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
isoprotsessiga) P=konst - isobaarilised protsessid atmosfääri rõhul lahtises nõus kulgevad reaktsioonid V=konts isokoorilised protsessid hermeetiliselt suletud jäigaseinalises aparatuuris toimuvad protsessid T=konts isotermilised protsessid Adiabaatilised protsessid ei toimu soojusvahetust ümbrusega (q = 0) muutuvad:T, P, V Protsesside liigid soojusvahetuse suuna järgi Eksotermiline protsess soojus eraldub Endotermiline protsess soojus neeldub Adiabaatiline protsess puudub soojusvahetus Olekufunktsioonid Olekufunktsioonid on arvutavad suurused. Süsteemi olekufunktsioonideks on sellised süsteemi olekut iseloomustavad suurused, mis ei sõltu oleku saavutamise viisist. Olekufunktsioone tähistatakse suurte tähtedega (siseenergia U, entalpia H, entroopia S, Gibbsi energia G) Protsessifunktsioon süsteemis toimuvat protsessi iseloomustav suurus, mis sõltub protsessi läbiviimise viisist (nt. töö w, soojushulk q) Töö (w)
isoprotsessiga) P=konst - isobaarilised protsessid atmosfääri rõhul lahtises nõus kulgevad reaktsioonid V=konts isokoorilised protsessid hermeetiliselt suletud jäigaseinalises aparatuuris toimuvad protsessid T=konts isotermilised protsessid Adiabaatilised protsessid ei toimu soojusvahetust ümbrusega (q = 0) muutuvad:T, P, V Protsesside liigid soojusvahetuse suuna järgi Eksotermiline protsess soojus eraldub Endotermiline protsess soojus neeldub Adiabaatiline protsess puudub soojusvahetus Olekufunktsioonid Olekufunktsioonid on arvutavad suurused. Süsteemi olekufunktsioonideks on sellised süsteemi olekut iseloomustavad suurused, mis ei sõltu oleku saavutamise viisist. Olekufunktsioone tähistatakse suurte tähtedega (siseenergia U, entalpia H, entroopia S, Gibbsi energia G) Protsessifunktsioon süsteemis toimuvat protsessi iseloomustav suurus, mis sõltub protsessi läbiviimise viisist (nt. töö w, soojushulk q) Töö (w)
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
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:
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
Ideaalse gaasi olekuvõrrand (Clapeyroni-Mendelejevi võrrand): pV = nRT , R – gaasi universaalkonstant; R = 8.314 J/mol⋅K (ehk 0.0820 dm ⋅atm/mol⋅K); 3 R = poVo/To; po – normaalrõhk (1 atm. ehk 101 325 Pa), To – normaaltemperatuur (0 °C ehk 273.15 K), Vo – molaarruumala normaaltingimustel (22.4 dm3/mol). Olekufunktsioonid – funktsioonid, mis sõltuvad olekuparameetritest, nt. siseenergia (U), entalpia (H), entroopia (S), vabaenergia (G); on määratud süsteemi olekuga ega sõltu sellest, kuidas see olek on saavutatud. Süsteemi koguenergia (E): E = Ekin. + Epot + U, Ekin ja Epot – süsteemi kui terviku kineetiline ja potentsiaalne energia. Siseenergia (U), J/mol – süsteemi moodustavate osakeste liikumise ja vastastikuste seoste energia; isoleeritud süsteemis ∆U = 0. Termodünaamika I seadus ehk energia jäävuse seadus: ∆U = q + w ,
Ideaalse gaasi olekuvõrrand (Clapeyroni-Mendelejevi võrrand): pV = nRT , R gaasi universaalkonstant; R = 8.314 J/molK (ehk 0.0820 dm atm/molK); 3 R = poVo/To; po normaalrõhk (1 atm. ehk 101 325 Pa), To normaaltemperatuur (0 °C ehk 273.15 K), Vo molaarruumala normaaltingimustel (22.4 dm3/mol). Olekufunktsioonid funktsioonid, mis sõltuvad olekuparameetritest, nt. siseenergia (U), entalpia (H), entroopia (S), vabaenergia (G); on määratud süsteemi olekuga ega sõltu sellest, kuidas see olek on saavutatud. Süsteemi koguenergia (E): E = Ekin. + Epot + U, Ekin ja Epot süsteemi kui terviku kineetiline ja potentsiaalne energia. Siseenergia (U), J/mol süsteemi moodustavate osakeste liikumise ja vastastikuste seoste energia; isoleeritud süsteemis U = 0. Termodünaamika I seadus ehk energia jäävuse seadus: U = q + w ,
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
faaside arv muutuks. Faaside tasakaalu korral on sama keemiline potentsiaal kooseksisteerivatel faasidel ning segu puhul ka segu eri komponentidel. Näiteks tasakaalu korral vedeliku ja tema kohal oleva küllastatud auru vahel on keemilised potentsiaalid kumbaski faasis võrdsed. Keemiline aine võib esineda erinevates vormides: – gaasiline faas; – vedel faas; – tahke faas. Nende faaside vahel on võimalik kolm tasakaali: Tahke - vedel Tahke - gaas Vedel - gaas Paljude ainete korral eksisteerib rida erinevaid tahkeid faase (teemant ja grafiit, erinevad jää vormid). Tasakaalus olevate faaside vahel toimub pöörduv ainevahetus, kus ajavahemikus ühest faasist teise (vastassuunas) üleminevad ainehulgad on võrdsed. 2. Ideaalsete lahuste üdiseloomustus Lahust, mis vastab täpselt Raoult'i seadusele, nimetatakse ideaalseks lahuseks. Ideaalses lahuses on vastasmõju lahusti ja lahustunud aine vahel sama nagu lahusti molekulide vahel, s.t
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
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
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.
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.
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
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
moodustub iooniline side. mõlemad sunnitud väliskihil elektrone jagama nii omavahel kui ka teiste kovalentsete sidemetega ainete vahel. Olek toatemperatuuril Tahke Vedelik või gaas Polaarsus Kõrge Madal Kuju Kindel kuju puudub Konkreetse kujuga Sulamistemperatuur Kõrge Madal Keemistemperatuur Kõrge Madal
1. Keemiline element – teatud kindel aatomite liik, mida iseloomustab tuumalaeng. Aatom – koosneb aatomituumast ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Molekul – koosneb mitmest aatomituumast (samasugustest või erinevatest) ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Ioon – koosneb ühest või mitmest aatomituumast ja elektronist, omab pos (katioon) või neg (anioon) laengut. 2. Aatomi mass – aatomi mass grammides. Näiteks 10-24 g Ühik: g Molekuli mass – molekuli mass grammides. Ühik : g Aatommass – keemilise elemendi või selle isotoobi ühe aatomi mass aatommassiühikutes (amü). Molekulmass – ühe molekuli mass aatommassiühikutes (amü) ehk süsinikuühikutes (sü). Molaarmass – ühe mooli aine mass grammides
1. Keemiline element teatud kindel aatomite liik, mida iseloomustab tuumalaeng. Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Molekul koosneb mitmest aatomituumast (samasugustest või erinevatest) ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Ioon koosneb ühest või mitmest aatomituumast ja elektronist, omab pos (katioon) või neg (anioon) laengut. 2. Aatomi mass aatomi mass grammides. Näiteks 10-24 g Ühik: g Molekuli mass molekuli mass grammides. Ühik : g Aatommass keemilise elemendi või selle isotoobi ühe aatomi mass aatommassiühikutes (amü). Molekulmass ühe molekuli mass aatommassiühikutes (amü) ehk süsinikuühikutes (sü). Molaarmass ühe mooli aine mass grammides. Ühiks: g/mol 3
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
lihtsamatest ühenditest ilma uue elektronpaari loomiseta. Koordinatiivne side kui kovalentse sideme eriliik. doonor-aktseptorside ehk koordinatiivne side. Erinevus tavalisest kovalentsest sidemest on kui kovalentse sideme moodustamisel annab kumbki reageeriv aatom elektronpaari tekkeks ühe elektroni siis koordinatiivse sideme tekkimisel annab üks aatomitest elektronpaari, teine vakantse orbitaali. 30. Kompleksühendid looduses - Eluslooduse oluliseim reaktsioon fotosüntees peale kogu elusa materjali alusaine loomise on selle reaktsiooni tulemusena atmosfääris vaba hapnik ja maapõues taandatud süsiniku varud (süsi, nafta, põlevkivi, turvas jne.). Kompleksühendid on ka hemaglobiin ja müoglobiin. 31. Aine agregaatolekud mille poolsest erinevad gaasilised ained, vedelikud ja tahkised - Gaasides toimub praktiliselt piiramatu difusioon selle tulemusena jaotub gaas
aatomi raadius väheneb. Aatomi elektronkihtide mahtuvust iseloomustab vastavalt. Elektronid püüavad reaktsioonides omandada 8 elektronilist väliskihti oktetti. Metalli aatomitel on kergem loovutada 1-3 elektroni, kui liita neid oktetti tekkimisel. Metallid loovutavad elektrone.NT: Na-e- =Na+; Mg 2e- =Mg 2+; Al 3e2 =Al3+ jne. Mittemetallid liidavad elektroone: Cl+e-= Cl-; S +2e- = S2- 3. Keemiline side ja molekuli ehitus keemiline reaktsioon on lähteainete molekulides sidemete katkemine ja saaduste molekulides uute molekulide tekkimine. Reaktsioonides ei muutu aatomite arv ja liik, kuid muutuvad sidemed, mille juures eraldub või neeldub energia. Uue sideme tekke põhjuseks on ühinevate aatomite elektronide kollektiveerumine molekulis, millega võib kaasneda ka laengu ülekandumine. Eristatakse mitmesuguseid sidemetüüpe: kovalentne-, iooniline, metalliline, koordinatiivne-, vesinikside.
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
Nad erinevad üksteisest tiheduse, kokkusurutavuse ja ühtlase täite poolest. Segu- kombinatsioon kahest või enamast ainest. Homogeenne segu- koostis on koguaeg sama, on ainult ühes faasis Heterogeenne segu- koostis varieerub, on mitmes faasis. Lahus- mitmes erinevast komponendust koosnev homogeenne süsteem. Tõeline lahus- termodünaamiliselt püsiv süsteem Kolloidlahus- süsteem on heterogeenne ja suhteliselt ebapüsiv. Lahused võivad olla mitmes olekus: tahke(pronks, teras), gaas (õhk, CO2), vedel (bensiin). Samuti on olemas ka superkriitiline olek ja plasmaolek (virmalised). 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)
Seda väidet nimetatakse Hessi seaduseks ehk termokeemia põhiseaduseks. See on termodünaamika I seaduse rakendus keemilistele protsessidele. Hessi seadusest tehakse järgmised järeldused: a) pärisuunalise keemilise reaktsiooni soojusefekt on võrdnevastasmärgiga võetud vastassuunalise reaktsiooni soojusefektiga. b) Astmelistes reaktsioonides on soojusefekt võrdne üksikute reaktsioonistaadiumite soojusefektide summaga. Entalpia muut ringprotsessis on 0. 4. Keemiliste reaktsioonide soojusefektide arvutamine. Vt õpikust lk 121 5. Reaktsiooni soojusefekti olenevus temperatuurist (Kirchhoffi seadus) Keemilise reaktsiooni soojusefekti temperatuurikoefitsent on arvuliselt võrdne reaktsioonist osa võtvate ainete molaarsete soojusmahtuvuste algebralise summaga, milles produktide soojusmahtuvused loetakse positiivseks, lähteainete omad negatiivseks ja arvestatakse reaktsioonivõrrandi stöhhiomeetrilisi koefitsente.
toimuvatest protsessidest selles süsteemis. Keemilise reaktsiooni 1) W.Paul (1925) printsiip aatomis ei saa olla kahte täpselt anioon ja võib olla ka neutraalne. Kompleks ioonide laengu võrrandi kirjutamisel avaldub seadus selles, et reaktsiooni ühesuguses energiaolekus st.ühesuguste kvantarvuga elektroni. neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid, mis moodustavad võrrandi mõlemal poolel peab aatomite sümbolite arv olema 2) Energia miinimum peab elektronide aatomis olema välissfääri. võrdne. 2H2+O2=2H2O Lähteaine masside summa on võrdne minimaalne potensiaalne energia. Mida kaugemal elektron on Kompleksi ühendi tekke näiteks on järgnev reaktsioon: lõppsaaduste masside summaga. (A
potentsiaalidega elektroodide ühendamisel) arvel tekib elektrivool => keemilise reaktsiooni energia muudetakse elektrienergiaksAnoodil (tsinkelektrood): Zn oksüdeerimine Aktiivsem metall oksüdeerub ehk loovutab elektrone ehk läheb lahusesse. 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
Avatud süsteem toimub nii energia- kui ka ainevahetus ümbritseva keskkonnaga Suletud süsteem puudub ainevahetus ümbrusega, aga võib toimuda energiaülekanne kas töö (mehaaniline toime) või soojusena (termiline toime). Isoleeritud süsteem puudub nii energia- kui ka ainevahetus. Väliskesskonnaga pole ei mehhaanilist ega soojuslikku kontakti. Adiabaatne süsteem soojusvahetus väliskeskkonnaga puudub Eksotermiline protsess soojus eraldub Endotermiline protsess soojus neeldub Adiabaatne protsess puudub soojusvahetus Isotermiline protsess temperatuur konstantne Isobaariline protsess rõhk konstantne Isokooriline protsess ruumala konstantne Paisumistöö töö, mis on tingitud ruumalamuutusest Kasulik töö töö. mis ei ole seotud rummalamuutusega (näiteks akus või kütuseelemendis toimuva keemilise reaktsiooni töö) Soojusmahtuvus C on soojushulk, mis kulub, et tõsta keha soojust 1 kraadi võrra
ruumala (V), ainehulk (n) · Parameetrite omavaheline sõltuvus kujutab endast ideaalgaasi olekuvõrrand: pV=m/M*RT pV=nRT 30. Termodünaamika I seadus. Termodünaamika I seadus ehk energia jäävuseseadus ütleb: energia ei teki ega kao, vaid muundatakse mingiks teiseks vormiks. 31. Termodünaamika I seaduse matemaatiline avaldis. U=q+ U siseenergia muutus q susteemile antav soojushulk w töö 32. Protsessid püsival ruumalal ja rohul, entalpia, soojusmahtuvus. Siseenergia muut on vordne soojusefektiga konstantsel ruumalal. Entalpia- Konstantsel rõhul toimuvate protsesside kirjeldamiseks on parem entalpia H. H =U + PV H =U +n(gaas)RT Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Soojusmahtuvus soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tostmiseks 1 oC vorra kui temperatuuri tostmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). Soojusmahtuvuse uhikuks on [J/K]. C = q/ T
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.
Süsteemid liigitatakse ülesehituse ja koostise alusel: välisrõhuga võrdne gaasi rõhk. Homogeenne süsteem süsteemi omadused on Termiliselt isoleeritud anumas saab gaasi paisumistöö kõikides süsteemi osades samad või muutuvad ainukeseks allikaks olla gaasi siseenergia paisumise ühtlaselt. käigus gaas jahtub. Heterogeenne süsteem koosneb mitmest Keemilised ja füüsikalised protsessid toimuvad enamasti üksteisest reaalsete pindadega eraldatud kas püsival rõhul või süsteemi muutumatu ruumala juures. erisuguste omadustega homogeensest osast, mida Isobaariline protsess toimub püsival rõhul. nimetatakse faasiks
ühest kohast teise üleminekul pidevalt 2) heterogeenne süsteem – koosneb mitmest erisuguste omadustega faasist faas – ühtlane süsteemi osa, mis on teistest osadest eralduspinnaga lahutatud ning erineb keemilis-füüsiliste omaduste poolest olekuparameetrid – iseloomustavad süsteemi termodünaamilist olekut (p, T, V, n) olekuvõrrand – iseloomustab olekuparameetrite vahelisi seoseid nt ideaalne gaas – puuduvad osakeste mõõtmed/ruumala (osakesed on punktid) ning osakestevaheline vastastikmõju pV = nRT R – gaasi universaalkonstant; R = 8.314 J/molK (ehk 0.0820 dm3atm/molK); R = poVo/To; po – normaalrõhk (1 atm. ehk 101 325 Pa), To – normaaltemperatuur (0 °C ehk 273.15 K), Vo – molaarruumala normaaltingimustel (22.4 dm3/mol).
Olekuparameetrid: p — rõhk T — temperatuur V — ruumala n — aine hulk Igasugune parameetrite muutus on termodünaamiline protsess ja nende muutus viib uue oleku tekkele. Olekufunktsioonid — suurused, mille väärtus on üheselt määratud ainult süsteemi olekuga ega sõltu sellest, millisel teel see olek saavutatud on. Neid ei saa eksperimentaalselt mõõta ega harilikult ka arvutada; arvutada saab nende muutust. U — siseenergia [kJ] H — entalpia [kJ] S — entroopia [J/kmol] G — Gibbsi vabaenergia [kJ/mol] W — töö [kJ] } pole olekufunktsioonid, sest nende väärtus sõltub viisist, mille q — soojus [kJ] } kaudu olek on saavutatud. Entalpia arvestab lisaks süsteemile ka teda ümbritsevat keskkonda. Gibbsi energia — energia, mille arvel süsteem teeb tööd Entroopia — korrapäratuse mõõt; entroopia absoluutväärtust saab arvutada. 2. termodünaamika I seadus. Soojusefektid:
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
