mittepöörduvad (kulgevad ühes suunas, praktiliselt lõ puni) 2 KClO3 (t) 2 KCl (t) + 3 O2 (g) Pöörduvate reaktsioonide korral: Kui tingimused ei muutu, kulgevad reaktsioonid olekuni, kus vastassuunaliste reaktsioonide kiirused saavad võrdseks, ainete kontsentratsioonid enam ajas ei muutu ja tekkinud segus on sõltuvalt tingimustest rohkem või vähem kõiki reaktsioonis osalevaid aineid = TASAKAAL Keemilise tasakaalu tunnused toimuvad nii päri- kui vastassuunaline reaktsioon mõlemad nimetatud reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega Reaktsiooni aA + bB cC + dD Tasakaaluolek v1=v2 Tasakaaluoleku matemaatiliseks kirjeldamiseks kasut tasakaalukonstanti K: K= [C]c [D]d / [A]a [B]b *Keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia miinimum, s.t G = 0 *Reaktsiooni vabaenergiamuut on saaduste ja lähteainete molaarsete vabaenergiate vahe. *Selle arvutamiseks peame teadma, kuidas iga reaktsioonis osaleva aine vabaenergia muutub
esimesel seadusel. Keemilise reaktsiooni entalpia on soojusefekt, mis kaasneb keemilise reaktsiooniga (kui rõhk ja temperatuur ei muutu). Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! Eksotermiline protsess – soojus eraldub Endotermiline protsess – soojus neeldub 7. Miks on paljud eksotermilised reaktsioonid spontaansed? Selgita, millisel juhul võib endotermiline reaktsioon olla spontaanne! Paljud eksotermilised reaktsioonid on spontaansed , kuna Gibbsi energia vabaneb , entroopia kasvab või kahaneb, endotermiline protsess võib olla spontaanne juhul, kui entroopia kasvab 8. Keemilise muundumise entalpia. Reaktsioonientalpia, seos siseenergia ja entalpia vahel, standardsed reaktsioonientalpiad. Hessi seadus. Standardsed tekkeentalpiad. Reaktsioonientalpia sõltuvus temperatuurist. Keemilise reaktsiooniga kaasneb enamasti ka energia eraldumine või neeldumine.
(mida rohkem aatomeid), seda suurem on soojusmahtuvus. 5. Kirjutada süsteemi soojusmahtuvuse avaldised püsival rõhul ja ruumalal. Kummal juhul on soojusmahtuvus suurem? ∆U ∆H Cv = ∆ T Cp= ∆T Konstantsel rõhul on soojusmahtuvus mõnevõrra suurem, sest osa soojusest kulub paisumistöö tegemiseks. 6. 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. 7. Miks on paljud eksotermilised reaktsioonid spontaansed? Selgita, millisel juhul
Teist järku reaktsiooni korral on reaktsiooni kiirus proportsionaalne lähteaine kontsentratsiooni ruudu või kahe lähteaine kontsentratsioonide korrutisega. Teise järgu reaktsioonidele iseloomulik: • Teist jarku reaktsioonidele on iseloomulik suhteliselt pikk "saba" – madalatel kontsentratsioonidel on reaktsioon vaga aeglane. • Teist jarku reaktsioonidele on iseloomulik,kontsentratsiooni poordvaartuse lineaarne soltuvus ajast. Pinnanähtused ja adsorptsioon 14. Pinna vabaenergia Pindpinevus e. pinna vabaenergia on töö, mis tuleb teha pinna suurendamiseks ühe pindalaühiku võrra. dw = s ds, kus dw – tehtud töö s – pindpinevus ( J*m-2 e. N*m-1, kuna J = 1N*m ) ds – pindala muutus 15. Adsorptsiooni mõiste Adsorptsioon on pinnanähtus, mille puhul vedeliku või gaasi molekulid kogunevad molekulaarjõudude toimel tahke keha pinnale. 16. Gibbsi adsorptsioonivōrrand Γ= - c/RT x δ∂/∂c
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
aluselised, happelised, neutraalsed ja amfoteernsed. Nt. H2O- vesi; Al2O3- alumiiniumoksiid; CaO- kaltsiumoksiid ehk kustutamata lubi. *Hüdroksiidid: Koosneb metallioonidest ja hüdroksiidioonidest (OH -). Jaotatakse leelised(lahustuvad vees) ja nõrgad alused(ei lahustu). Nt. Ca(OH) 2- kaltsiumhüdroksiid; KOH-kaaliumhüdroksiid; NaOH- naatriumhüdroksiid. *Happed: Annab lahusesse vesinikioone. HCl-vesinikkloriidhape(soolhape); H2SO4- väävelhape; HNO3- lämmastikhape. 8. Mis on keemiline reaktsioon? Nimeta keemilise reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid? Keemiline reaktsioon on protsess, mille käigus ühest või mitmest keemilisest ainest (lähteaine(te)st) tekib keemiliste sidemete katkemise ja/või moodustumise tulemusena üks või mitu uute omadustega keemilist ainet (saadust, produkti). Jaotatakse: reaktsioonid kus reageerivate ainete aatomite oksüdatsiooniaste muutub ja, sellised kus ei muutu. Reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid:
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
avaldub kujul: ! ! ! ! ! Kuna [ES]-i kontsentratsioon on raskesti määratav, teisendati selle võrrandi: ! ! ! ! ! ! ! 1) ensüümi suhtes on reaktsioon alati 1. järku, s.t. kiirus sõltub lineaarselt ensüümi konstentratsioonist. 2) kui substraadi kontsentratsioon on väike, siis k2 >> k1 x [S] —> k2 + k1 x [S] = k2 ja reaktsioon on substraadi suhtes 1. järku ning kiirus sõltub lineaarselt substraadi kontsentratsioonist. 3) kui substraadi kontsentratsioon on suur, siis k2 >> k1 x [S] —> v = k3 x [E] ja reaktsioon on substraadi suhtes 0. järku ning kiirus ei sõltu substraadi kontsentratsioonist. ! II variant 1. Vesinikside. !
On madala sulamistemperatuuriga pehmeid aineid, aga ka väga kõrge sulamistemperatuuriga ülimalt tugevaid ja vastupidavaid aineid (teemant). Mittemetallide värvused võivad olla väga erinevad. 21. Alused- koosnevad metallioonist ja hüdroksidioonist (OH-). 22. Happed- koosnevad vesinikioonist(H+) ja happejääkioonist 23. Soolad- koosnevad metallioonist ja happejääkioonist 24. Oksiidid- koosnevad kahest elemendist, millest üks on hapnik. 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). Ühinemisreaktsioon - tulemusel tekib liht- või liitainetest ühend: H2 + Cl2 = 2HCl Lagunemisreaktsioon - saadusteks on aatomid või uued lihtained Cl2 = 2Cl
dt . Reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid: ainete iseloom, kontsentratsioon, rõhk (gaasiliste lähteainete korral), temperatuur, katalüsaator, segamine, pinna suurus (tahke lähteaine korral), lahusti iseloom (lahuste korral). Massitoimeseadus – reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete kontsentratsioonide korrutisega: reaktsioon: aA + bB → yY + zZ, v = k⋅c(A)a⋅c(B)b , kiiruskonstant (k) – kontsentratsioonist sõltumatu tegur; reaktsiooni kiirus v = k, kui ainete kontsentratsioonid võrduvad 1-ga. Massitoimeseadus heterogeensetes reaktsioonides – tahkete ainete kontsentratsioon c = 1. 2. Reaktsiooni molekulaarsus ja järk, reaktsiooni mehhanism Molekulaarsus – reaktsiooni elementaaraktist osavõtvate osakeste (molekulide vms.) arv; monomolekulaarsed (nt. A2 → 2A), bimolekulaarsed (nt
dt . Reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid: ainete iseloom, kontsentratsioon, rõhk (gaasiliste lähteainete korral), temperatuur, katalüsaator, segamine, pinna suurus (tahke lähteaine korral), lahusti iseloom (lahuste korral). Massitoimeseadus reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete kontsentratsioonide korrutisega: reaktsioon: aA + bB yY + zZ, v = kc(A)ac(B)b , kiiruskonstant (k) kontsentratsioonist sõltumatu tegur; reaktsiooni kiirus v = k, kui ainete kontsentratsioonid võrduvad 1-ga. Massitoimeseadus heterogeensetes reaktsioonides tahkete ainete kontsentratsioon c = 1. 2. Reaktsiooni molekulaarsus ja järk, reaktsiooni mehhanism Molekulaarsus reaktsiooni elementaaraktist osavõtvate osakeste (molekulide vms.) arv; monomolekulaarsed (nt. A2 2A), bimolekulaarsed (nt. A + B AB; 2A A2),
37. Keemilise reaktsiooni tasakaal. Kui tingimused ei muutu, kulgevad reaktsioonid olekuni, kus vastassuunaliste reaktsioonide kiirused saavad võrdseks, ainete kontsentratsioonid enam ajas ei muutu ja tekkinud segus on sõltuvalt tingimustest rohkem või vähem kõiki reaktsioonis osalevaid aineid (6. Loengu slaidid). Keemilise tasakaalu tunnused: 1. Toimuvad nii päri- kui ka vastassuunaline reaktsioon 2. Mõlemad nimetatud reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega Tasakaalus olev süsteem ei muutu päri- ega vastassuunas, kuni talle ei rakendata välist mõju. Dünaamilise tasakaalu korral päri- ja vastassuunalised protsessid küll toimuvad, kuid võrdse kiirusega. Tasakaaluolekus ei ole päri- ega vastassuunalised protsessid iseeneslikud ehk: Ssum = 0 Keemilise reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete molaarsete
valemit, (kuid optilised uurimismeetodid ei tule). 4. Difusioonikonstandi ja difusiooni sügavuse avaldise tuletamine. 5. Kolloidlahuste osmootne rõhk. 6. Sedimentatsiooni tasakaalu tuletus(kuid sedimentatsioonianalüüsi ei tule). 7. Hüpsomeetrilise seaduse tuletamine. 8. Viskoossus. (Polümeeri molaarmassi viskosimeetrilist määramist ei tule). 9. Pinna kõverdumisest tingitud rõhu liia(Laplace võrrandi) tuletamine. 10. Pinna vaba energia, pindpinevus, pindaktiivsus, pindliig. 11. Adsorptsioon. 12. Pindpinevuse määramine kapillaarse tõusu abil. 13. Gibbsi adsorptsioonivõrrandi tuletamine (teada ühte kahest tuletusest) 14. Adsorptsiooni isotermid: Henry, Langmuiri ja Freundlichi isotermid. 15. Langmuiri adsorptsiooni isotermi tuletamine(tuletust ei tule) 16. Freundlichi adsorptsiooni isotermi määramine pindaktiivse tahke adsorbendi ja orgaanilise happe vesilahuse piirpinnal. (tuletust ei tule) 17
16. Mida väljendab lahuse molaarne kontsentratsioon? Kas molaarne kontsentratsioon on mõõdetav või arvutatav suurus? Selgitage. Molaarne kontsentratsioon ehk molaarsus iseloomustab lahuse kontsentratsiooni ning näitab, mitu mooli ainet on lahustatud 1 liitris lahuses. Molaarse kontsentratsiooni mõõtühik on: 1M= 1mol/l --> ühe molaarne lahus ehk üks mool ainet/ühes liitris lahuses. Arvutatav suurus, sest on vaja arvutada moolide arv. C m=n/V 17. Mis on keemiline reaktsioon? Reaktsioonitüübid (näided). Keemilist reaktsiooni kirjeldatakse reaktsiooni võrrandiga, mis näitab protsessis osalevaid lähteaineid ja lõppprodukte. Looduses, keemiatööstuses ja bioloogilistes protsessides kulgevad keemilised reaktsioonid jaotatakse kaheks: reaktsioonid, milles reageerivate ainete aatomite oksüdatsiooniaste ei muutu reaktsioonid, milles aatomite oksüdatsiooniaste muutub (redoksreaktsioon) 1
elektrilaenguta (neutraalsetest) neutronitest. Prootoni ja neutroni mass on ligikaudu võrdsed. Prootonite arv tuumas määrab tuumalaengu ja ka elemendi. Neutronite arv antud elemendi tuumas võib varieeruda, põhjustades isotoopide olemasolu. Isotoopide keemilised omadused on väga sarnased. Kui aatomis on elektrone rohkem või vähem kui prootoneid, siis on tegemist iooniga. Liigse elektroniga on negatiivne ioon (anioon), puuduv elektron on aga positiivsel ioonil (katioon). Kui aatomis ei ole ühtegi elektroni, siis on tegemist täielikult ioniseeritud aatomiga. Seosed perioodilisustabeliga: Elemendid järjestatakse vastavalt aatomnumbrile, mis väljendab aatomituuma elektrilaengut ehk prootonite arvu tuumas – st, et neutraalse aatomi elektronkihi kogulaeng peaks olema sama, jagunedes vastavalt ehitusele ära elektronkihtidele, pidades silmas, et 1. elektronkihil võib olla kuni 2 elektroni, 2
1. Mis on dispersse süsteemi peenestusastme mõõduks? Pihussüsteeme jaotatakse sõltuvalt pihustunud aine osakeste mõõtmetest jämepihus- ehk jämedispersseteks ja peenpihus- ehk peendispersseteks süsteemideks. Esimesel juhul on pihuse mõõtmed suuremad kui 10-7 m, teisel juhul jäävad need suurusvahemikku 10-7...10-9 m. Sellest väiksemaid osakesi käsitletakse tõeliste lahuste komponentidena ja neis eristatakse ainult ühte faasi. 2. Mis on pindpinevus, mis on selle ühikud? Pindpinevus on pinnanähtus, kus vedeliku pinnakiht käitub kui elastne kile. Vedeliku pinnamolekulid mõjustavad üksteist tõmbejõududega, mis on suunatud piki pinda ja püüavad pinna suurust vähendada. Pindpinevuse ühikuks on . Njuuton meetri kohta võrdub pindpinevusega, mille tekitab vedeliku vaba pinna 1 meetri pikkusele piirjoonele, pinna puutuja sihis mõjuv jõud 1 njuuton. 3. Kuidas sõltub pindpinevus aine loomusest? 4
o Protsess keevitusest kiirem. · Joodise puudus: o Jooteliite temperatuuritundlikkus (kuumus võib põhjustada liite tugevuse vähenemise) · Woodi sulam (Wood's alloy) 50% vismuti, 26,7% plii, 13,3% tina ja 10% kaadmiumi o Sulamistemperatuur on madalam tema komponentide sulamistemperatuurist · Molaarne kontsentratsioon ehk molaarsus iseloomustab lahuse kontsentratsiooni ning näitab, mitu mooli ainet on lahustatud 1 liitris lahustis · Redoksreaktsioon on keemiline reaktsioon, mille juures elektronid lähevad üle redutseerjalt oksüdeerijale ning esimese oksüdatsiooniaste suureneb, teise oma samal ajal väheneb · Elektrone loovutavaid aatomeid nimetatakse redutseerijaks. · Raud oksüdeerub ehk on anood (loovutab elektrone) · Galvaanielement seadis, kus keemilise reaktsiooni energia muudetakse elektrienergiaks o Element koosneb kahest vastavasse elektrolüüdilahusesse paigutatud elektroodist
20) 2N2O5 4NO2 + O2 r = kN2O5 (1.21) H2 + I2 2HI r = kH2I2 (1.22) Üldiselt reaktsiooni kiirus peab olema kindlaks tehtud katseliselt ja seda ei saa tuletada reaktsiooni stöhhiomeetriaga. Reakstioon aA+bB=dD+eE ei ütle meile palju reakstiooni mehhanismist. Kõige lihtsam näite on 1.22 A+B A---B C + B Kompleks reaktsioon kooseb vähemalt kahest osast. Eksponentsiaalne kiiruse võrrand ja stöhhiomeetrilise koefitsendi võrrandid ei sobi. C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 (1.23) Sucrose Glucose Fructose r = k[C12H22O11]. r = k' [C12H22O11] [H2O]v. k = k´H2Ov The number of molecules which react in an elementary step is called the molecularity of the elementary reaction
Amfoteersed oksiidid veega ei reageeri Neutraalsed oksiidid Neutraalsetele oksiididele ei vasta ühtegi hapet ega alust Hapete, leeliste ega veega nad ei reageeri Sellesse alaliiki kuuluba ainult 3 mittemetallioksiidi: süsinikoksiid CO (tuntud ka vingugaasina), lämmastikoksiid NO ja dilämmastikoksiid N 2O (tuntud ka naerugaasi nime all) 25. Keemiline reaktsioon (liigitus, näited). Looduses, keemiatööstuses ja bioloogilistes protsessides kulgevad keemilised reaktsioonid jaotatakse kaheks: o Reaktsioonid, milles reageerivate ainete aatomite oksüdatsiooniaste ei muutu o Reaktsioonid, milles aatomite oksüdatsiooniaste muutub (redoksreaktsioon) Paralleelsed reaktsioonid Mõnikord kulgeb ühtede ja samade lähteainete vahel mitu erinevat keemilist reaktsiooni
faaside vabaenergiad on erinevad. Üleminek toimub alati vabaenergia vähenemise suunas. Sellest tulenevalt, kui temperatuuri muuta dT võrra, peab ka rõhk muutuma dP võrra. Seda tasakaalu kirjeldab Clapeyron-Clausiuse võrrand: dp/dT = H/(TV) 4. Keemiline tasakaal- süsteemi püsiv olek, mis kujuneb kui pöörduvas protsessis päri ja vastassuunalised reaktsioonid kulgevad võrdse kiirusega. 5. Reaktsiooni isotermi võrrand - DG = R × T × ln(Kp) DG << 0 (Kp >> 1) reaktsioon kulgeb vasakult paremale, tasakaalusegus põhiliselt saadused DG >> 0 (Kp << 1) reaktsioon kulgeb vastassuunas, tasakaalusegus põhiliselt lähteained 6. Tasakaalukonstandi sõltuvus temperatuurist reaktsioooni tasakaal ei sõltu temperatuurist, kui reaktsiooni soojusefekt e. entalpia on võrdne 0-ga. 3) 15. Elektrijuhtivuse määramine 1. Elektrolüütiline dissotsiatsioon. Elektrolüütide lahustumisel vees jagunevad molekulid vastasnimeliselt laetud osakesteks ioonideks
kasvukiirus (v1 >> v2). Kasutatavamad kondenseerimismeetodid: 1. Lahusti vahetamine ehk füüsikaline kondenseerimine. See põhineb asjaolul, et ühes lahustis on aine lahustuv, teises lahustis aga mitte. Lahusti vahetamisel sadeneb aine liig välja ning moodustab kolloidosakesed. Näiteks annab NaCl lahustatuna vees tõelise lahuse, lahustatuna benseenis aga kolloidlahuse. 2. Aurude kondenseerimine . 3. Keemiline reaktsioon. ( a: vahetusreaktsioon, b: hüdrolüüsireaktsioon, c: redoksreaktsioon). B Peenestusmeetodid. Selle eesmärgiks on suuremate osakeste pihustamine väiksemateks 1. Kuulveski 2. Kolloidveski 3. Pihustamine elektrikaares 4. Vedelate või tahkete ainete peenestamine ultraheliga 5. Keemiline dispergeerimine (peptisatsioon) Fe(OH)3 + HCl FeOCl + 2H2O. 3. Kolloidsüsteemide puhastamine. A Dialüüs B Elektrodialüüs C Ultrafiltreerimine D Tsentrifuugimine 4
Kui see oleks ühes tükis, siis oleks ta kuup ruumalaga V. Dispergeeritud faas on aga peenendatud, mistõttu ruumala on jaotatud väiksemate kuupide kujul, mille summarne ruumala on endiselt V. Pikkus l väiksema kuubi pikkus Peenestusaste Eripind väikeste kuupide summarne pindala. Pinnaenergia Pinnaenergia jaoks kehtib aga valem. Siin on energia, mis on vajalik pinna temperatuuri hoidmiseks, kui pinda suurendada ühe ühiku võrra. on pindpinevus. Oluline on siin see, et pinnaenergia on võrdeline pindpinevusega, eripinnaga ja ruumalaga (s.t. kasvab kui need kasvavad). Kui ruumala jääb samaks peenestamisel, siis eripind kasvab. Sellega koos kasvab ka pinnaenergia . Klassifikatsioon osakeste mõõtmete järgi , siis sadestuvad näeb mikrosk. ei läbi filtreid jämedispersne. ei dialüüsu ei difundeeru
Toimib isevooluliselt, sest kondenseerumisel toimub pinna vähenemine ja sellega koos vabaenergia vähenemine probleemiks on kasvu õigeaegne pidurdamine, et ei tekiks jämedispersne ebapüsiv süsteem. Staadiumid: kristallisatsioonikeskme teke väikeste kristallidena ja keskmete kasv sõltuvana kristalli pinnale sadenevate molekulide arvust, difusioonkonstandist ja difusioonitee pikkusest. Kasutatavamad: lahusti vahetamine ehk füüsiline kondenseerimine, aurude kondenseerimine, keemiline reaktsioon.Peenestusmeetotid: eesmärgiks suuremate osakeste pihustamine väiksemateks: kuulveski, kolloidveski, pihustamine elektrikaares, vedelate/tahkete ainete peenestamine ultraheliga, keemiline dispergeerimine. Kolloidosakste puhastamine: dialüüs, elektridialüüs. Ültrahelifiltreerimine, tsentrifuugimine. Optilised omadused: valguse hajumine-molekulardispergeeritud süsteemi läbib mutusteta, jämedisp-us põhjustab hägususe selles valguse hajumine ja peegeldumine. Valgus hajub
Hinnake vabaenergiamuudu abil reaktsiooni iseeneslikkust antud temperatuuril. 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
Toimib isevooluliselt, sest kondenseerumisel toimub pinna NH4 ioonide vastu, mis on vajalikud taimede kasvuks.Happelistele faasidevahelisel piirpinnal, alandades sellega faasidevahelist Seebi pesemistoime avaldub ainult sellest kriitilisest vähenemine ja sellega koos vabaenergia vähenemine probleemiks muldadele veetakse lupja, et taimedele kasutud H ioonid asendada pindpinevust (pinna vabaenergiat). Selle tulemusena suureneb kontsentratsioonist kõrgemal kontsentratsioonil. Sellel on kasvu õigeaegne pidurdamine, et ei tekiks jämedispersne Ca ja Mg. Märgumine: tilk tahke keha pinnal võib: minna laiali kuni emulsiooni agregatiivne püsivus Vastavalt Bancrofti reeglile kontsentratsioonil toimub lahuse omaduste järsk muutumine.Ca-seep ebapüsiv süsteem
Seda potentsiaalihüpet kirjeldab Nernsti võrrand. Polariseeritaval elektroodil reaktsioone ei toimu ja seal esinev tasakaal on elektrokeemilist laadi. Laetud osakesed ei suuda faaside piirpinda läbida. Elektrilise kaksikkihi kujunemine: Metall paigutatakse tema enda soola lahusesse. Tema ioonide keemiline potentsiaal metallid- ja lahusefaasis on üldjuhul erinev, mille tagajärjel metalli ioonid hakkavad läbi piirpinna minema üle madalama keemilise potentsiaaliga faasi. Kuna ioonid on elektriliselt laetud, siis see üleminek põhjustab faaside laadumise. Selle tagajärjel omandab metallifaas positiivse laengu, seega tõmmatakse lahusest faaside piirpinnale anioone, mis püüavad neutraliseerida laengut. Anioonid omakorda põhjustavad metallielektroodi sisemusest positiivsete laengute kandumise metall-lahuse piirpinnale, kus tegib erimärgiliste laengute vastasseis. On tekkinud elektriline kaksikkiht. Elektroni poolt tehtav ja termodünaamiliselt maksimaalne kasulik töö
paisumisel, tahke aine lahustumisel jne. 36. Gibbsi vabaenergia, reaktsiooni suuna ja tasakaalu kriteeriumid. Gibbsi energia (tuntud ka kui Gibbsi vabaenergia, tahistatakse G) on termodunaamiline potentsiaal, mis iseloomustab tood, mida termodunaamiline susteem suudab teha konstantsel temperatuuril ja rohul. Vabaenergia energia, mis on tootamise jaoks "katte saadav". Gibbsi energia keemilise reaktsiooni jaoks on selle reaktsiooni toimumise potentsiaal, mis vordub nulliga, kui reaktsioon on saavutanud tasakaalu. Tasakaaluolekus on delta G vordne nulliga. Keemiline tasakaal ja kineeteika 37. Keemilise reaktsiooni tasakaal. Pöörduvate reaktsioonide korral: Kui tingimused ei muutu, kulgevad reaktsioonid olekuni, kus vastassuunaliste reaktsioonide kiirused saavad võrdseks, ainete kontsentratsioonid enam ajas ei muutu ja tekkinud segus on sõltuvalt tingimustest rohkem või vähem kõiki reaktsioonis osalevaid aineid = TASAKAAL 38
hapnikku, lämmastikku. Anorgaanilised ühendid – on kõik ülejäänud ühendid, samuti mõned lihtsamad süsinikuühendid (CO2, karbonaadid, jt) Keemilised sidemed – aatomid ühendis on seotud keemiliste sidemetega Binaarne ühend – koosneb ainult kahe elemendi aatomitest (nt H2O) Molekul – diskreetne rühm aatomeid, mis on omavahel seotud kindlas järjestuses. Ioon – positiivselt või negatiivselt laetud aatom või molekul: Katioon – positiivselt laetud ioon (nt Na+, NH4+) Anioon – neg laetud ioon (nt Cl-, CO3 2-) Iooniline ühend – koosneb erinimeliselt laetud ioonidest (nt Na2CO3) Molekulaarne ühend – koosneb elektriliselt neutraalsetest molekulidest (nt H2O) (metallid pigem lovutavad elektrone ja moodustavad katioone; mittemetallid pigem liidavad elektrone ja moodustavad anioone) Mool – ainehulk, milles on sama palju osakesi (aatomeid, molekule), kui neid on 12 grammis süsinik-12’s.
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.
kuumusele, jne. Puudused: suur mass; happe lisamise vajadus (välditav konstruktsiooni täiustamisega); plii on mürgine ja väävelhape korrodeeriv. Liitium-ioonakud Anood: Li sisaldav süsinik Katood: Li sisaldav sulam või ühend, näiteks LiCoO2 _ Anoodi ja katoodi vahel on spetsiaalsest polümeerist eralduskiht, mis sisaldab orgaanilist elektrolüüti. Mõnede konstruktsioonilahenduste puhul nimetatakse akut ka liitium-polümeerakuks. _ Tühjenemisel ja laadimisel liiguvad Li+ ioonid läbi eralduskihi ühelt elektroodilt teisele. _ Anoodil: Lix/grafiit _ Li+ + e + Lix-1/grafiit _ Katoodil: Li+ + e + Li1-xCoO2 _ LixCoO2 _ Üks Li-ioon aku element annab 3,7 V klemmipinge, seetõttu paljudes rakendustes piisab ühestainsast elemendist. Umbes sama pinge annavad kolm NiCd või NiMH elementi. _ Eelised: kerge; ei sisalda toksilisi materjale; suurim erimahtuvus siin vaadeldud vooluallikatest.
Teiste elementide elektronegatiivsused leitakse võrdluse teel. 23. Kovalentne side, selle polariseeritavus - Kovalentneside on homopolaarne side sidet moodustav elektronpaar asub tuumasid moodustava sirge keskpaigas ja elektronpilve tihedus on jaotunud mõlema tuuma suhtes sümmeetriliselt. molekulis on orbitaalide kattumispiirkond nihutatud tugevamini elektrone siduva elektronegatiivsema elemendi poole, molekul polariseerub tekib polaarne side. 24. Iooniline side molekulaarsed ja mittemolekulaarsed ained - Iooniline side tekib ühendis erinimeliste laengutega ioonide vahel. Iooniline side tekib niisuguste elementide aatomite omavahelisel reageerimisel, mille elektronegatiivsused erinevad teineteisest tunduvalt EN >1,9. Molekulaarne aine on molekulidest koosnev aine. Molekulaarsed ained on palju mittemetallid: nt vesinik, hapnik, broom, jood, valge
2 P¿ G>0 4-¿ Näiteks on ATP sünteesi , see ent ATP molekul: +¿O 2 ¿ ehk ¿ . Lainelise AT P kompenseeritakse glükoosi rakusisese O-¿ 2 P¿ oksüdatsiooniga, mille G<0
Normaaltingimused. Gaasi molaarruumala AVOGADRO SEADUS: kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad samal rõhul ja temperatuuril võrdse arvu molekule. Gaasiliste lihtainete molekulid koosnevad Avogadro seaduse kohaselt kahest aatomist. NT: Cl, H2, O2 jne. Et gaasi ruumala sõltub oluliselt temperatuurist ja rõhust, kasutatakse gaaside iseloomustamiseks NORMAALTINGIMUSI ( 0C (270K), 760 mmHg (1 at.=101325 Pa)) 1 mooli gaasilise aine ruumala normaaltingimustel on 22,4 l. 1.8 Aatom ja molekul. Süsinikuühik. Aatommass. Molekulmass AATOM-elemendi väikseim osake, millel säilivad elemendi omadused ja millisena element esineb liht- või liitainete molekulis. LIHTAINE koosneb ühe ja sama elemendi aatomitest. NT: Fe, O2 jne LIITAINE koosneb erinevate elementide aatomitest. NT: H2O, HCl jt. MOLEKUL lihtaine või ühendi väikseim osake, mis eksisteerib iseseisvalt säilitades selle aine keemilised omadused. Ühe ja sama elemendi aatomid võivad moodustada mitmeid lihtaineid