Termodünaamika
1.
Mis
on süsteem ja keskkond termodünaamikas? Kuidas süsteeme
klassifitseeritakse? Tooge näiteid!
– Süsteem on see osa, millest oleme huvitatud (kapp). Kõik
ülejäänu on ümbritsev keskkond (tuba kapiga jne). Süsteem võib
olla: 1) avatud, kui ta
vahetab (võib vahetada) keskkonnaga
ainet
ja energiat ( auditoorium );
2) suletud, kui toimub
ainult
energiavahetus(õllepudel);
3)isoleeritud, kuimingit vahetust ei toimu(suletud termos).
2.
Selgitage
järgmisi mõisteid: olekuparameetrid , olekufunktsioonid , protsessi
funktsioonid, intensiivsed ja ekstensiivsed suurused. Tooge näiteid!
–
Olekuparameetrid
- Neande all mõistetakse füüsikalisi makrosuurusi, mis määravad
kindlaks töötava keha oleku, mida saab mõõta.;
Olekufunktioonid
– süsteemi olekufunktsioonid on sellised süsteemi olekut
iseloomustavad suurused, mis ei sõltu oleku saavutamise viisist:
tihedus,
siseenergia (kõrgus merepinnast). Olekufunktsiooni erinevus
kahe oleku vahel sõltub ainult
nendest olekutest, aga mitte viisist,
kuidas ühest teise liiguti.;
Protsessi
funktsioonid
-
Mehaaniline töö kui protsessi funktsioon sõltub sellest, kuidas
td süst. läheb üle 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=-Pex∆V
(w=-nRTlnV2/V1)?
6.
Sõnastage
termodünaamika I seadus ja selgitage sellest seadusest tulenevaid
järeldusi.
– Isoleeritud süsteemi siseenergia on
konstantne , energia jäävuse
seadus, ei teki ega kao. Mitteisoleeritud süsteemi korral ∆U=q+w,
konstantsel ruumalal ∆U=q. Üks järeldus sellest seadusest on, et
energiahulk, mis voolab mingisse seadmesse, võrdub energiahulgaga,
mis seadmest välja voolab. Võtame näiteks elektrilambi. Energia
voolab elektrilampi elektri kujul. Kui
elektrivool läheb läbi
lambi, annab lamp soojust ja valgust, ning koguenergia, mille lamp
soojuse ja
valgusena välja annab, on võrdeline selle
elektrienergia hulgaga , mida lamp ära tarvitab. Teiste sõnadega, energiahulk ei
muutu, kui lamp põleb – energia lihtsalt muutub ühest liigist
teise.
7.
Mis
on aine soojusmahtuvus ? Kuidas see sõltub aine ehitusest?
-
Soojusmahtuvuseks
nimetatakse soojushulka, mis on vajalik antud
ainekoguse temperatuuri
tõstmiseks 1 kraadi võrra (J/K). Kuna suurema
ainehulga soojusmahtuvus on suurem, tuleb aine soojusmahtuvus anda kas
massiühiku või mooli aine kohta. Aine molaarne soojusmahtuvus
sõltub tema ehituse keerukusest – keerukamate ainete
soojusmahtuvus on suurem, kuna neis on rohkem võimalusi energia
alvestamiseks. Vedelike soojuskahtuvused on reeglina suuremad kui
vastavatel
tahkistel . Molekulid saavad rohkem
liikuda ja pöörelda.
9.
Defineerige
entalpia. Milleks see võiks hea olla?
– (state
function ) Olekufunktsioon mis lubab jälgida energia
muutusi konstantsel rõhul –
entalpia.
Süsteem teeb saadud soojuse arvel ka tööd ja tema siseenergia
muutus on selle võrra väiksem. Süsteemi entalpia muutus on võrdne
eraldunud
soojusega või saadud soojusega konstantsel rõhul.
10.
Defineerige
reaktsioonientalpia ja tekkeentalpia . Selgitage nendevahelist
erinevust.
–
Reaktsioonientalpia
– entaplia muutus mooli kohta molekulis arvestades võrrandi
stöhhiomeetrilisi kordajaid.
Tekkeentalpia
–
standardne tekkeentalpia ∆Hf0
on defineeritud kui 1 mooli aine tekkimisreaktsiooni entalpia,
lähtudes vajalikest elementidest nende kõige stabiilsemates
vormides . Seega on elemendi tekkeentalpia tema kõige stabiilsema
vormis 0. Kui ainet elementidest otse sünteesida ei saa, kasutatakse
tema põlemisentalpiat ja
Hessi seadust. Erinevus?
11.
Leidke
reaktsioonientalpia, kui siseenergia muutus on antud ja vastupidi.
- ∆H=∆U+∆ngasRT
12.
Mis
on faasiüleminekud ja kuidas arvutatakse neile vastavaid entalpiaid?
– tahke>vedel>
gaas Aine üleminekul ühest faasist teise on
faasiüleminek, aine ise ei muutu. Faasiüleminekud toimuvad kindla
temp ja rõhu juures, mis sõltuvad ka aine puhtusest. Kuna aine
üleminek ühest faasist teise toimub enamasti konstantsel rõhul, on
selliste protsesside soojusülekandeid hea iseloomustada
entalpiamuutuste kaudu. ∆H(aur)=Hm(g)-Hm(v)=-∆H(
kondens )
(v)-(t)=(tahk);
(g)-(t)=(aur)+(sul)
13.
Mida
kirjeldab aine soojendamiskõver ja millest sõltub selle kuju?
– Soojendamiskõver kirjeldab graafiliselt aine (proovi)
temperatuuri muutust, sõltuvalt talle antud soojuse hulgast. Kuju
sõltub: 1) aine soojusmahtuvusest; 2)toimuvatest
faasiüleminekuprotsessidest,
kusjuures faasiülemineku ajal proovi
temp ei muutu.
14.
Leidke
Hessi seaduse abil summaarne reaktsioonientalpia, kui osareaktsioonid ja nende entalpiad on antud.
15.
Arvutage
kütuse põlemisel vabanev soojus .
– Peab olema antud põlemisreaktsiooni entalpiamuut jne.
16.
Arvutage
standardne reaktsioonientalpia, kui osalevate ainete standardsed
tekkeentalpiad on antud.
∆Hr0=∑n∆Hf0(
saadused )-∑n∆Hf0(lähteained)
18.
Defineerige
sidemeentalpia. Nimetage sidemeentalpia puudused.
– Reaktsioonientalpiat saab ka ennustada, lähtudes reaktsiooni
käigus toimunud sidemete katkemise ja tekkimise entalpiatest. Sideme
tugevust näitab sidemeentalpia. Sidemeentalpia on alati positiivne.
Sidemeentalpia sõltub mitte ainult seotud aatomitest, vaid ka nende
naabrusest. Vastav varieeruvus on aga suhteliselt väike. Reeglina
antakse
tabelites keskmised sidemeentalpiad (∆HB).
Sidemeentalpiad antakse reeglina gaasifaasi kohta.
19.
Arvutage
keskmiste sidemeentalpiate abil reaktsioonientalpia.
- ∆H0=∑∆Hf0(sideme
lagunemine )+(-∑∆Hf0(sidemte
tekkimine)
20.
Arvutage
reaktsioonientalpia erinevatel temperatuuridel .
- ∆Hr,20=∆Hr,10+∆Cp(T2-T1)
C-soojusmahtuvus ∆Cp=∑nCP,m(
produktid )-∑nCP,m(lähteained)
21.
Mis
on entroopia ja milles seisneb selle tähtsus termodünaamikas?
Millised tegurid mõjutavad süsteemi entroopiat ?
– Iseeneslike protsessidega kaasneb energia ja aine jaotuse
korrapära kahanemine ehk siis korrapäratuse kasv –
entroopia.
Termodünaamikas mõõdetakse korrapäratust entroopiaga S. Mida
suurem on korrapäratus, seda suurem on ka entroopia. Isoleeritud
süsteemi entroopia kasvab iga iseenesliku muutuse tulemusena.
Entroopia on olekufunktsioon – süsteemi korrapära (või
korrapäratus) ei sõltu vastava oleku saavutamise teest.
Süsteemi
entroopiat mõjutavad:
1)Temp tõusuga kaasneb süsteemi korrapära vähenemine, kuna
molekulid hakkavad rohkem (energilisemalt, kiiremini) liikuma;
2)Süsteemi korrapära väheneb ka aine jaotumisel suuremasse
ruumalasse või segunemisel.
22.
Sõnastage
termodünaamika II seadus ja selgitage sellest seadusest tulenevaid
järeldusi.
-
Termodünaamika
teine seadus väidab, et kõigis looduslikes protsessides entroopia
kasvab.
Entroopia on Universumi korrapäratuse määr. Teise seaduse üks
järeldus on, et soojus liigub kuumemast kohast külmemasse kohta.
Kuuma objekti kogunenud soojus levib laiali väljapoole ja on vähem
korrapärane, sel viisil see protsess suurendabki entroopiat. Soojus
ei levi iseenesest külmast kohast kuuma kohta. Entroopia mängib osa
ka keemilistes reaktsioonides. Paljud reaktsioonid suurendavad
entroopiat, muutes keemilise energia soojuseks, mis kandub
ümbruskonda laiali. Mõnede reaktsioonide korral vabanevad gaasid,
mis on vedelikest või tahketest kehadest vähem korrapärased.
23.
Arvutage
entroopiamuut pöörduval
soojusülekandel.
- ∆S=nRlnP1/P2
24.
Leidke
ideaalgaasi isotermilise paisumise või kokkusurumise entroopiamuut.
- ∆S=nRlnV2/V1(T2/T1)
25.
Arvutage
faasiülemineku standardne entroopiamuut.
- ∆Saur=∆Haur/Tkeem
26.
Sõnastage
termodünaamika III seadus ja selgitage sellest seadusest tulenevaid
järeldusi.
-
Termodünaamika
kolmas seadus ütleb, et on olemas minimaalne temperatuur, mida
nimetatakse absoluutseks nulliks. Sellel temperatuuril on ainel
minimaalne võimalik soojusenergia ja ta ei saa muutuda külmemaks.
Absoluutse nullini on võimatu jõuda, sest iga objekt neelaks
absoluutse nullini jõudes otsekohe soojust teda ümbritsevatelt
objektidelt. Sellest hoolimata näitavad arvutused, et absoluutne
null on –273,15 kraadi Celsiuse skaala järgi. Paljud
termodünaamika arvutused kasutavad temperatuure termodünaamilises
skaalas, mis seab absoluutseks nulliks 0 K (null Kelvinit). Valemid,
mis
kirjeldavad gaaside omadusi, on termodünaamiliste temperatuuride
kasutamise näiteks. Konstantsel rõhul muutub gaasi ruumala
võrdeliselt tema temperatuuriga arvatuna
absoluutsest nullist.
Samuti, kui gaasi hoitakse fikseeritud ruumala juures, siis selle
surve kasvab võrdeliselt tema termodünaamilise temperatuuriga.
27.
Selgitage
mõistet termodünaamiline tõenäosus.
– Reaalsete protsesside kulgemine iseeneslikult ainult ühes suunas
tuleneb aine molekulaarsest ehituest. Iga süsteemi olekut (energiat)
on võimalik realiseerida erineva arvu mikroolekute järgi.
Termodünaamiline tõenäosus W ongi mikroolekute arv, mille kaudu
antud süsteemi olek on realiseeritav.
28.
Leidke
ja analüüsige Boltzmanni valemi abil aine entroopiamuutu.
– S=klnW Mikroolek eksisteerib vaid hetke, nii et
reaalsed mõõtmised toimuvad tegelikult kesendatult üle paljude
mikroolekute.
Valemist /jutust lähtuvalt kulgevad protsessid
iseeneslikult suurema tõenäosusega oleku suunas. Valemi rakendamine
reaalse aine entroopia arvutamiseks on väga keeruline sageli
ebatäpne.
29.
Hinnake antud tingimustel ja süsteemide koostise juures, millise süsteemi
entroopia on suurem.
– Kui meid huvitava temp ja nulltemp vahel toimub faasiüleminekuid,
tuleb ka nende entroopiamuudud arvesse võtta. Ainete molaarsed
entroopiad kasvavad nende ehituse keerukuse kasvuga. Gaaside
molaarsed entroopiad on suuremad kui sarnastel vedelikel või
tahkistel. Kui reaktsiooni käigus kulub või tekib gaas, on vastav
entroopiamuut domineeriv ja reaktsioonientroopia märki saab sellest
lähtuvalt ennustada. Muudel juhtudel on entoopiamuudud suhteliselt
väiksed ja nende ennustamiseks tuleb kasutada numbrilisi andemid.
30.
Leidke
standardsete molaarsete entroopiate abil standardne
reaktsioonientroopia.
–
∆Sr0=∑nSm0(saadused)-∑nSm0(lähteained)
31.
Hinnake
soojusvahetusega kaasnevat keskkonna entroopiamuutu konstantsel rõhul
ja temperatuuril.-∆S=qrev/T
32.
Hinnake
reaktsiooni iseeneslikkust summaarse entroopiamuudu abil.
- ∆Ssum=∆Ssüst+∆Skesk
Protsess on spontaanne, kui ∆Ssum
on positiivne.
33.
Kasutage summaarset entroopiamuutu süsteemi tasakaaluoleku kindlaks
tegemiseks.
– Tasakaaluolekus ei ole päri- ega vastassuunalised protsessid
iseeneslikud ehk: ∆Ssum=0
34.
Mis
on reaktsiooni vabaenergia ? Arvutage entalpia- ja entroopiamuudu abil
reaktsiooni vabaenergia. Hinnake vabaenergiamuudu abil reaktsiooni
iseeneslikkust antud temperatuuril.
– Vabaenergia on olekufunktsioon, määrab reaktsiooni
iseeneslikkuse. ∆G=∆H-T∆S ja ∆G=-T∆Ssum
Kui miinusega, siis iseeneslik/spontaanne.
35.
Arvutage
standardsete tekkevabaenergiate abil reaktsiooni standardne
vabaenergia.
–
∆Gr0=∑nGm0(saadused)-∑nGm0(lähteained)
36.
Leidke
protsessi maksimaalne mittepaisumistöö suurus.
– we,max=∆G
37.
Arvutage
minimaalne temperatuur, mille korral endotermiline reaktsioon võib
iseeneslikult kulgeda.
– T=∆Hr0/∆Sr0
Füüsikaline
tasakaal
38.
Mis
on füüsikaline tasakaal? Mis on staatiline tasakaal? Mis on
dünaamiline tasakaal?
–
Füüsikaline
tasakaal
–
faasid ja faasiüleminekud;
lahustuvus ; kolligatiivsed omadused;
binaarsed vedelike
segud ; kromatograafia.
Staatiline
tasakaal
–
Ahvid köie otsas. Eest vaadates 10, küljepealt 1.
Dünaamiline
tasakaaal
– dünaamilise tasakaalu korral päri- ja vastassuunalised
protsessid küll toimuvad, kuid võrdse kiirusega.
39.
Defineerige
aururõhk. Hinnake Clausiuse- Clapeyroni võrrandi abil vedeliku
aururõhku ja keemistemperatuuri. Millest lähtudes saab ennustada
aine lenduvust?
–
Aururõhk
on defineeritud kui vedeliku või tahkisega tasakaalus oleva auru
poolt avaldatav rõhk. lnP2/P1=(∆H0aur/R)*(1/T1-1/T2)
Mida tugevamad on jõud molekulide vahel, seda väiksem on vedeliku
lenduvus . Lenduvuse prognoosimisel tuleks arvesse võtta:
1)
vesiniksidemed ; 2)
dipool -dipool
interaktsioonid ; 3)dispersiooni
(Londoni) jõud – mida rohkem elektrone, seda tugevamad on
interaktsioonid.
40.
Selgitage
keemise, külmumise ja sulamise olemust.
– Temperatuuri tõustes vedeliku aururõhk samuti tõuseb, kuni
saab võrdseks atmosfääriga ja
aurustumine hakkab toimuma kogu
lahuse ulatuses – vedelik hakkab
keema .
Külmumisel
väheneb vedeliku molekulide energia tasemini, mil nad enam liikuda
ei saa ja toimub aine üleminek tahkesse faasi. Külmumistemp on
temp, mille juures tahke aine ja vedelik on tasakaalus ning
varieerub sõltuvalt rõhust.
Sulamine
on aine faasi muutumise protsess, kus tahke aine muutub kuumutamisel
vedelikuks ∆G=0.
41.
Analüüsige
aine faasidiagrammi. Selgitage Gibbsi faaside reeglit.
– Kui meil on k komponenti (ainet) ja p faasi, siis vabadusastmete
(süsteemi kirjeldamiseks vajalike muutujate) arv f avaldub: f=k-p+2
. Seega ühekomponentses süsteemis f=3-p . Ühekomponentses
süsteemis ei saa tasakaalus olla korraga rohkem kui 3 faasi.
42.
Selgitage
lahustumise põhimõtet. Selgitage gaaside lahustumist, kasutades
selle hindamiseks Henry seadust. Kirjeldage temperatuuri mõju
lahustumisele.
– Lahustumisel lähevad lahustuva aine osakesed lahusti faasi,
andes homogeense segu – lahuse. Aine lahustuvusel teises aines on
reeglina piirid. Küllastunud lahus on lahus, milles on lahustunud
maksimaalne võimalik kogus lahustunud ainet. Sarnane lahustab
sarnast. Reeglina on antud aine lahustamiseks parimad
lahustid need,
mis sarnanevad ainega eelkõige oma polaarsuselt.
Henry
seadus
- Gaasi lahustuvus konstantsel temp on proportsionaalne tema
osarõhuga: s=kHP
. kH
on Henry konstant. Konstantsel temp rõhu tõstmine kaks korda
suurendab ka gaasi lahutuvust kaks korda.
Kõrgemal
temp
toimub ainete lahustumine reeglina kiiremini. Seega aga ei tähenda,
et kõrgemal temp oleks lahustuvus alati suurem: 1) nii on enamike
gaaside lahutuvused kõrgemal temp madalamal; 2) enamike tahkete
ainete lahutuvus kasvab temp tõustes, kuid esineb ka vastupidist ja
isegi segakäitumist
44.
Selgitage
kolligatiivseid omadusi.
– Rida lahuste omadusi sõltub ainullt lahuse konsentratsioonist,
mitte aga lahustunud ainest. Selliseid omadusi nim kolligatiivseteks.
Tähtsamad kolligatiivsed omadused on aururõhu alanemine,
keemistemp kasv, külmumistemp alanemine ja
osmootne rõhk. Kolligatiivseid
omadusi on hea arvutada, lähtudes konsetratsioonidest, mis on
esitatud kas: moolimurruna; molaarsusena.
45.
Arvutage Raoult ’i seaduse abil lahusti aururõhk lahuses.
– Plahusti=xlahustiPpuhas
46.
Joonistage
keemistemperatuuri tõusu kirjeldav graafik . Selgitage seda.
– Keemistemp on temp, kus aruru ja vedeliku vabaenergiad
võrdsustuvad: Gaur=Gvedelik
. Lahustumisega kaasneb entroopia kasv ja selle tulemusena ka lahuse
vabaenergia kahanemine. Seega peab ka auru vabaenergia kahanema ning
sellele vastab keemistemp tõus. Keemistemp tõus on enamasti väike.
(konspekt)
47.
Joonistage
külmumistemperatuuri alanemist kirjeldav graafik . Selgitage seda.
– Oluliselt suurem on külmmumistemp alanemine, mida ka rohkem
kasutatakse: jää sulatamiseks maanteedel; aine
puhtuse hindamiseks
laboratooriumis. (konspekt)
48.
Arvutage
lahustunud aine molaalse kontsentratsiooni abil keemistemperatuuri
tõus / külmumistemperatuuri alanemine.
- ∆T=kcm k-kas lahusti ebullioskoopiline(kb)(T
tõus) või krüoskoopiline konstant (kf)(T
alanemine)
49.
Mis
on van’t Hoffi faktor? Analüüsige van’t Hoffi faktori leitud
väärtust.
– Väga lahjas lahuses on
anioonid ja katioonid praktiliselt
sõltumatud, kontsentreeritumates lahustes tuleb aga arvestada
nendeevahelisi agregaate. Seetõttu kasutatakse vahel eeltoodud
valemis
empiirilist van’t Hoffi faktorit i: ∆T=ikcm.
Lähtudes
faktori i
suurusest , võib hinnata ainete dissotsiatsiooni ulatust
lahuses. Ioonide arv = i. NaCl i=2; CaCl2
i=3 jne. Määratakse happe tugevust, kui palju H-ke annab lahusesse,
seda tugevam, suurem number.
50.
Mis
vahe on osmoosil ja pöördosmoosil? Milleks pöördosmoosi
kasutatakse?
–
Osmoos
on nähtus, kus lahusti tungib läbi poolläbilaskva membraani
kontsentreeritumasse lahusesse. Poolläbilaskev membraan
laseb läbi
ainult osasid lahuses olevaid molekule. Osmoos põhjustav
osmootse rõhu ∏, mis on äärmiselt oluline elu ülalhoidmiseks. Rakendades
soola lahusele suuremat rõhku kui osmootne rõhk, saab
sundida lahusti molekule üle minema läbi poolläbilaskva membraani puhtasse
lahustisse. Sellist
pöördosmoosi
nimelist tehnoloogiat kasutatakse tänapäeval laialdaselt
joogivee tootmisel
mereveest .
51.
Leidke
teadaoleva molaarse kontsentratsiooniga lahuse osmootne rõhk.
- ∏=iRTc i-mitmeks iooniks lagunevad
52.
Selgitage
kolligatiivsete omaduste kasutamist lahustunud ainete molaarmasside
määramiseks. Milliste võimalike probleemidega (veaallikatega)
tuleb arvestada?
-
53.
Kirjeldage
binaarsete vedelike segusid, kaasa arvatud mitteideaalsed segud.
– Reeglina on
binaarsed
segud
tõelised lahused, kuid traditsiooniliselt nim neid sageli ka
segudeks.
Vaatleme lihtsat binaarset segu, mis koosneb benseenist ja
tolueenist. Kuna ainete
struktuurid on sarnased, võib eeldada, et
tegu on ideaalse lahusega, s.t mõlemad komponendid käituvad
vastavalt Raoult’i seadusele. Seega on aurufaas rikkam lenduvama
komponendi osas – antud juhul siis
benseeni osas. Seda fakti saab
kasutada segu lahutamisel komponentideks (puhastamisel)
destilleerimise teel.
Enamus
segusid ei ole ideaalsed.
Seetõttu on ka aururõhud erinevad tulenevalt Raoult’i seadusest.
Kõrvalekalded võivad olla mõlemas suunas: 1)aururõhk suurem kui
ennustatud – positiivsed kõrvalekalded (
etanool /
benseen );
2)aururõhk väiksem kui ennustatud – negatiivsed kõrvalekalded
(atsetoon/kloroform). Kõrvalekalded on ennustatavad, lähtudes
segunemisentalpiatest – positiivsele segunemisentalpiale vastab
positiivne kõrvalekalle. Need kõrvalekalded raskendavad ka segu
komponentide teineteisest eraldamist, kuna tekivad aseotroopilised
segud, mille keemistemp on kas madalam või kõrgem kui
kummalgi segu
komponendil. Positiivsete kõrvalekalletega segud annavad aseotroopse
segu, mis
keeb madalamal temp kui kumbki
komponent . Negatiivsete
kõrvalekalletega segud annavad aseotroopse segu, mis keeb kõrgemal
temp kui kumbki komponent.
54.
Leidke
binaarsete vedelike segu aururõhk ja auru koostis.
– Psum=PA+PB=xA,seguPA,puhas+xB,seguPB,puhas
Keemiline
tasakaal
57.
Mis
on keemiline tasakaal? Selgitage selle seost vabaenergiamuuduga.
– Keemiline tasakaal on keemilise reaktsiooni seisund kui puuduvad
kalduvused muutusteks reaktsioonisegus – reagentide, saaduste
konsentratsioonides või osarõhkudes. Päri- ja vastassuunalise
reaktsiooni kiirused on võrdsed. Ka keemilisele tasakaaluolekule
vastab Gibbsi vabaenergia miinimum, s.t ∆G=0. Reaktsiooni
vabaenergia on saaduste ja lähteainete molaarsete vabaenergiate
vahe. Selle arvutamiseks peab teadma, kuidas iga reaktsioonis osaleva
aine vabaenergia muutub sõltuvalt tema kontsentratsioonist või
osarõhust.
58.
Mida
näitavad ainete aktiivsused?
– Ainete aktiivsus saab kasutada, et kirjeldada reaalseid
gaase ja
reaalseid lahuseid, kui molekulidevahelised interaktsioonid on
tähtsad.... aj
on aine J aktiivsus. Idealiseeritud süsteemide jaoks on aktiivsusel
lihtne sisu: 1)ideaalgaasi korral aj=PjP0
(sageli jäetakse P0
ehk standardrõhk 1 bar märkimata); 2)lahustunud aine korral lahjas
lahuses aj=[J]/[J]0=1M;
3)puhta tahkise või vedeliku korral aj=1.
59.
Kuidas
on defineeritud tasakaalukonstant ja mida see näitab? Selgitage tasakaalukonstandi seost vabaenergiamuuduga.
– Tasakaaluolekus on kõik aktiivsuse oma tasakaalulistel
väärtustel ja Q omab kindlat väärtust K, mis on vastava
reaktsiooni
tasakaalukonstant.
Tasakaalukonstandist lähtudes saab hinnata, kui kaugele
reaktsioon kulgeb: 1)suure K korral on tasakaal nihutatud produktide suunas
(K>1); 2)väikese K korral on tasakaal nihutatud lähteainete
suunas (K
Kõik kommentaarid