a) Tasakaalulises reaktsioonis hakkab pöördreaktsioon toimuma kohe, kui on hakanud tekkima produktid . ÕIGE
b) Kui muuta reaktsioon kiiremaks, siis produktide tasakaalulised kontsentratsioonid suurenevad. ÕIGE
c) Tasakaaluolekus on reaktsiooni Gibbsi energia võrdne nulliga. ÕIGE
d) Tasakaaluolekus on reaktsiooni standardne Gibbsi energia võrdne nulliga. VALE ( suvaline temp ja konts jne)

Koosta järgmiste reaktsioonide tasakaalukonstantide Kc avaldised:
a) CO(g) + Cl2(g) ⇌ COCl(g) + Cl(g)
b) 2 H2S(g) + 3 O2(g) ⇌ 2 SO2(g) + 2 H2O(g)

Kirjuta reaktsioonijagatis Q:
a) 4 Bi(t) + 3 O2(g) → 2 Bi2O3 (t)
b) N2O3(g) → NO(g) + NO2(g)

Vaatleme reaktsiooni CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g).

Kuidas muutub H2 osarõhk, kui CO2 osarõhku tõsta?

Kuidas muutub CO2 osarõhk, kui CO osarõhku vähendada?

Kuidas muutub H2 kontsentratsioon, kui CO kontsentratsiooni suurendada?

Kuidas muutub reaktsiooni tasakaalukonstant, kui H2O kontsentratsiooni vähendada?

Tasakaalulised protsessid (tuua näiteid).
Aurustumine – küllastunud auru rõhk lahuse kohal on tasakaalu tingimustes konstantne suurus. Lahustumine – lahustunud aine jaotumine kahe omavahel mitteseguneva lahusti vahel vastavalt jaotuskoefitsendi väärtusele.
Faaside tasakaal

Heterogeenne süsteem, faas, faasisiire.
Faas - ühtlase koostisega ja konkreetses olekus olev süsteemi osa, mis on teistest faasidest eraldatud piirpinnaga. Faas võib koosneda mitmest ainest.
Faasisiire e faasi üleminek, on aine üleminek ühest faasist teise.

Aururõhk , aurustumissoojus , sulamissoojus.
Aurustumine on vedela faasi üleminek gaasiliseks, energia neeldub. Aine faasi aururõhk on rõhk, mida avaldab selle kondenseeritud faasiga (dünaamilises)tasakaalus olev aur. Kerge aururõhuga vedelikke nim lenduvateks. Kõrgemal temp on molekulil rohkem energiat ja järelikult peaks ka aururõhk olema kõrgem.
Aurustumissoojus – soojuhulk, mille peab andma keemistemperatuuril oleva vedeliku massiühikule, et ta muutuks auruks. Väheneb temp tõustes, kaob aine kriitilisel temperatuuril.
Sulamissoojus – näitab aine sulamiseks vajatava energia hulka.

Aurustumine, kondenseerumine, keemine , külmumine, sulamine ja sublimeerimine.
Aurustumine – vedel => gaasiline
Kondenseerumine – gaasiline => vedel
Keemine – vedel => gaasiline, vedelike omadus
Külmumine – vedel => tahke
Sulamine – tahke => vedel
Sublimeerumine – tahke => gaasiline

Faaside tasakaal heterogeensetes süsteemides.
Heterogeensed süsteemid koosenvad vähemat kahest faasist. Üle kolme faasi ühes kohas korraga tasakaalus olla ei saa.

Individuaalsete ainete olekudiagrammid ja nende kasutamine.
Olekudiagramm annab ülevaate, milline faas on teatud temperatuuril ja rõhul kõige stabiilsem. Sõltub rõhust ja temperatuurist. Kolmikpunkt, kriitiline punkt.

Kriitilised omadused: keemistenperatuur, sulamistemperatuur , kolmikpunkt, kriitiline temperatuur ja kriitiline rõhk.
Keemistäpp – vedela ja gaasilise punkt.
Sulamistäpp – tahke ja vedela punkt.
Kolmikpunkt – kus kolm faasi ühes.
Kriitiline temp – temo mille korral vedeliku ja auru tihedused on võrdsed ja faasi pole võimalik eristada
Kriitiline rõhk – aururõhk kriitilisel temperatuuril

Superkriitiline olek.
Aur-vedelik piipind lõpeb kindlal rõhul ja temperatuuril, gaas pole enam rõhu tõstmisega veeldatav.
Keemiline kineetika

Reaktsiooni kiirus. Sõltuvus kontsentratsioonist, kiiruste seadused, reaktsiooni järk.
Reaktsioonide kiirust käsitleb keemiline kineetika. Reaktsiooni kiirus on alati positiivne suurus. Püsival ruumalal toimuva reaktsiooni kiiruse määrab reageeriva aine konts muutus ajaühikus. Miinusmärgiga näitab, et kiirus väheneb.

Mis on keemilise reaktsiooni järk. Võrdle 1. ja 2. järku. Milline on kiirus 0., 1. Ja 2. järku süsteemides?
Keemilise reaktsiooni järk on suurus, mis arvuliselt võrdub kontsentratsioonide astmenäitajate summaga reaktsiooni kiiruse võrrandis. Reaktsiooni järku määratakse alati lähteainete konts järgi.
Nulljärku reaktsioon – kiirus ei sõltu reagentide konts.
Esimest järku reaktsioon – kiirus on proportisonaalne reagentide konts. Saame lineaarse graafiku.
Teist järku reaktsioon – reaktsioni kiirus on proportsionaalne lähteainete konts ruudu või kahe lähteaine konts korrutisega.
Esimest järku reaktsioon on kandilisem ja kulgeb rohkem ääri mööda.

Reaktsiooni kiirus sõltuvalt temp
Keemilise reaktsiooni kiirus kasvab temp tõustes. Van Hoffi reegel: temp tõstmisel 10 kraadi võrra kiireneb reaktsioon 2-4 korda.
Kvantitatiivset seost väljendab Arrheniuse võrrand.
k on kiiruskontsant.

Katalüsaatori mõju
Kiirendab reaktsiooni, ise ära kulumata.
Katalüsaator toimib reeglina reaktsioonimehhanismi muutmise
kaudu
– Homogeenne katalüüs (reageerivad ained ja katalüsaator on
samas faasis), kiirus on võrdeline katalüsaatori konts
– Heterogeenne katalüüs (reageerivad ained ja katalüsaator
moodustuvad erinevad faasid ehk protsess toimub faaside piipinnal), kiirus on võrdeline reageeriva ainega täidetud pinnaosa suurusega.
Lahused

Lahused ja segud, küllastunud lahus.
Lahus on kahest või enamast komponendist koosnev homogeenne süsteem.
Küllastunus lahus on lahus, kus on lahustunud maksimaalne võimalik kogus lahustunud ainet.

Lahuse kontsentratsiooni väljendamisviisid.
Kontsentratsioon on lahustunud aine hulk kindlas koguses.
Saab väljendada molaarset ja molaalset konrsentratsiooni, moolimurd , massimurd, mahuprotsent .

Lahustuvus . Lahustumise molekulaarne olemus, rõhk ja gaaside lahustuvus ( Henry seadus), temperatuur ja lahustuvus, lahustumisentalpia ja entroopia.
Lahustuvus on küllastatud lahuse konts, molaarne konts küllastunud lahuses. Tähis S.
Kui küllastatud lahus on kokkupuutes lahustuva ainega, siis see küll lahustub aga samal ajal ka sadeneb. Sarnane lahustab sarnast, kui sarnanevad polaarsuselt, siis arvatavasti lahustuvad hästi.
Henry seadus – gaaside lahustumine vedelikus . C=KHP Gaaside lahustumine kontstantsel temperatuuril on proportsionaalne nende osarõhkudega.
Kõrgemal temperatuuril toimub lahustumine reeglina kiiremini,see ei tähenda et kõrgel temp oleks lahustuvus alati suurem. Näiteks gaasidel madalad lahustumistemp. Lahustumisentalpia – sõltub kontsentratsioonist, 1 mooli aine lahustumisega kaasnev entalpiamuutus. Enamus neg entapliaga ained peaks olema lahustuvad. Lahustunud aine mõjul võib lahuse korrapära kasvada ja seepärast ei lahustu heptaan vees, kuigi on neg entalpiaga(seda seletab entroopia). Lahustumisentroopia – korrastatud tahkise lahustumisega peaks kaasnema entroopia kasv.

Ideaalsete lahuste aururõhk: Raoult `I seadus.
Plahusti= Ppuhas*Xlahusti lahusti aururõhk on proportsionaalne tema moolimurruga lahuses. Lahust, mis vastab täpselt Raoult’i seadusele nim ideaalseks lahuseks.
Lahustumisentalpia on 0, aga isegi ideaalse lahuse puhul kaasneb entroopia kasv ja tulemuseks on vabaenergia kahanemine => seetõttu ongi aururõhk väiksem.

Lahuste kolligatiivsed omadused: aururõhu alanemine, keemistemperatuuri tõus ja külmumistemperatuuri alanemine, osmoos ja pöördosmoos.
Kuna lahuse vabaenergia kahaneb, siis peab ka auru vabaenergia kahanema, sellega kaasneb keemistemperatuuri tõus, keemistemp tõus on enamasti väike.
Külmumistemperatuuri alanemine on nähtus, mis on tingitud lahustunud aine lisandist solvendis. Lahustunud aine alandab lahusti külmumistemperatuuri. Kui lahustunud aine on mittelenduv , siis tõstab selle lisamine keemistemperatuuri.
Osmoos – nähtus, kus solvent tungib läbi poolläbilaskva membraani kontsentreeritumasse lahusesse. Membraan laseb läbi vaid osasid molekule.
Pöördosmoos – kui rakendatakse suuremat rõhku kui osmootne rõhk, madalamalt kontsentratsioonilt kõrgemale liikumine, liikumine puhtasse lahustisse. Kasutatakse joogivee tootmisel mereveest .

Jaotusseadus. Destillatsioon , ekstraktsioon ja kromatograafia .
Psum=PA+PB aurufaas rikkam lenduvama komponendi osas = fakti saab kasutada puhastamiseks .
Destilleerimine – segu keemine temperatuuril, kus tema aururõhk saab võrdseks välisrõhuga. Kasutatakse puhastamiseks.
Solventekstraktsioon – meetod lahustunud ainete segude lahutamiseks, lahust segatakse teise, temas mittelahustuva solvendiga. Lahustunud ained jaotuvad kahe vedela faasi vahel, olenevalt nende lahustuvusest kummaski faasis. Sarnaselt saab ekstraktsiooni läbi viia tahkete ainetega nendest mõne komponendi eraldamiseks.
Kromatograafia – üks parimaid meetodeid segude lahutamiseks, süsteem koosneb kahest faasist, liikumatu faas(tahke aine või selle pinnal olev vedelik) ja liikuv faas(gaas või vedelik, voolab läbi tahke faasiga täidetud kolonni). Lahutatav segu paigutatakse kolonni algusesse ja seejärel "pestakse" liikuva faasi poolt läbi kolonni. komponentide jaotumine liikuva ja liikumatu faasi vahel. Aeg kolonni läbimiseks sõltub sellest, kui suure osa ajast ta paikneb liikuvas faasis. Aine jaotumine liikuva ja liikumatu faasi vahel sõltub aine vastasmõjudest kummagi faasiga.
Kolloidkeemia ja pinnanähtused

Pihussüsteemide ( dispergeeritud ) mõiste ja klassifikatsioon , faasidevaheline piirpind .
Kolloidsüsteemide saamismeetodid jagatakse kahte rühma:
a) kondenseerimismeetod – väiksemate osade liitmine suuremateks
b) dispergeerimismeetod – suuremate osade pihustamine väiksemaks
Pihussüsteemid on sellised süsteemid, kus ühed osakesed on teise pihustunud, kahe või enamfaasiline süsteem.
Faasidevaheline piirpind – pind kahe faasi vahel.

Kolloidlahused .
Kolloidlahused on lahused, kus kolloidosakesed on pihustunud lahustissse, kolloidosakesi ei näe silmaga ega mikroskoobis, samas on nad aga palju suuremad kui tavalised molekulid.

Kolloidsüsteemid ja kolloidosakesed toiduainetes (piim ja piimatooted ).
Kolloidosakesed toiduainetes on homogeniseeritud.

Emulsioonid,nende stabiliseerimine , emulgaatorid
Emulgaator – pindaktiivne aine, mis aitab kahel ainel seguneda ja homogeniseeruda.
Emulsioon – dispersne süsteem, milles vedel aine on pihustunud vedelasse ainesse.
Mikroskoopiliselt emulsioonid ei segune.

Tyndalli efekt.
Tekib kui valguskiirgus kolloidlahuse süsteemis hajub.
Hajub aineosakestel, valgusvihu tee keskkonnas muutub nähtavaks.

Kolloidosakese ehitus, kolloidosakese laengu tekkitamine.
Kolloidosake on küllalt keeruka ehitusega, koosneb paljudest ioonidest. Seesmine e neutraalne osa ja välimine e ionogeene osa. Sisemine osa – tuum – koosneb aine molekulidest või aatomitest ning moodustab kolloidosakeste põhilise massi. Tuum adsorbeerib oma pinnale kas positiivseid või negatiivseid ioone, mis annavad tuumale laengu. Tuuma pinnale adsorbeeruvaid ioone nimetatakse potentsiaali määravateks ioonideks. Fajansi- Panethi reegli järgi saavad nendeks olla ainult ioonid, mis on tuumas olemas. Vastasioonid – difuusne kiht.

Kolloidsüsteemide jaotus, lüofiilsed ja lüofoobsed süsteemid, mitselli moodustumine pindaktiivsete ainete lahustes.
Lüofoobsed süsteemid – süsteemid mis ei märgu
Luofiilsed süsteemid – süsteemid mis märguvad
Mitsellide tekkel on suur tahtsus selles, et vees muidu mittelahustuv aine lahustub mitsellides ja nii on võimalik seda viia vee faasi (seepide, pesemivahendite kasutamine).
Mitsellid moodustuvad pindaktiivsete ainete (PAA) molekulidest. Need molekulid on amfifiilsed, st osa molekulist on polaarne, osa mittepolaarne .Seetottu kuuluvad PAA hulka paljud orgaanilised ained, mis sisaldavad hüdrofoobset süsivesinikahelat ja mõnda polaarset rühma.PAA jagatakse mitteionogeenseteks (nt
etoksu-ruhma sisaldavad estrite derivaadid ) ja ionogeenseteks. Viimased võivad sõltuvalt nende dissotsiatsioonist vesilahuses olla katioonaktiivsed (nt moned alkaloidid) voi anioonaktiivsed (nt pesemisvahendid).

Pindaktiivsed ained.
Vähendavad pindpinevust, näiteks seep, parkained ja värvained. Need on ained, millel on poolkolloid omadused.

Kolloidsüsteemide stabiilsus.
Termodünaamiliselt ebastabiilne. Püsivus seisneb kineetilistel iseärasustel e kineetiliselt stabiilne. Stabiilsuse põhjustab kolloidosakese elektriliselt laetud pind. => elektriline kaksikkiht . Kolloidlahused on stabiilsed kui on eemaldatud elektrolüüdid , mis vähendavad lahuse püsivust ja segavad uurimist .

Agregatiivne püsivus, koagulatsioon , koagulatsioonilävi ja selle arvutamine, Shultze- Hardy reegel.
Agregatiivne püsivus – aine võime mitte muuta enda agregaatolekut.
Koagulatsioon – kalgendumine, on kolloidsüsteemi osakeste liitumine suuremateks, pöördumatu.
Schultze-Hardy reegel - The sensitivity of lyophobic colloids to coagulating electrolytes is governed by the charge of the ion opposite that of the colloid, and the sensitivity increases more rapidly than the charge of the ion.
Koagulatsioonilävi - Seega kutsuvad kõik elektrolüüdid alates teatud kontsentratsioonist esile kolloidlahuste koagulatsiooni. Seda kontsentratsiooni nimetatakse koagulatsiooniläveks.

Faasidevaheline piirpind, protsessid piirpinnal .

Pinna vabaenergia.
Pinna vabaenergia ongi pindpinevus . Pinna vabaenergia on töö, mis tuleb teha pinna suurendamiseks ühe pindalaühiku kohta.

Adsorptsiooni mōiste.
Osakeste iseenesik kogunemine pinnakihti, aine konts pindkihis ületab aine konts faasi sisemuses.

Gibbsi adsorptsioonivōrrand.
Γ= - c/RT x δ∂/∂c
kus, c – PAA kontsentratsioon lahuses, σ – pindpinevus vedelik-gaas pinnal, Γ - adsorbeeritud aine liig pinnakihis

Adsorptsioon vedeliku ja gaasi piirpinnal.
Pinnanähtus, mille puhul vedeliku või gaasi molekulid kogunevad molekulaarsidejõudude (van der Waalsi jõudude) toimel tahke keha pinnale.

Mis on adsorptsioon? Kuidas seda liigitatakse?
Nim. aineosakeste iseeneslikku kogunemist pindkihti ja aine kontsentratsioon pindkihis ületab aine kontsentratsiooni faasi sisemuses. Iseeneslikult saavad pindkihti koguneda vaid need ained, mis põhjustavad pindpinevuse e. pinna vabaenergia vähenemist.
Liigitatakse:
1) Füüsikalise adsorptsiooni aluseks on füüsikalised nähtused – van der Waalsi joud adsorbaadi osakeste vahel
2) Kemoadsorptsioonil tekib keemiline side adsorbendi ja adsorbaadi vahel. Võib tekkida nii elektroni üleminekul kui ühise elektronpaari tekkel.

Absorptsioon ja adsorptsioon (erinevus).
Absorptsioon toimub sees ja adsorptsioon pinnal.

Millised ained on hüdrofoobsed , millised hüdrofiilsed ?
Hüdrofoobsed on ained, mis tõrjuvad vett, ei moodusta vesiniksidemeid. Hüdrofiilsed, aga need, kes ei tõrju, veelembesed, moodustavad vesiniksidemeid.

Adsorptsioon tahke aine ja lahuse piirpinnal.
Vedeliku molekulid kogunevad molekulaarjõudude toimel tahke keha pinnale.

Mis on pindpinevus, mis on selle ühikud?
Nähtus, kus vedeliku pinnakiht käitub nagu elastne kile. Pinna vabaenergia vähenemine. Molekulid püüavad pinna suurust vähendada. Ühikuks 1 N/m. On põhjustatud molekulide vastastiktoimest.

Vedeliku pindpinevuse määramise meetodid.

Kapillaarse tõusu meetod
Stalagmomeetriline meetod – loetakse kindlast ruumalast tekkinud tilkade arvu, vahetult enne tilga eraldumist on pindpinevusjõud ja tilga raskus võrdsed.
Mulli suurima rõhu meetd – siin mõõdetakse rõhku, mida on vaja rakendada , et suruda läbi kapillaari ava ühe vedeliku sisse teise vedeliku tilk või gaasimullike

Kuidas ja miks sõltub pindpinevus temperatuurist?

Mis on pindliig ?
Pindliig on aine liig pindkihis võrreldes tasakaalulise kontsentratsiooniga tasakaalulises mahus.

Kuidas määrata pindliiga pindpinevuse isotermi alusel?

.DOCX Laadi alla originaalfail 11 lk · .docx · 14 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 11 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2017-04-10 Kuupäev, millal dokument üles laeti

14 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

Gertrud Kask Õppematerjali autor

reaktsioon soojus entroopia lähteaine pindpinevus faasid lahustuvus

Sarnased õppematerjalid

docx

Füüsikaline keemia

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 saab tõsta: ?

Füüsikaline keemia

doc

Füüsikaline- ja kolloidkeemia

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 - puudub ainev

Füüsikaline ja kolloidkeemia

docx

Füüsikaline keemia konspekt

Füüsikaline ja kolloidkeemia

doc

Keemia alused: Termodünaamika

Vabaenergia on olekufunktsioon, määrab reaktsiooni iseeneslikkuse. G=H-TS ja G=-TS sum Kui miinusega, siis iseeneslik/spontaanne. 35. Arvutage standardsete tekkevabaenergiate abil reaktsiooni standardne vabaenergia. Gr0=nGm0(saadused)-nGm0(lähteained) 36. Leidke protsessi maksimaalne mittepaisumistöö suurus. we,max=G 37. Arvutage minimaalne temperatuur, mille korral endotermiline reaktsioon võib iseeneslikult kulgeda. T=Hr0/Sr0 Füüsikaline tasakaal 38. Mis on füüsikaline tasakaal? Mis on staatiline tasakaal? Mis on dünaamiline tasakaal? Füüsikaline tasakaal faasid ja faasiüleminekud; lahustuvus; kolligatiivsed omadused; binaarsed vedelike segud; kromatograafia. Staatiline tasakaal Ahvid köie otsas. Eest vaadates 10, küljepealt 1. Dünaamiline tasakaaal dünaamilise tasakaalu korral päri- ja vastassuunalised protsessid küll toimuvad, kuid võrdse kiirusega. 39. Defineerige aururõhk

Keemia alused

docx

Üldkeemia eksami kordamisküsimused.

Erineb absorptsioonist selle poolest, et absorptsiooni puhul vedelik imbub või lahustub vedelikus või tahkises. Mõiste sorptsioon hõlmab mõlemat, nii adsorptsiooni kui absorptsiooni. Desorptsioon on adsorptsiooni vastupidine protsess. Sideme iseloom sõltub osavõtvatest ainetest, adsorptsiooni jaotatakse tavaliselt füüsikaliseks adsorptsiooniks (iseloomulikud nõrgad van der Waalsi jõud) ja kemosorptsiooniks (iseloomulikud kovalentsed sidemed). Füüsikaline adsorptsiooni alla kuuluvad ka elektrostaatiliste jõudude mõjul tekkivad sidemed. 47. Absorptsioon ja adsorptsioon (erinevus). Absorptsioon on keemias gaasi või gaasisegu neeldumine vedelikus või tahkises, harvem mõeldakse selle all vedeliku neeldumist tahkises. Neeldumiskeskkonda või -ainet nimetatakse absorbendiks, neeldunud ainet aga absorbaadiks. Gaaside kuivatamiseks või mõne gaasisegus sisalduva komponendi absorbeerimiseks kasutatakse absorptsioonikolonni

Keemia

pdf

Üldkeemia

kasutades hermeetiliselt suletavaid nõusid ning kaaludes reaktsiooni lähteained ja saadused. Nende abil näitas ta, et põlemine on ühinemine hapnikuga. 4. Millega tegeleb keemia ja mis on keemia harud (iseloomustage neid)? Keemia on teadus ainetest ja nende muundumisprotsessidest, mille käigus ühed ained muunduvad teisteks keemiliste sidemete ümberjaotumise ning elektronkatete ümberformeerumise tõttu. Keemia harud: Füüsikaline keemia keemia üldised põhialused. Orgaaniline keemia süsinikuühendite reaktsioonid ja omadused. Anorgaaniline keemia kõigi ülejäänud elementide ühendite reaktsioonid ja omadused. Analüütiline keemia objektide keemilise koostise määramine. Biokeemia bioloogiliselt oluliste ainete, protsesside ja reaktsioonide uurimine. Teoreetiline keemia ainete struktuuri ja omaduste uurimine matemaatiliste mudelite kaudu.

Üldkeemia

pdf

Üldkeemia kordamisküsimuste vastused

· Pindpinevus e pinna vabaenergia on töö, mis tuleb teha pinna suurendamiseks ühe pindalaühiku võrra. · Pindaktiivsus on aine võime vähendada pindpinevust faaside piirpinnal. 46. Mis on adsorbtsioon? Kuidas seda liigitatakse? · Adsorptsiooniks nim aineosakeste iseeneslikku kogunemist pindkihti ja aine kontsentratsioon pindkihis ületab aine kontsentratsiooni faasi sisemuses. · Tüübid: 1) füüsikaline adsorptsioon aluseks van der Waalsi jõud adsorbaadi osakeste vahel; 2) kemosorptsioon tekib keemiline side adsorbendi ja adsorbaadi vahel. 47. Absorptsioon ja adsorptsioon · Adsorptsioon erineb absorptsioonist selle poolest, et absorptsiooni puhul vedelik imbub või lahustub vedelikus või tahkises, adsorptsioon on aga aineosakeste kogunemine pindkihti. 48. Millised ained on hüdrofoobsed, millised hüdrofiilsed

Keemia

pdf

Üldine keemia põhimoisted I

AK + B → AB + K A + B → AB – summaarne reaktsioon. Negatiivne katalüsaator ehk inhibiitor – aeglustab reaktsiooni. Autokatalüüs – katalüsaator tekib reaktsiooni käigus ühe saadusena. Homogeenne katalüüs – nii reageerivad ained kui katalüsaator on samas faasis; heterogeenne katalüüs – süsteemis on mitu faasi; protsess toimub katalüsaatori pinnal. Adsorptsioon – aineosakeste kogunemine faasi sisemusest faaside piirpinnale: a) füüsikaline adsorptsioon, b) kemosorptsioon. 5. Keemiline tasakaal Pöörduvate reaktsioonide korral tasakaaluolekus: ∆G = 0; v1 = v2 .  k1 → k1 [ D][E ] Tasakaalukonstant: reaktsioon A + B D + E, K= = . ← k  2 k 2 [A][B]

Üldine keemia

Rohkem sarnaseid

Kommentaarid (0)

Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri

Kõik kommentaarid

.DOCX Laadi alla originaalfail 11 lk