Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Keemia alused praktikumi KT kordamine". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
lähteaine, reaktsioonikiirus, katalüsaator, temperatuuritegur, gaas, massitoimeseadus, suurendamine, katalüüs, katalüsaatorid, pöörduvad, pöördumatud, 2kcl, tasakaalusegus, graafik, ühegi, chatelier, ühikud, saadused, kiiruskonstant, summaarne, nihkumist, endotermilise, taastuvad, eksperimente, süsteemist, vahekorda, tasakaalukonstandiLABORATOORNE TÖÖ 3 SISSEJUHATUS Keemiline tasakaal ja reaktsioonikiirus. Keemilised protsessid võib jagada pöörduvateks ja pöördumatuteks. Pöördumatud protsessid kulgevad ühes suunas praktiliselt lõpuni. Selliste protsesside näiteks on mitmed reaktsioonid, mille käigus üks reaktsioonisaadustest (gaas või sade) eraldub süsteemist 2KClO3(s) →2KCl(s) + 3O2 ↑ Vastupidises suunas see reaktsioon ei kulge. Paljud reaktsioonid on aga pöörduvad, nad kulgevad nii ühes kui teises suunas ja reaktsiooni lõpuks
saab loendada ja mida on arvuliselt tohutult palju. 2. Molaarmass - on ühe mooli aine mass grammides, dimensiooniks on g/mol. 3. Avogadro seadus - Kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad ühesugusel temperatuuril ja rõhul võrdse arvu molekule (või väärisgaaside korral aatomeid). 4. Daltoni seadus - Keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas, kui teisi gaase segus poleks. 5. Gaasi suhteline ja absoluutne tihedus: a. Suhteline tihedus - on ühe gaasi massi suhe teise gaasi massi samadel tingimustel (V, P, T). Gaasi suhteline tihedus on ühikuta suurus ja näitab, mitu korda on antud gaas teisest raskem või kergem. b. Absoluutne tihedus - normaaltingimustel ehk 1 kuupdetsimeetri gaasi mass normaaltingimustel
1. Sissejuhatus. Keemilised protsessid võib jagada pöörduvateks ja pöördumatuteks. Pöördumatud protsessid kulgevad ühes suunas praktiliselt lõpuni. Selliste protsesside näiteks on mitmed reaktsioonid, mille käigus üks reaktsioonisaadusest (gaas või sade) eraldub süsteemist. Vastupidises suunas see reaktsioon ei kulge. Paljud reaktsioonid on aga pöörduvad, nad kulgevad nii ühes kui teises suunas ja reaktsiooni lõpuks moodustuvas ainete segus (tasakaalusegus) on nii lähteaineid kui saadusi. Sõltuvalt tingimustest (temperatuur, rõhk) nende vahekord tasakaalusegus varieerub. Fikseeritud tingimustel saabub selliste reaktsioonide puhul mingil hetkel olukord, kus ühegi aine kontsentratsioon enam ajas ei muutu. Sellist olukorda nimetatakse keemiliseks tasakaaluks.
Kordamisküsimused Mõisted 1. Mool aine hulk, mis sisaldab 6,02 10 23 ühe ja sama aine ühesugust osakest. 2. Molaarmass on ühe mooli aine mass grammides, dimensiooniks on g/mol. 3. Avogardo seadus Kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad ühesugusel temperatuuril ja rõhul võrdse arvu molekule. 4. Daltoni seadus Keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas, kui teisi gaase segus poleks. 5. Gaasi suhteline tihedus on ühe gaasi massi suhe teise gaasi massi samadel tingimustel. Gaasi suhteline tihedus on ühikuta suurus ja näitab, mitu korda on antud gaas teisest raskem või kergem. 6. Gaasi absoluutne tihedus ühe kuupdetsimeetsi gaasi mass normaaltingimustel. 7. Ideaalgaaside seadused Boyle´i seadus Konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi maht (V)
Kordamisküsimused Mõisted 1. Mool aine hulk, mis sisaldab 6,02 10 23 ühe ja sama aine ühesugust osakest. 2. Molaarmass on ühe mooli aine mass grammides, dimensiooniks on g/mol. 3. Avogardo seadus Kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad ühesugusel temperatuuril ja rõhul võrdse arvu molekule. 4. Daltoni seadus Keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas, kui teisi gaase segus poleks. 5. Gaasi suhteline tihedus on ühe gaasi massi suhe teise gaasi massi samadel tingimustel. Gaasi suhteline tihedus on ühikuta suurus ja näitab, mitu korda on antud gaas teisest raskem või kergem. 6. Gaasi absoluutne tihedus ühe kuupdetsimeetsi gaasi mass normaaltingimustel. 7. Ideaalgaaside seadused Boyle´i seadus Konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi maht (V)
Viia Lepane SISSEJUHATUS Keemilised protsessid võib jagada pöörduvateks ja pöördumatuteks. Pöördumatud protsessid kulgevad ühes suunas praktiliselt lõpuni. Selliste protsesside näiteks on mitmed reaktsioonid, mille käigus üks reaktsiooni-saadustest (gaas või sade) eraldub süsteemist. Näiteks: 2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) Vastupidises suunas see reaktsioon ei kulge. Paljud reaktsioonid on aga pöörduvad, nad kulgevad nii ühes kui teises suunas ja reaktsiooni lõpuks moodustuvas ainete segus (tasakaalusegus) on nii lähteaineid kui saadusi. Sõltuvalt tingimustest (temperatuur, rõhk) nende vahekord tasakaalusegus varieerub. Pöörduvaid reaktsioone märgistatakse sageli kahe vastassuunalise noolega. Näiteks: H2(g) + I2(g) 2HI(g) Fikseeritud tingimustel saabub selliste reaktsioonide puhul mingil hetkel olukord, kus ühegi aine kontsentratsioon enam ajas ei muutu
Mõisted Mool – ainehulk, mis sisaldab 6,02 x 1023 ühesugust osakest (molekuli, aatomit, iooni, elektroni vm) Molaarmass – ühe mooli aine molekulide mass grammides Avogadro seadus – kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad ühesugusel temperatuuril ja rõhul võrdse arvu molekule. Daltoni seadus – keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas, kui teisi gaase segus poleks. Gaasi suhteline ja absoluutne tihedus Suhteline tihedus - ühe gaasi massi suhe teise gaasi massi samadel tingimustel (V,P,T). Gaasi suhteline tihedus on ühikuta suurus ja näitab, mitu korda on antud gaas teisest raskem või kergem. Ideaalgaaside seadused Boyle’i – Mariotte’i seadus – konstantsel temperatuuril on kindla kogus egaasi maht (V) pöördvõrdelises sõltuvuses rõhuga (P). PV=const
LABORATOORNE TÖÖ 3 Keemiline tasakaal ja reaktsioonikiirus Sissejuhatus: Keemilised protsessid võib jagada pöörduvateks ja pöördumatuteks. Pöördumatud protsessid kulgevad ühes suunas praktiliselt lõpuni. Selliste protsesside näiteks on mitmed reaktsioonid, mille käigus üks reaktsiooni-saadustest (gaas või sade) eraldub süsteemist. Vastupidises suunas see reaktsioon ei kulge. Paljud reaktsioonid on aga pöörduvad, kulgedes mõlemas suunas ja reaktsiooni lõpuks moodustuvas tasakaalusegus on nii lähteaineid kui saadusi. Sõltuvalt tingimustest nagu temperatuur ja rõhk nende vahekord tasakaalusegus varieerub. Pöörduvaid reaktsioone märgistatakse sageli kahe vastassuunalise noolega. Fikseeritud tingimustel saabub olukord, kus ühegi aine kontsentratsioon enam ajas ei muutu- keemiline tasakaal. Siis ei ole protsessid lõppenud, vaid kulgevad vastassuunas ühesuguse kiirusega.
Laboratoorne töö 3 Keemiline tasakaal ja reaktsiooni kiirus Sissejuhatus Keemilised protsessid jagunevad pöörduvateks ja pöördumatuteks. Pöördumatud protsessid kulgevad ühes suunas praktiliselt lõpuni, vastupidiselt need reaktsioonid ei kulge. Pöörduvad reaktsioonid aga kulgevad nii ühes kui teises suunas, reaktsiooni lõpuks moodustuvas ainete segus (tasakaalusegus) on nii lähteaineid kui saadusi, mille vahekord varieerub sõltuvalt erinevatest tingimustest. Keemiliseks tasakaaluks nimetatakse olukorda, kus pöörduvate reaktsioonide puhul ühegi aine kontsentratsioon enam ajas ei muutu, vastassuunalised protsessid kulgevad ühesuguse kiirusega. Tasakaaluoleku matemaatiliseks kirjeldamiseks kasutatakse tasakaalukonstanti (Kc). [A]..
tavaliselt osarõhkude kaudu ( ) Le Chatelier' printsiip: Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. Tasakaalu mõjuvad faktorid: Temperatuuri tõstmine nihutab endotermilise (soojuse neeldumisega kulgeva) reaktsiooni tasakaalu paremale, eksotermilise reaktsiooni tasakaalu aga vasakule Lähteainete kontsentratsiooni suurendamine nihutab reaktsiooni tasakaalu paremale, aga produktide kontsentratsiooni suurendamine - vasakule Rõhu tõstmine gaasiliste ainete osavõtul kulgevates tasakaalureaktsioonides nihutab tasakaalu suunas, kus gaasiliste ainete molekulide arv väheneb. ∆C Reaktsiooni kiirus: V= V t =−tanα V =k 1 ∙ C pA ∙ C qB ∆t ; ;
REAKTSIOONI KIIRUS keemilise reaktsiooni kiirus – saaduste/lähteainete hulga muutust ajaühikus. (Homogeense) reaktsiooni kiirus (v), põhiühik mol/dm3⋅s – ruumalaühikus ajaühiku jooksul toimuvate reaktsiooni elementaaraktide arv; mõõdetakse lähteaine või saaduse kontsentratsiooni muutusega ajaühikus, seejuures lähteainete kontsentratsioon ajas väheneb (Δc<0) ja saaduste kontsentratsioon kasvab (Δc>0). c 2 c1 v t 2 t1 keskmine kiirus: hetkeline e tõeline kiirus: c dc v lim ( ) t 0 t dt
Sissejuhatus Keemilised protsessid võib jagada pöörduvateks ja pöördumatuteks. Pöördumatud protsessid kulgevad ühes suunas praktiliselt lõpuni. Selliste protsesside näiteks on mitmed reaktsioonid, mille käigus üks reaktsioonisaadustest (gaas või sade) eraldub süsteemist. Vastupidises suunas see reaktsioon ei kulge. Paljud reaktsioonid on aga pöörduvad, nad kulgevad nii ühes kui teises suunas ja reaktsiooni lõpuks moodustuvas ainete segus (tasakaalusegus) on nii lähteaineid kui saadusi. Fikseeritud tingimustel saabub reaktsioonide puhul mingil hetkel olukord, kus ühegi aine kontsentratsioon enam ajas ei muutu. Sellist olukorda nimetatakse keemiliseks tasakaaluks. Keemiline tasakaal on nn dünaamiline tasakaal, sest protsessid ei ole lõppenud, vaid nad kulgevad vastassuundades ühesuguse kiirusega
Pöörduva reaktsiooni võrrand üldkujul: aA+b B c C + d D Tasakaalukonstant [A]...[D] ainete A...D kontsentratsioonid tasakaaluolekus mol/dm3 a,b,c ja d koefitsendid reaktsioonivõrrandist. Le Chatelier' printsiip - Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. Tingimused mida saab muuta, on eelkõige lähteainete kontsentratsioon, temperatuur ja rõhk. · Lähteainete kontsentratsiooni suurendamine nihutab reaktsiooni tasakaalu paremale. Saaduse kontsentratsiooni suurendamine nihutab tasakaalu vasakule (lähteainete tekke suunas). · Temperatuuri tõstmine nihutab endotermilise reaktsiooni tasakaalu paremale, eksotermilise reaktsiooni tasakaalu aga vasakule. · Rõhu tõstmine gaasiliste ainete osavõtul kulgevates tasakaalureaktsioonides nihutab tasakaalu suunas, kus gaasiliste ainete molekulide arv väheneb.
Laboratoorne töö 3 Keemiline tasakaal ja reaktsioonikiirus Eksperimentaalne töö 1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö ülesanne ja eesmärk Töö eesmärk on uurida katseliselt Le Chatelier' printsiipi reaktsiooni tasakaalu nihkumist lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Sissejuhatus Pöörduvad reaktsioonid on reaktsioonid, mis kulgevad nii ühes kui teises suunas ja reaktsiooni lõpuks moodustuvas ainete segus on nii lähteaineid kui saadusi. Fikseeritud tingimustel saabub selliste
põrked on seega resultatiivsemad) Molekulid peavad põrkehetkel olema teineteise suhtes soodsal torienteeritud Keemilise reaktsiooni kiirus sõltub ka põrgete sagedusest (arvust ajaühikus) Keemilise reaktsiooni kiiruse sõltuvus lähteainete kontsentratsioonidest (osarõhkudest) Mida suurem on lähteainete kontsentratsioon, seda tihedamalt paiknevad osakesed ja seda suurem on nendevaheliste põrgete sagedus ja seega ka reaktsioonikiirus. 1869 aastal tuletasid Kristiaania (Oslo) Suurtükiväe Akadeemia õppejõud Cato Maximilian Guldberg ja Pieter Waage niinimetatud Massitoimeseaduse: Keemilise reaktsiooni kiirus on võrdeline lähteainete kontsentratsioonide korrutisega. Reaktsioonivõrrandi koefitsendid lähevad astendajatek Üleskirjutis 2Cl2 + CH4 = CH2Cl2 + 2HCl on ju tegelikult lühendus pikemast kirjaviisist Cl2 + Cl2 + CH4 = CH2Cl2 + HCl + HCl ja selle reaktsiooni kiirus on
LABORATOORNE TÖÖ 3 Keemiline tasakaal ja reaktsioonikiirus Sissejuhatus: Keemilised protsessid võib jagada pöörduvateks ja pöördumatuteks. Pöördumatud protsessid kulgevad ühes suunas praktiliselt lõpuni. Selliste protsesside näiteks on mitmed reaktsioonid, mille käigus üks reaktsiooni-saadustest (gaas või sade) eraldub süsteemist 2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) Vastupidises suunas see reaktsioon ei kulge. Paljud reaktsioonid on aga pöörduvad, nad kulgevad nii ühes kui teises suunas ja reaktsiooni lõpuks moodustuvas ainete segus (tasakaalusegus) on nii lähteaineid kui saadusi. Sõltuvalt tingimustest (temperatuur, rõhk) nende vahekord tasakaalusegus varieerub. Pöörduvaid reaktsioone märgistatakse sageli kahe vastassuunalise noolega Fikseeritud tingimustel saabub selliste reaktsioonide puhul mingil hetkel olukord, kus ühegi aine kontsentratsioon enam ajas ei muutu. Sellist olukorda nimetatakse keemiliseks tasakaaluks. .
Laboratoorne töö 3 Keemiline tasakaal ja reaktsioonikiirus Eksperimentaalne töö 1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö ülesanne ja eesmärk: Le Chatelier' printsiip reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Sissejuhatus Pöörduvad reaktsioonid on reaktsioonid, mis kulgevad nii ühes kui teises suunas ja reaktsiooni lõpuks moodustuvas ainete segus on nii lähteaineid kui saadusi. Fikseeritud
c d [C ] ∙ [ D ] K c= a b [ A] ∙[B] [A]...[D] – ainete A...D kontsentratsioonid tasakaaluolekus mol/dm3 A, b, c, ja d – koefitsiendid reaktsioonivõrrandist. Le Chatelier' printsiip Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. Tingimused, mida saab muuta, on eelkõige: lähteainete kontsentratsioon - lähteainete kontsentratsiooni suurendamine nihutab reaktsiooni tasakaalu paremale. temperatuur – temperatuuri tõstmine nihutab endotermilise reaktsiooni tasakaalu paremale, eksotermilise reaktsiooni tasakaalu vasakule. Rõhk – rõhu tõstmine gaasiliste ainete osavõtul kulgevates tasakaalureaktsioonides nihutab tasakaalu suunas, kus gaasiliste ainete molekulide arv väheneb Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid
n gaasiliste ühendite moolide arvu muutus reaktsiooni Mida suurem on Kc või Kp, seda enam on tasakaalusegus saadusi, st reaktsiooni tasakaal on nihutatud paremale saaduste tekke suunas. Le Chatelier' printsiip Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. Tingimused, mida saab muuta, on eelkõige lähteainete kontsentratsioon, temperatuur ja rõhk. Kontsentratsioon Lähteainete kontsentratsiooni suurendamine nihutab reaktsiooni tasakaalu paremale. Temperatuur Temperatuuri tõstmine nihutab endotermilise (soojuse neeldumisega kulgeva) reaktsiooni tasakaalu paremale, eksotermilise reaktsiooni tasakaalu aga vasakule. Rõhk Rõhu tõstmine gaasiliste ainete osavõtul kulgevates tasakaalureaktsioonides nihutab tasakaalu suunas, kus gaasiliste ainete molekulide arv väheneb. Reaktsioonikiirus homogeenses süsteemis näitab reageerivate ainete kontsentratsioonide muutust ajaühikus (mol dm3 s1).
Tingimused mida saab muuta on, eelkõige lähteainete konsentratsioon, temperatuur ja rõhk. Siin peetakse silmas seda, kuidas need tingimused mõjutavad juba tasakaaluolekus olevat süsteemi. Vaatame ammoniaagi sünteesireaktsiooni näitel nende tingimuste muutumisest tulenevat tasakaalu nihkumist. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) Konsentratsioon- Lähteainete kontsentratsiooni suurendamine nihutab reaktsiooni tasakaalu paremale. Lähteainete konsentratsioonide suurendamisele avaldab süsteem vastupanu sellega, et kulutab neid rohkem ära, seega tekib rohkem ammoniaaki (lähteainete molekule tasakaalus olevasse süsteemi juurde viies suureneb nende kokkupõrgete tõenäosus, mis viib saaduse tekkeni). Saaduse konsentratsiooni suurendamine nihutab tasakaalu vasakule (lähteainete tekke suunas).
keemiliste sidemete katkemine). TÜ, Füüsikalise Keemia Instituut Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused II. Keemiline kineetika ja tasakaal 1. Reaktsiooni kiirus, selle sõltuvus kontsentratsioonist (massitoimeseadus) (Homogeense) reaktsiooni kiirus (v), põhiühik mol/dm3⋅s – ruumalaühikus ajaühiku jooksul toimuvate reaktsiooni elementaaraktide arv; mõõdetakse lähteaine või saaduse kontsentratsiooni muutusega ajaühikus: c 2 − c1 ∆c keskmine kiirus: v= ± = ± , t 2 − t1 ∆t ∆c dc hetkeline ehk tõeline kiirus: v = lim (± ∆ t→ 0 ∆t
paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. Tingimused mida saab muuta on, eelkõige lähteainete konsentratsioon, temperatuur ja rõhk. Siin peetakse silmas seda, kuidas need tingimused mõjutavad juba tasakaaluolekus olevat süsteemi. Vaatame ammoniaagi sünteesireaktsiooni näitel nende tingimuste muutumisest tulenevat tasakaalu nihkumist. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) Konsentratsioon- Lähteainete kontsentratsiooni suurendamine nihutab reaktsiooni tasakaalu paremale. Lähteainete konsentratsioonide suurendamisele avaldab süsteem vastupanu sellega, et kulutab neid rohkem ära, seega tekib rohkem ammoniaaki (lähteainete molekule tasakaalus olevasse süsteemi juurde viies suureneb nende kokkupõrgete tõenäosus, mis viib saaduse tekkeni). Saaduse konsentratsiooni suurendamine nihutab tasakaalu vasakule (lähteainete tekke suunas). Temeratuur- Temperatuuri tõstmine nihutab endotermilise reaktsiooni tasakaalu paremale,
lähteainete ja saaduste kontsentratsiooni muutmisel. Kasutatud töövahendid, mõõtmeseadmed ja kemikaalid Katseklaaside komplekt, FeCl3 ja NH4SCN küllastunud lahused, tahke NH4Cl Sissejuhatus Keemilised protsessid võib jaotada pöörduvateks ja pöördumatuteks. Pöördumatud protsessid kulgevad alati ühes suunas praktiliselt lõpuni, (nt mitmed reaktsioonid, mille käigus üks seadustest(gaas,sade) eraldub süsteemist). Pöörduvad reaktsioonid kulgevad mõlemas suunas Keemiline tasakaal – ajaühikus ei muutu enam ühegi aine kontsentratsioon. Protsessid pole lõppenud, vaid sulguvad vastassuundades ühesuguse kiirusega. c d [C ] × [ D ] K c= a b [ A ] × [ B] Tasakaalukontstant sõltub temperatuurist, mitte reageerivate ainete kontsentratsioonist Le Chatelier’ printsiip – Tingimuste muutmine tasakaausüsteemis kutsub
Sissejuhatus Keemilised protsessid võib jagada pöörduvateks ja pöördumatuteks. Pöördumatud protsessid kulgevad ühes suunas praktiliselt lõpuni. Selliste protsesside näiteks on mitmed reaktsioonid, mille käigus üks reaktsiooni-saadustest (gaas või sade) eraldub süsteemist. Vastupidises suunas see reaktsioon ei kulge. Paljud reaktsioonid on aga pöörduvad, nad kulgevad nii ühes kui teises suunas ja reaktsiooni lõpuks moodustuvas ainete segus (tasakaalusegus) on nii lähteaineid kui saadusi. Fikseeritud tingimustel saabub olukord, kus ühegi aine kontsentratsioon enam ajas ei muutu. Sellist olukorda nimetatakse keemiliseks tasakaaluks. Tasakaaluoleku matemaatiliseks kirjeldamiseks kasutatakse tasakaalukonstanti (Kc), kusjuures molaarseid kontsentratsioone tasakaaluolekus tähistatakse sageli nurksulgudega. [C]C [A]A [B]B [D]D
I.Ideaalgaaside seadused Mool on ainehulk, mis sisaldab 6,02·1023 ühesugust osakest. Molaarmass (M, g/mol) on ühe mooli aine molekulide (aatomite,ühe mooli ioonide) mass grammides. Avogadro seadus. Kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad ühesugusel temperatuuril ja rõhul võrdse arvu molekule (või väärisgaaside korrla aatomeid). Daltoni seadus. Keemileselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga, Osarõhk on rõhk, mis avaldaks gaas, kui teise gaase segus pooleks. Püld = p1 + p 2 + ... = p i pi = Püld X i X i -vastava gaasi moolimurd segus Gaasi suhteline tihedus on ühe gaasi massi suhe teise gaasi massi samadel tingimustel (P,V, T) . GST on ühikuta suurus ja näitab, mitu korda on antud gaas teisest raskem või kergem m M D= 1 = 1 m2 M 2 Gaasi absoluutne tihedus normaaltingimustel e 1 dm3 gaasi mass normaaltingimustel M gaas [ g mol ] 0 = dm 3 [
Soojuspump. Entroopia. Spontaanne muutus, entroopia ja korrapäratus, entroopiamuut. Standardsed molaarsed entroopiad ja reaktsioonientroopiad. Globaalne entroopiamuut. Keskkond. Summaarne entroopiamuut. Entroopia sõltuvus temperatuurist. Järeldused: Üks mool ideaalset gaasi paisub isotermiliselt (A→B) ja adiabaatiliselt (B→C) ning seejärel surutakse kokku isotermiliselt (C→D) ning adiabaatiliselt (D→A), nii et gaasi lõppolek vastab algolekule. • Kõik protsessid on pöörduvad. Kasutegur: töö on seda suurem, mida suurem on sooja ja külma keha temperatuuride erinevus. Saame avaldada Carnot’ ringprotsessi kasuteguri: q soe +q külm T soe −T külm |töö| |w| ŋ= = ŋ= = qsoe T soe soojalt kehalt saadud soojus q soe Soojuspump: (kui panna Carnot’ protsessid käima vastassuunas, siis saame külmutusseadme või soojapumba.
LABORATOORNE TÖÖ 3 Keemiline tasakaal ja reaktsioonikiirus Sissejuhatus: Keemilised protsessid võib jagada pöörduvateks ja pöördumatuteks. Pöördumatud protsessid kulgevad ühes suunas praktiliselt lõpuni. Selliste protsesside näiteks on mitmed reaktsioonid, mille käigus üks reaktsiooni- saadustest (gaas või sade) eraldub süsteemist 2KClO 3(s) 2KCl(s) + 3O2(g) Vastupidises suunas see reaktsioon ei kulge. Paljud reaktsioonid on aga pöörduvad, nad kulgevad nii ühes kui
keemiliste sidemete katkemine). TÜ, Füüsikalise Keemia Instituut Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused II. Keemiline kineetika ja tasakaal 1. Reaktsiooni kiirus, selle sõltuvus kontsentratsioonist (massitoimeseadus) (Homogeense) reaktsiooni kiirus (v), põhiühik mol/dm3s ruumalaühikus ajaühiku jooksul toimuvate reaktsiooni elementaaraktide arv; mõõdetakse lähteaine või saaduse kontsentratsiooni muutusega ajaühikus: c 2 - c1 c keskmine kiirus: v= ± = ± , t 2 - t1 t c dc hetkeline ehk tõeline kiirus: v = lim (± t 0 t )= ±
tõrjub happest vesiniku välja.” Aga CaCO3 reaktsioon soolhappega annab lõpus H2CO3 hape, mis laguneb veeks ja süsinikdioksiidiks. Vesinik siin ei eraldu. 7. Kui suur on normaaltingimustel ühe mooli vesiniku ruumala? Avaldame valemist V0 = n • 22.4 = 22.4 dm3 8. Kui suur on vesiniku molaarmass? Vesiniku molaarmass on 1mol/g x 2 = 2 mol/g 9. Kuidas sõnastada Daltoni seadus? 10. Leida 500 cm3 gaasi maht normaaltingimustel, kui gaas koguti vee kohale temperatuuril 25◦C ja rõhul 1,25 atm. Küllastatud veeauru rõhk sellel temperatuuril on 23,8 mmHg ja RH on 40%. [564 cm3] V = (((126656.25 - (3173.07 - 0.40x3173.07))x0.5x273)/(101325x298) = 0.564 m^3 = 564 cm^3 3. Lahuse valmistamine ja omadused (küsimused puuduvad) 4. Keedusoola määramine liiva-soola segus 1. Milleks ja kuidas te kasutasite areomeetrit? Joonistage põhimõtteline pilt! Areomeetrit kasutatakse lahuse tiheduse määramiseks. 2
saadused. Reaktsioon kulgeb praktiliselt lõpuni. G >> 0 (Kp <<1) reaktsioon kulgeb vastasuunas, tasakaalusegus põhiliselt lähteained. Reaktsioon praktiliselt ei kulge. Tasakaalu nihkumine, Le Chatelier' printsiip tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele. *Lähteainete kontsentratsiooni suurendamine tasakaalusüsteemis nihutab tasakaalu paremale produktide tekke suunas, analoogiliselt mõjub produktide kontsentratsiooni vähendamine. *Temp tõstmine nihutab endo reaktsiooni tasakaalu paremale saaduste tekke suunas, ekso reaktsiooni tasakaalu aga vasakule lähteainete tekke suunas. *Gaasiliste ainete osavõtul kulgevate reaktsioonides nihutab rõhu tõstmine tasakaalu suunas, millises on gaasiliste ainete molekulide arv väiksem.
Näited: Zn + 2HClZnCl2 + H2 (II järk, trimolek., v=k=c(HCl)2; CaCO3 CaO + CO2 (0 järk, v=k); Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH (v=kc(Na2CO3), vee c on const, sest seda väga palju). * Reaktsiooni kineetika sôltub, reakt. järgust * [kI = 1/t(ln C0/Ct)]; C0 lähteainete c reakts. algul). [kII = 1/t(ln (C0-Ct)/(C0-Ct)]. III Reaktsiooni mehhanismid. Lihtreaktsioonid kulgevad ühes etapid ja lôpuni. Reakts. vôrrand vastab elementaaraktile. Liitreaktsioonid mitu etappi ja vôivad olla pöörduvad. Pöörduvad reaktsioonid: kulgevad üheaegselt môlemas suunas. N: A+B C+D; v1=k1c(A)c(B); v2=k2c(C)c(D); v(t)=v1-v2. Paralleelsed reaktsioonid: vôivad reageerida mitmel erineval viisil. N: 1) 4KClO3 (v1) 4KclO4 + KCl; 2) 2KClO3 (v2) 2KCl + 3O2; v = v1 + v2. Jadareaktsioonid: koosnevad mitmest järjestikkusest etapist. A(v1,k1) B(v2,k2) C D; v = v(kôige aeglasem staadium). N: 2N2O 2N2 + O2 = a) N2O N2 + O b) N2O + O N2 + O2.
· ENDOTERMILINE Energia neeldub, H > 0 Tavaliselt lagunemisreaktsioonid · (Lahustumisel: kristallivõre lõhkumine (sidemete katkemine)) 3. REAKTSIOONI KIIRUS · Keemilise reaktsiooni kiirus näitab ajaühikus ruumalaühiku kohta tekkinud või reageerinud ainehulka (moolides). mol/dm3s Reaktsiooni kiiruse kasvu põhjustavad tegurid: · Temperatuuri tõstmine · Segamine · Kontsentreerimine · Tahke aine peenestusastme suurendamine · Gaaside puhul rõhu suurendamine 3. REAKTSIOONI KIIRUS · Katalüsaator muudab reaktsiooni kiirust, osaledes aktiivse vaheühendi moodustamisel, aga eraldub reaktsiooni lõpus algses koguses. Negatiivne katalüsaator on inhibiitor; Inimorganismis ensüümid: katalüüsivad kindlaid reaktsioone! 4. REAKTSIOONI TASAKAAL · Pöördumatud reaktsioonid Kulgevad ühes suunas ja lõpuni Mg + O2 2 MgO NaOH + HCl NaCl + H2O · Pöörduvad reaktsioonid
Üldine keemia. Näidisküsimused. Termodünaamika 1. Miks gaas paisumisel jahtub (kuidas muutub isoleeritud süsteemi paisumisel tema siseenergia)? Gaas teeb paisumisel tööd välisrõhu vastu, mistõttu tema siseenergia väheneb. Siseenergia muut U = 0 ehk isoleeritud süsteemis siseenergia on jääv ei muutu. 2. Miks sulamisprotsessis H U, kuid aurustumisprotsessis on nad erinevad? H U ainult juhul, kui meil on konstantse ruumalaga süsteem. 3. Milline on H märk järgmistes protsessides? Miks? a) Fe(t) + S(t) FeS(t), |eksoterm. reakts. H<0
annaabi.ee 
