dT TRT pdT RT dT RT 2 16. Reaktsiooni isoterm. Tasakaalukonstandi sõltuvus H dT - H temperatuurist 17. Gibbsi faaside reegel d ln = R T 2 ; ln p = ln p ln p = RT + C µiA = µiB Tasakaalulises süsteemis komponent i eri H 1 1 y = ax + b; ln p 2 - ln p1 = - - ; µ R T2 T1 faasides A ja B ( ) = -S ,...
Kolloidkeemia Kristian Leite 2012 Materjal/aine Kalju Lott Kolloidkeemia Kristian Leite 2012 Materjal/aine Kalju Lott 1.) Dispergeeritud süsteemide klassifikatsioon Dispergeeritud süsteem e. peenendatud süsteem süsteem, kus on enamasti üks faas maatriksiks ja teine faas või faasid, mis on jaotatud väikeste tükkidena suurema faasi sees, kuid mitte molekulidena (nagu lahuses). Näiteks kolloidid. Dispersioonikeskkond analoogia lahusti. Nö. maatriks, milles on peenendatud kujul teine faas Dispergeeritud faas analoogia lahustunud aine. Aine, mis on dispersioonikeskkonnas peenendatud kujul. Dispergeeritud faasi vaadeldakse lihtsustatuna kui kuupi. Kui see oleks ühes tükis, siis oleks ta kuup ruumalaga V. Dispergeeritud faas on aga peenendatud, mistõttu...
Mis määrab ära polümeermaterjali läbipaistvuse? kristallilisuse astmest, lisandite kontsentratsioonist ja täiteaine hulgast. 13. Mis määrab ära metalli värvi? värvus on määratletud peegeldunud kiirguse spektraaljaotusega. 1. Mis on faas? 2. Mis on faasidiagramm? 3. Mis iseloomustab faasi? 4. Defineeri Gibbsi faaside reegel 5. Mis on süsteemi vabadusastmete arv? 6. Analüüsi puhta aine faasidiagrammi? 7. Mittu faasi on tasakaalus kolmikpunktis? 8. Kui suur on süsteemi vabadusastmete arv ühefaasilises alas? 9. Kui suur on süsteemi vabadusastmete arv kahefaasilises alas? 10. Kui suur on süsteemi vabadusastmete arv kolmefaasilises alas? 11. Defineeri lahus 12. Defineeri segu 13. Analüüsi piiramatu lahustuvusega süsteemi faasidiagrammi 14...
Seega kujutab materjali pind endast kõrgema energiaga olekut võrreldes sisemusega. 9.Millised on laengukandjad elektroonses elektrijuhis? Elektroonses elektrijuhtivuses on laengukandjateks elektronid. Pos laetud osakesed saavad väljasuunalise kiirenduse, neg laetud aga vastupidise suuna kiirenduse. 10.Milline on avaldis elektrijuhtivuse leidmiseks ioonlises keraamikas. &kogu=&elektroonne+&iooniline 11.Defineerige Gibbsi faaside reegel 8 1.Mis on materjali omadus? Materjali omadus on selle materjali vastumõju mingi välisparameetri muutusele. Tähtsamad omadused on: mehhaanilised, termilised, elektrilised, magnetilised, optilised ja materjali vastupidavus keskkonna mõjule 2.Millised on lubatud energianivood elektronile aatomis? Liikudes ümber tuuma on elektronile lubatud ainult kindlad energiavood, mis lubavad omandada elektronil just kindlad energiaväärutsed. 3.Iseloomustage püsivat dipoolsidet?...
Seega kujutab materjali pind endast kõrgema energiaga olekut võrreldes sisemusega . 9.Millised on laengukandjad elektroonses elektrijuhis? Elektroonses elektrijuhtivuses on laengukandjateks elektronid.Pos.laetud osakesed saavad väljassuunalise kiirenduse, neg laetud aga vastupidise suuna kiirenduse. 10.Milline on avaldis elektrijuhtivuse leidmiseks ioonilises keraamikas Skogu=Selektroonne + Siooniline 11.Defineerige Gibbsi faaside reegel :näitab, et tasakaalulise süsteemi vabadusastmete arv on seda suurem, mida rohkem on temas komponente, faaside arvu kasv põhjustab aga vabadusastmete languse ! (faaside reegel: lähtub termodünaamilisest tasakaalutingimusest deltaG=0. Tasakaalulises heterogeenses süsteemis peab valitsema termiline ja mehaaniline tasakaal kõikide faaside vahel. Samuti peab kõikides faasides olema püstitunud keemiline tasakaal ja iga komponendi keemiline potentsiaal...
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. Aine - *üks aine esinemisvormidest; *kõik, millel on olemas mass ja mis võtab enda alla mingi osa ruumist; *koosneb aatomites, molekulidest või ioonidest. Lihtaine keemiline aine,...
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. 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 funktsioo...
Omadused sõltuvad aine atomaarsest sktruktuurist ja aatomite ruumilisest paiknemisest. Amorfsetes ainetes on aatomite asetus korrapäratu, kaootiline ; kristallilistes ainetes asuvad aatomid korrapäraselt, kindlal kaugusel üksteisest, moodustades geomeetrilisi kujundeid kristallvõresid. Kõikidel metallidel on tahkes olekus kristalliline ehitus. Metalliside : tüüpiliste metallide aatomeis on üsna vähe valentselektrone 1, 2 või 3. Metallide aatomeis valentselektronid eralduvad aatomeist ja moodustavad elektrongaasi, mis levib kogu kristalli ulatuses. Ioone liidavad sillaks külge tõmbejõud, mis moodustavad nende ja elektrongaasi vahel. Metallide omadused : 1) metallid on plastselt deformeeritavad kuju saab välisjõudude mõjul muuta, ilma et puruneks. Deformeerimisel nihkuvad metalli kristallide osad mööda kristallvõre teatud tasapindu...
Metallisulamid _ Rauasulamid (süsinikteras,malm, roostevabateras) _ Vasesulamid (messing, pronks, uushõbe- alpaka ja melhior) _ Niklisulamid _ Alumiiniumisulamid _ Magneesiumisulamid _ Titaanisulamid _ Tinasulamid _ Kõvasulamid _ Väärismetallide sulamid (Au, Ag, Pt, Pd) _ Metallide jootmine ja joodised Materjalide füüsikalised omadused: Tihedus, Sulamistemperatuur, Korrosioonikindlus Temperatuuri, mil materjal läheb üle tardolekust vedelasse, nimetatakse sulamistemperatuuriks (Ts). Korrosiooniks nimetatakse materjali ja keskkonna (õhk, gaasid, vesi, kemikaalid) vahelist reaktsiooni, milles materjal hävib. Sulamid _ Sulamid on metalsed materjalid, mis on kahe või enama metalli segud. _ Metalliline sulam on sulam, mille põhikomponent (üle 50%) on metall. _ Homogeensetes sulamites on erinevate elementide aatomid jaotunud ühtlaselt. _ Heterogeensed sulamid koosnevad eri koostisega kristalsetest faasidest . Sulamite eelised võrreldes puhas...
kreekakeelsest sõnast µ (khemeia): kunst muuta `tavalisi' metalle väärismetallideks või nende sulamiteks Tõenäoliselt tulenes kreeka khemeia omakorda egiptusekeelsest sõnast ham (algselt kham) või hemi: "Egiptus" või "must".Keemia - teadus ainetest ja nende muundumise seaduspärasustest. Ümbritseva maailma aineline aspekt. Keemilised reaktsioonid on ainete sellist laadi muundumised, kus tekivad või lagunevad aatomitevahelised keemilised sidemed, kusjuures aatomite liik (keemiline element) ei muutu; aatomites toimuvad muutused välistes elektronkihtides.mittemeteoriitne raud vähemalt 2100 a. e.m.a..esimesed vaskesemed enne 9 tuh. a. e.m.a Egiptuses kasutati paljusid keemil. muundumisi: keraamika, kääritamine (2500.a. paiku e. Kr. valmistati nelja õllesorti), värvid, kulla eraldamine jm. Egiptlased tundsid kulla metallurgiat (Nuubia kullapahtlad), hõbeda saamist (sulamist pliiga), vaske ja pronksi (sulam Sn-ga), rauda (ja karastamisprotsess...
Aine on mateeria vorm, millel on väga erinev koostis ja struktuur. Keemia on teadus, mis uurib aineid ja nendega toimuvaid muundumisi ja muudatustele kaasnevaid nähtusi. Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Keemiline element on aatomite liik, millel on ühesugune tuumalaeng (111 elementi, 83 looduses). Molekul koosneb mitmest ühe või mitme elemendi aatomitest (samasugustest või erinevatest). Molekul on lihtvõi liitaine väikseim osake, millel on sellele ainele iseloomulikud keemilised omadused. Ioon on aatom või omavahel seotud aatomite grupp, mis on kas andnud ära või liitnud ühe või enam elektroni, omades seetõttu kas positiivse (katioon) või negatiivse laengu (anioon). Aatom, molekul Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest. Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prootonid ja neutronid ei ole jagamatud, vaid koosnevad kvarkid...
Olekuparameetrid suurused, millega saab td. süsteemi olekut iseloomustada (U, H, S, G, F) Olekuvõrrand süsteemi olekut iseloomustav parameetrite omavaheline sõltuvus (ideaalgaasi olekuvõrrand, reaalgaasi olekuvõrrand) Olekufunktsioon suurus, mis sõltub ainult süsteemi olekust, aga mitte selle oleku saavutamise viisist. Z = f(x, y) on olekufunktsioon, kui tema lõpmata väike muudatus dZ on täisdiferentsiaal: Z Z dZ = dx + dy x y y x Protsessifunktsioon süsteemis toimuvat protsessi iseloomustav suurus, sõltub protsessi läbiviimise viisist, tähistatakse väiketähega (töö w, soojushulk q) Homogeenne süsteem süsteem, mille omadused on tema kõigis osades ühesugused või muutuvad ühest kohast teise üleminekul pidevalt. Heterogeenne süsteem süsteem, mis...
olema lüofiilne 2) sisaldama stabilisaatorit, (milleks võivad olla lahustumatud mille tõttu seep ei pese.35. Seepide olek lahuses. (jäme-, kolloid-, molekulaardispergeeritud) kui koostisosade Adsorbeerunud ioonide hüdratatsioon aga vähendab iooni ja pinna pindaktiivse aine molekulid või elektrolüüdi ioonid). Solubilisatsioon. Lahjades lahustes esinevad seebid molekulidena. agregaatoleku alusel (gaas, vedel, tahke); Lüofoobsed: elektrilist vastumõju. Adsorptsiooni võimelt on parimad Cs+, Ba2+, Emulsioonideks nimetatakse selliseid dispergeeritud süsteeme, Kontsentratsiooni tõustes tekivad mitsellid alates teatud vastastikmõjud nõrgad, dispersioonikeskkonnaks vesi: hüdrofoobsed...
Gibbsi ja Helmholtzi vaba energia. Vaba energia kui protsessi suuna kriteerium . Helmholtzi 12. Isobaarse potentsiaali sõltuvus rõhust Oluline. Tõesta valem 13. Keemiline potentsiaal. Tuleta reaktsiooni üldvõrrand 14. Keemilise tasakaalu üldvõrrand. Tuleta reaktsiooni üldvõrrand 15. Rõhu ja temperatuuri mõju reaktsiooni tasakaalule. Tasakaalukonstandi erinevad väljendusviisid Kp, Kc ja Kx. 16. Reaktsiooni isoterm. Tasakaalukonstandi sõltuvus temperatuurist Ainult valem. 17. Gibbsi faaside reegel 18.Ühekomponendiliste süsteemide kirjeldamine faasidiagrammi abil.. Vee olekudiagramm. 19. Clausiuse - Clapeyroni võrrand. Valem 20. Kahekomponendiliste süsteemide kirjeldamine faasidiagrammide abil. Tooge lihtsaimaid näiteid. 20.21.22. vali ise faasiga-kirjeldus ja joonis. 21. Faasidiagrammi alusel loetleda tasakaalulised faasid diagrammil; 22. Piiratult lahustuvate vedelike kirjeldamine faasidiagrammi abil. 23. Partsiaalsed moolsuurused. Gibbsi-Duhemi võrrand. Aint põhimõte. 24...
Dispergeeritud süsteeme klassifitseeritakse nii osakeste mõõtmete (jäme-, kolloid-, molekulaardispergeeritud) kui koostisosade agregaatoleku alusel (gaas, vedel, tahke);Lüofoobsed: vastastikmõjud nõrgad, dispersioonikeskkonnaks vesi: hüdrofoobsed süsteemid, lüofiilsed: osakeste vastastikmõjud suured, vesikeskkonna puhul hüdrofiilsed;vabadispersed: puuduvad disperse faasi omavahelised seosed (nim soolid), struktureeritud süsteemid: disperse faasi osakesed moodustavad omavahel suht tugevaid struktuure, omadused lähenevad tahkele ainele ja nim tarreteks ehk geelideks.; gaasiliste korral aerosoolideks, vedela korral lüsoolideks, tahke korral soolideks, hüdrosoolide korral on keskkonnaks vesi; organosoolide korral orgaaniline vedelik. Kolloidsüs. Valmistamise meetodid: kondenseerimism: eesmärgiks aatomite/molekulide/ioonide liitmine suuremateks agregaatideks. Toimib isevooluliselt, sest kondenseerumisel toimub pinna vähenemine ja sellega ko...
Kineetika uurimise vajalikkus, seos termodünaamikaga. Kiirus võib olla otsustava tähendusega produktide tekkel! Vaatamata, et reaktsiooni vaba energia muut on negatiivne võib produkte mitte tekkida piisaval hulgal ja kiirest. Kiirus on aeglane Keemiline kineetika on füüsikalise keemia osa, mis kirjeldab reaktsioonide ajalist kulgu matemaatiliste võrrandite abil. Termodünaamika annab vastuse reaktsioonide kulgemise võimalikkuse kohta, kuid kineetiline analüüs näitab, kui kiiresti saabub tasakaal. Termodünaamiline tasakaalukonstant annab võimaluse arvutada reaktsiooni võrrandile vastavat max. saagist, kuid ei räägi midagi reaktsiooni kiirusest. Keemiliste reaktsioonide ja protsesside planeerimisel on tähtis: kirjeldada matemaatiliselt reaktsiooni kulgemist leida seos reaktsiooni kiiruse ja temperatuuri vahel eeldada reaktsiooni võimalikku mehhanismi reaktsioo...
Füüsikaline keemia Kristian Leite Materjalid/ainet andis Kalju Lott TD mõisted Termodünaamiline süsteem ruumiosa, mida iseloomustavad kindlad termodünaamilised suurused. See on eraldatud ümbritsevast piirpinnaga. Olekuparameetrid termodünaamilist süsteemi iseloomustavad suurused n. U,H,G,F. Olekuvõrrand Parameetrite omavaheline sõltuvus n. ideaalgaasi olekuvõrrand Olekufunktsioon süsteemi olekust sõltuv suurus, sellele vastandub protsessifunktsioon (vt.all). On täisdiferentisaalina Protsessifunktsioon süsteemis toimuvat protsessi iseloomustav suurus, sõltub protsessi läbiviimise viisist, tähistatakse väiketähega (töö w, soojushulk q) Homogeenne süsteem süsteem, kus omadused on kõikjal ühesugused või muutuvad ühtlaselt Heterogeenne süsteem süsteem, mille võib jaotada erinevate omadustega osadeks (faasid) Faasid süsteemi osad, mida iseloomustavad faasisiseselt ühtlased termodünaamil...
Dispergeeritud süsteemide klassifikatsioon Osakeste järgi: Süsteem d, m-1 l, m Süsteemi osakeste iseloomustus Jämedispersne <107 >10-7 Sedimenteeruvad (lihtdispersioonid, kiiresti, on suspensioonid, eraldatavad tavalise emulsioonid, vahud, filtreerimisega, on aerosoolid) nähtavad hariliku mikroskoobiga, ei...
Keem reaks-s on lähteainete mok-des sidemete katk. ja saaduste lähedal indutseerib pol mok mittepol-le dipoolmomendile, mis on 1.1 Massi jäävuse seadus suletud süst.mass ei sõltu toimuv.-st mok-s uute sidemete tekk. Keem-s reak-s ei muutu aatomite arv ja seda suurem, mida kõrgem on mittepol molekuli polariseeritavus. protsessidest selles süst.s. Keem.reaks.i võrrandi kirj.l avaldub liik, kuid muut-d aatomite vahel-d keem-d sidemed, samas eral-b Dispersiooni jõud (Edisp),tek lähen-te aatomite või mok-de ekt-de seadus selles, et reak.i võrrandi mõlemal poolel peab aatomite või neeldub en-t. Erist-se mitmesug-d sideme tüüpe: kovalentne, sünkroonse liikumise tõttu. sümbolite arv <=>. 2H2+O2=2H2O Lähteaine masside summa on iooniline, metalliline, koordinatiivne, ves...
Keemia põhimõisteid ja põhiseadusi Keemia uurimisobjektiks on ained ja nende muundumised. Keemia on teadus ainete koostisest, ehitusest, omadustest, muundumisest ja sellega kaasnevatest nähtustest. Keemia põhiseaduste avastamiseni jõuti 18. saj lõpul, 19. saj alguses. 1.1 Massi jäävuse seadus Suletud süsteemi mass ei sõltu selles süsteemis toimuvatest protsessidest. Lähteainete masside summa võrdub lõppsaaduste masside summaga. (Laroiser, 1774a.) Keemilise reaktsiooni võrrandi kujutamisel avaldub seadus selles, et reaktsioonivõrrandi mõlemal poolel peab elementide aatomite arv olema võrdne. Reaktsiooni käigus aatomid ei kao ega teki ja et aatommass on püsiv, ei muutu ka ainete üldmass. N: 2H2+O2=2H2O (2 mol/1mol/2mol -> 4g/32g/36g) Reageerivate ainete masside summa võrdub lõppsaaduste masside summaga. 1.2 Energia jäävuse seadus Energia ei teki ega kao. Suletud süsteemis on energia hulk konstantne. Energia on seotud massiga: E= m*c2...