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)
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
Puutudes kokku lubjakiviga algab CO2 eraldumine vastavalt reaktsioonile. Milliseid gaase on võimalik saada Kippi aparaadi abil? CO2 Kuidas määratakse CO2 suhtelist tihedust õhu suhtes?(töövahendid, töö käik, arvutused) Tarvis läheb CO2'e ballooni, korgiga varustatud seisukolbi, kaalusid, mõõtesilindrit, termomeetrit ja baromeetrit. Esmalt tuleb kolvi kaelale teha viltpliiatsiga märge korgi alumise serva kohale. Seejärel kaaluda kolb koos korgiga ning märkida üles mass m 1. Järgmiseks tuleb juhtida balloonist süsinikdioksiidi 7-8 minuti vältel kolbi. Jälgida, et vooliku ots ei oleks tihedalt vastu kolvi põhja. Sulgeda kolb kiiresti ning kaaluda uuesti, märkides üles m2'e. Jätkata kolvi täitmist süsinikdioksiidiga senikaua, kuni m2 ja m1 vahe jääb vahemikku 0.17-0.22g. Kolvi mahu määramiseks tuleb see täita,kuni viltpliiatsi märgini veega, ning määrate vee ruumala mõõtesilindri abil [V].
lubjakivitükikesi. HCl valatakse ülemisse nõusse, millest see voolab läbi anuma keskel oleva toru alumisse nõusse ja edasi läbi kitsenduse, mis takistab lubjakivitükkide sattumist alumisse nõusse, keskmisse nõusse, Puutudes kokku lubjakiviga, algab süsinikdioksiidi eraldumine CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O Tekkiv süsinikdioksiid väljub kraani kaudu. Kui kraan sulgeda, siis sdo rõhk keskmises nõus tõuseb ja hape surutakse tagasi alumisse ning toru kaudu ka osaliselt ülemisse nõusse. Kui hape on keskmisest nõust välja tõrjutud, reaktsioon lakkab. (Puhta süsinik- Dioksiidi saamiseks tuleks see juhtida veel läbi absorberi(te), mille ülesanne on siduda HCl aurud ja niiskus.) Millised parameetrid ja miks tuleb alati üles märkida, kui mõõdetakse gaaside mahtu? Rõhk ja temperatuur, sest nende kahe teguri muutumisel muutub ka gaasi ruumala
𝐶% = ∗ 100% 1000 ∗ 𝜌𝑙𝑎ℎ𝑢𝑠 10. Kuidas arvutatakse protsendilisus ümber molaarseks kontsentratsiooniks? 1000 ∗ 𝜌𝑙𝑎ℎ𝑢𝑠 ∗ 𝐶% 𝐶𝑀 = ∗ 100% 1 ∗ 𝑀𝑎𝑖𝑛𝑒 11. Milliste lahuste (gaasilised, vedelad või tahked) korral saab kasutada komponentide sisalduse suuruse väljendamiseks molaarsust? Molaarsust saab väljendada kõikide lahuste puhul. Vedelik, gaas. Vedelik: NaCl lahus Gaas: CO2 12. Kuidas te määrasite katseliselt NaCl-i sisaldust liiva-soola segus? Keedusoola protsendilise sisalduse leidmiseks lahustatakse kaalutud segu vees ja filtreeritakse. Filtraadi tiheduse kaudu leitakse tabelist NaCl protsendiline sisaldus. Lahustasin liiva-soola segu 3 korda destilleeritud vees ning filtreerisin seda peale igat lahustamist. Mõõtsin areomeetriga filtreeritud soolalahuse tiheduse ning arvutasin vastavalt tabelile soola
Kuidas ja milleks te seda kasutasite? Millise täpsusega tuleb võtta lugem büretilt? Bürett on peenike mõõteskaalaga klaastoru, mille ühes otas on klaaspalliga kummitoru, mis võimaldab büretist vedelikku tilkhaaval välja lasta. Katsetes kasutakse büretti, et määrata võimalikult täpselt, millal on büretist välja lastava aine hulk lahuses selline, mis muudab indikaatorite värvi. Lugem võetakse büretilt 0,05 cm 3 täpsusega. 6. Milline töövahend on pipett? Kuidas ja milleks te seda kasutasite? Pipett on peenikesest klaastoru (ja kummist pipetipumbast koosnev seade), mis võimaldab endasse imeda väikseid vedelikukoguseid, et need siis vajalikku nõusse lasta. Lahuse kontsentratsiooni määramisel kasutati 10 cm 3 pipetti vastava koguse happe mõõtmiseks koonilisse kolbi. 7. Millised andmed on vajalikud, et määrata soolhappe kontsentratsioon tiitrimisega?
Kuidas ja milleks te seda kasutasite? Millise täpsusega tuleb võtta lugem büretilt? Bürett on peenike mõõteskaalaga klaastoru, mille ühes otas on klaaspalliga kummitoru, mis võimaldab büretist vedelikku tilkhaaval välja lasta. Katsetes kasutakse büretti, et määrata võimalikult täpselt, millal on büretist välja lastava aine hulk lahuses selline, mis muudab indikaatorite värvi. Lugem võetakse büretilt 0,05 cm 3 täpsusega. 6. Milline töövahend on pipett? Kuidas ja milleks te seda kasutasite? Pipett on peenikesest klaastorust ja kummist pipetipumbast koosnev seade, mis võimaldab endasse imeda väikseid vedelikukoguseid, et need siis vajalikku nõusse lasta. Lahuse kontsentratsiooni määramisel kasutati 10 cm 3 pipetti vastava koguse happe mõõtmiseks koonilisse kolbi. 7. Millised andmed on vajalikud, et määrata soolhappe kontsentratsioon tiitrimisega?
Kuidas ja milleks te seda kasutasite? Millise täpsusega tuleb võtta lugem büretilt? Bürett on peenike mõõteskaalaga klaastoru, mille ühes otas on klaaspalliga kummitoru, mis võimaldab büretist vedelikku tilkhaaval välja lasta. Katsetes kasutakse büretti, et määrata võimalikult täpselt, millal on büretist välja lastava aine hulk lahuses selline, mis muudab indikaatorite värvi. Lugem võetakse büretilt 0,05 cm 3 täpsusega. 6. Milline töövahend on pipett? Kuidas ja milleks te seda kasutasite? Pipett on peenikesest klaastorust ja kummist pipetipumbast koosnev seade, mis võimaldab endasse imeda väikseid vedelikukoguseid, et need siis vajalikku nõusse lasta. Lahuse kontsentratsiooni määramisel kasutati 10 cm 3 pipetti vastava koguse happe mõõtmiseks koonilisse kolbi. 7. Millised andmed on vajalikud, et määrata soolhappe kontsentratsioon tiitrimisega?
Kuidas ja milleks te seda kasutasite? Millise täpsusega tuleb võtta lugem büretilt? Bürett on peenike mõõteskaalaga klaastoru, mille ühes otas on klaaspalliga kummitoru, mis võimaldab büretist vedelikku tilkhaaval välja lasta. Katsetes kasutakse büretti, et määrata võimalikult täpselt, millal on büretist välja lastava aine hulk lahuses selline, mis muudab indikaatorite värvi. Lugem võetakse büretilt 0,05 cm 3 täpsusega. 6. Milline töövahend on pipett? Kuidas ja milleks te seda kasutasite? Pipett on peenikesest klaastorust ja kummist pipetipumbast koosnev seade, mis võimaldab endasse imeda väikseid vedelikukoguseid, et need siis vajalikku nõusse lasta. Lahuse kontsentratsiooni määramisel kasutati 10 cm 3 pipetti vastava koguse happe mõõtmiseks koonilisse kolbi. 7. Millised andmed on vajalikud, et määrata soolhappe kontsentratsioon tiitrimisega?
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 [
klaasnõust. CO2 saamiseks pannakse keskmisse nõusse (2) paekivitükikesi. Soolhape valatakse ülemisse nõusse (1), millest see voolab läbi toru alumisse nõusse (3) ja edasi läbi kitsenduse (4), mis takistab lubjakivi tükkide sattumist alumisse nõusse, keskmisse nõusse (2). Puutudes kokku lubjakiviga algab CO2 eraldumine vastavalt reaktsioonile. Tekkiv CO2 väljub kraani (5) kaudu. Kui kraan sulgeda, siis CO2 rõhk keskmises nõus tõuseb ja hape surutakse tagasi alumisse ning toru kaudu ka osaliselt ülemisse nõusse. Kui hape on keskmisest nõust välja tõrjutud, reaktsioon lakkab. Puhta CO2 saamiseks tuleks see juhtida veel läbi absorberi(te) (6), mille ülesandeks on siduda HCl aurud ja veeaur. 2. Kuidas määratakse CO2 suhtelist tihedust õhu suhtes (töövahendid, töö käik, arvutused)? Töövahendid: Kippi aparaat/balloon; seisukolb korgiga; kaalud; mõõtesilinder; termomeeter; baromeeter.
HCl + NaOH = NaCl + H20 19. Milline töövahend on bürett? Kuidas ja milleks te seda kasutasite? Millise täpsusega tuleb võtta lugem büretilt? Bürett on peenike mõõteskaalaga klaastoru, mille ühes otsas on klaaspalliga kummitoru, mille abil saab büretist vedelikku tilkhaaval välja lasta. Kasutatakse tiitrimiseks. Kasutasime seda ekvivalentseisundi määramiseks (ehk määrasime võimalikult täpselt hetke, mil indikaatorid muudavad lahuses värvi) 20. Milline töövahend on pipett? Kuidas ja milleks te seda kasutasite? Koosneb peenikesest klaastorust ja kummist pipetipumbast, mis võimaldab endasse imeda väikseid vedelikukoguseid, et need siis vajalikku nõusse lasta. Kasutasime seda ainete mõõtmiseks mingisse nõusse. 21. Millised andmed on vajalikud, et määrata soolhappe kontsentratsioon tiitrimisega? Soolhappe kogus, mõõtelahuse kogus ja kontsentratsioon 22. Milleks kasutatakse indikaatoreid, mis värvuse omandavad fenoolftaleiin ja
TTÜ keemiainstituut Anorgaanilise keemia õppetool YKI0020 Keemia alused Laboratoorne Töö pealkiri: töö nr. Õpperühm: Töö teostaja: Õppejõud: Töö teostatud: Protokoll Protokoll esitatud: arvestatud: Sissejuhatus Ideaalgaas– gaas, mille molekulide vahelised kaugused on suured, mistõttu jõud nende vahel on väikesed ja seetõttu sageli jäetakse arvestamata. Gaaside maht sõltub oluliselt temperatuurist ja rõhust. Gaasiliste ainete mahtu väljendatakse tavalaliselt kokkuleppeliselt normaaltingimustel, kus temperatuur on 273,15 K (0 ⁰C) ja rõhk 101 325 Pa (0,987 atm; 750 mm Hg). Kasutatakse ka standardtingimusi, kus temperatuur on 273,15 K ja rõhk 100 000 Pa (0,987 atm; 750 mm Hg). Avogadro seadus
Keemia aluste praktikumi KT küsimusi ja ülesandeid 1. Kippi aparaadi tööpõhimõte. Reaktsioonivõrrand CO2 saamiseks Kippi aparaadis. CO2 gaasi tekitamiseks (vesiniku) paigutatakse tahke aine (tsink) reaktori ülemisse ossa, hape (lahjendatud HCl) valatakse lehtrisse, kust ta valgub reaktori alumisse ossa. Pärast viimase täitumist satub hape tahke ainega kokkupuutesse. Keemilise reaktsiooni tulemusena tekkinud gaas väljub reaktorist kraani kaudu. 2. Milliseid gaase on võimalik saada Kippi aparaadi abil? Kippi aparaadi abil on võimalik saada gaase, mida võib saada tahkete ainete reageerimisel happega. Näiteks süsinikdioksiidi kaltsiumkarbonaadist soolhappe toimel. 3. Kuidas määratakse CO2 suhtelist tihedust õhu suhtes (töövahendid, töö käik, arvutused)? Kaalun kolvi, seejärel kolvi CO2-ga, seejärel täidan kolvi veega (vett 250 ml nagu gaasigi)
temperatuur T [K] on universaalse gaasikonstandi väärtus R = 8,314 J/mol ⋅ K. 0 0 3 P ∙V m 101325 Pa ∙ 0,0224138 m R= 0 = =8,314 J / mol ∙ K T 273,15 K Daltoni seadus. Keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas, kui teisi gaase segus poleks. Näiteks sisaldab õhk mahuliselt 21% hapnikku ja 79% lämmastikku. Kui üldrõhk on 1,0 atm, pO2 pN2 siis hapniku osarõhk = 0,21 atm ja lämmastiku osarõhk = 0,79 atm. Üldrõhu pO2 ∙ 759 = 157 mmHg.
lubjakivitükikesi. Soolhape valatakse ülemisse nõusse, millest see voolab läbi anuma keskel oleva toru alumisse nõusse ja edasi läbi kitsenduse, mis takistab lubjakivitükkide sattumist alumisse nõusse, keskmisse nõusse. Puutudes kokku lubjakiviga, algab CO2 eraldumine CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O Tekkiv CO2 väljub kraani kaudu. Kui kraan sulgeda, siis CO2 rõhk keskmises nõus tõuseb ja hape surutakse tagasi alumisse ning toru kaudu ka osaliselt ülemisse nõusse. Kui hape on keskmisest nõust välja tõrjutud, reaktsioon lakkab. Puhta CO2 saamiseks tuleks see juhtida veel läbi absorberi(te), mille ülesanne on siduda HCl aurud ja niiskus. Antud töös kasutatakse aja ja reaktiivide kokkuhoiu mõttes süsinikdioksiidi balloonist. Töö käik Tehnilistel kaalul kaalun 300 ml kuiva kolvi koos korgiga (mass m1). Teen kolvi kaelale märke korgi alumise serva kohale. Juhin balloonist 7...8 minuti vältel kolbi süsinikdioksiidi.
P ja T aga rõhk ja temperatuur, mille juures maht V on antud või mõõdetud. Ühe mooli gaasilise aine korral: PV T = const = R R - universaalne gaasikonstant n mooli gaasi kohta kehtib jargmine seos: P*V = n*R*T m ehk Clapeyroni võrrand - PV = M RT 3. Daltoni seadus Keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas, kui teisi gaase segus poleks. Näiteks sisaldab õhk mahuliselt 21% hapnikku ja 79% lämmastikku. Kui üldrõhk on 1,0 atm, siis hapniku osarõhk p(O2) = 0,21 atm ja lämmastiku osarõhk p(N2) = 0,79 atm. Üldrõhu 750 mm Hg korral saame aga hapniku osarõhuks p(O2) = 0,21⋅750 = 157,5 mm Hg. Osarõhk sõltub seega nii üldrõhust kui gaasi sisaldusest segus. Püld = p1+p2+... = Σpi pi = Püld * Xi Xi - vastava gaasi moolimurd segus.
1 Pa = 1 kg ⋅ m-1 ⋅ s-2 1 Pa ⋅ m3 = 1 kg ⋅ m2 ⋅ s-2 = 1 J Muude rõhu- ja mahuühikute korral võib R väärtus olla näiteks R = 0,082 atm ⋅ l ⋅ mol-1 ⋅ K-1 R = 62400 mm Hg ⋅ cm3 ⋅ mol-1 ⋅ K-1 3 Daltoni seadus. Keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas, kui teisi gaase segus poleks. Püld = p1 + p2 + ... = Σpi 1.10 Pi = Püld ∙ Xi 1.11 Xi – vastava gaasi moolimurd segus. Moolimurd – segu ühe komponendi moolide arv jagatud kõikide segus olevate komponentide moolide arvu summaga ni Xi n 1.12 Gaasilise aine molekulid liiguvad alati suunas, kus gaasi osarõhk on väiksem – toimub osarõhu ühtlustumine kogu süsteemis
M 3 Järgmiste ühikute korral rõhk P [Pa]; mass m [g]; moolide arv n [mol]; maht V [m ]; temperatuur T *K+ on universaalse gaasikonstandi väärtus R 8,314 J / mol K Daltoni seadus. Keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas, kui teisi gaase segus poleks. Näiteks sisaldab õhk mahuliselt 21% hapnikku ja 79% lämmastikku. Kui üldrõhk on 1,0 atm, siis hapniku osarõhk pO2 = 0,21 atm ja lämmastiku osarõhk pN2 = 0,79 atm. Üldrõhu 750 mm Hg korral saame aga hapniku osarõhuks pO2 = 0,21750 = 157,5 mm Hg. Osarõhk sõltub seega nii üldrõhust kui gaasi sisaldusest segus. Moolimurd on segu ühe komponendi moolide arv jagatud kõikide segus olevate komponentide moolide arvu summaga. Difusioon
T n mooli gaasi kohta kehtib seos P∙ V =n∙ R ∙T (Clapeyroni võttand). Järgmiste ühikute korral – rõhk P [Pa]; mass m [g]; moolide arv n [mol]; maht V [m3]; temperatuur T [K] on universaalse gaasikonstandi väärtus R = 8,314 J/mol⋅K. Daltoni seadus: Keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas, kui teisi gaase segus poleks. Osarõhk sõltub seega nii üldrõhust kui gaasi sisaldusest segus. Moolimurd: segu ühe komponendi moolide arv jagatud kõikide segus olevate komponentide moolide arvu summaga. Difusioon: aineosakeste soojusliikumisest tingitud protsess, mis viib kontsentratsioonide ühtlustumisele süsteemis. Gaasi suhteline tihedus: ühe gaasi massi suhe teise gaasi massi samadel tingimustel (V, P, T)
T n mooli gaasi kohta kehtib seos P V =n R T (Clapeyroni võttand). Järgmiste ühikute korral rõhk P [Pa]; mass m [g]; moolide arv n [mol]; maht V [m3]; temperatuur T [K] on universaalse gaasikonstandi väärtus R = 8,314 J/molK. Daltoni seadus: Keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas, kui teisi gaase segus poleks. Osarõhk sõltub seega nii üldrõhust kui gaasi sisaldusest segus. Moolimurd: segu ühe komponendi moolide arv jagatud kõikide segus olevate komponentide moolide arvu summaga. Difusioon: aineosakeste soojusliikumisest tingitud protsess, mis viib kontsentratsioonide ühtlustumisele süsteemis. Gaasi suhteline tihedus: ühe gaasi massi suhe teise gaasi massi samadel tingimustel (V, P, T)
V = Ühe mooli gaasilise aine korral = const = R R universaalne gaasikonstant n mooli gaasi kohta kehtib seos PV= nRT ehk PV = R T Clapeyroni võrrand Daltoni seadus. Keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas, kui teisi gaase segus poleks. Püld = p + p + ... = pi Gaasi 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. D = = Suhtelist tihedust väljendatakse tavaliselt õhu suhtes (õhu keskmine
vastav rõhk , T° normaal- ja standardtingimustele vastav temperatuur kelvinites, P ja T aga rõhk ja temperatuur, mille juures maht V on antud või mõõdetud. Ühe mooli gaasilise aine korral =const=R, kus R universaalne gaasikonstant n mooli gaasi kohta kehtib seos P V = n R T (Clayperoni võrrand) 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 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 D== Suhtelist tihedust väljendatakse tavaliselt õhu suhtes (õhu keskmine molaarmass, arvestades lämmastiku ja hapniku massivahekorda õhus on 28,96 29,0 g/mol) või vesiniku (MH = 2,0 g/mol) suhtes Dõhk=
Töö ülesandeks on laboratooriumis gaaside saamine. Samuti õppida tundma seoseid gaasiliste ainete mahu, temperatuuri ning rõhu vahel. Eesmärk on leida gaasilise aine molaarmass, kasutades eelmainitud seoseid gaasiliste ainete omaduste vahel. Sissejuhatus Õhu mahu arvutamiseks (CO2) kolvis normaaltingimusel (V0) kasutatakse valemit: 0 PV T 0 V = 0 PT Gaaside tiheduse valem: g M gaas [ ] 0 mol ρ= 3 dm 22,4 [ ] mol Õhu mass: mõhk = ρ0 õhk ⋅ V0 Suhteline tihedus: m1 D= m2 Katse süstemaatiline viga, kus 44 g/mol on CO2 tegelik molaarmass: g E A =M −44,0 mol Katse suhteline viga: ¿ M CO −44,0∨∙ 100 ES = 2 44,0 Moolide arv: V0 n= Vm Clapeyroni võrrand: m
tõstmine gaasiliste ainete osavõtul kulgevates tasakaalureaktsioonides nihutab tasakaalu suunas, kus gaasiliste ainete molekulide arv väheneb) Katalüüs, katalüsaatorid - Katalüüs on keemilise reaktsiooni kiiruse muutus tänu reaktsioonis osalevale spetsiifilisele lisandile, mida nimetatakse katalüsaatoriks. Katalüsaatorid on ained, mis muudavad reaktsioonikiirust. Reaktsiooni lõpuks taastuvad nad keemiliselt ja endises hulgas. Katalüsaator kiirendab ainult kindlat reaktsiooni ja sellise katalüsaatori leidmine eeldab sageli mahukaid eksperimente. Küsimused ja ülesanded 1. Millised reaktsioonid on pöörduvad, millised pöördumatud? Tuua näiteid. - Pöördumatud protsessid toimuvad ühes suunas peaaegu lõpuni (nt üks reaktsioonisaadustest eraldub süsteemist (sade, gaas). [nt 2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)] Pöörduvad protsessid kulgevad
kus V° on gaasi maht normaal- või standardtingimustel P° normaal- või standardtingimustele vastav rõhk (sõltuvalt valitud ühikutest), T° normaal- või standardtingimustele vastav temperatuur kelvinites (mõlemal juhul 273 K), P ja T aga rõhk ja temperatuur, mille juures maht V on antud või mõõdetud. Daltoni seadus - keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas, kui teisi gaase segus poleks. Moolimurd - segu ühe komponendi moolide arv jagatud kõikide segus olevate komponentide moolide arvu summaga. Gaasilise aine molekulid liiguvad alati suunas, kus gaasi osarõhk on väiksem toimub osarõhu ühtlustumine kogu süsteemis. Seda nähtust nimetatakse difusiooniks. Difusioon on aineosakeste soojusliikumisest tingitud protsess, mis viib kontsentratsioonide ühtlustumisele süsteemis.
temperatuur kelvinites (mõlemal juhul 273 K), P ja T aga rõhk ja temperatuur, mille juures maht V on antud või mõõdetud. n mooli gaasi kohta kehtib seos m PV = =RT PV=nRT ehk M Clapeyroni võrrand R= 8,314 J/mol∙K Gaasi 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 m1 M1 D m2 M2 Suhtelist tihedust väljendatakse tavaliselt õhu suhtes (õhu keskmine molaarmass, arvestades lämmastiku ja hapniku massivahekorda õhus on 28,96 ≈29,0 g/mol) või vesiniku (MH2= 2,0 g/mol) suhtes M gaas D õhk 29,0 Suhtelise tiheduse kaudu on kerge leida tundmatu gaasi molaarmassi. Kaaludes
Ühe mooli gaasilise aine korral: PV/T = R , kus R on universaalne gaasikonstant. n mooli gaasi kohta kehtib seos PV = nRT (Clayperoni võrrand) Järgmiste ühikute korral rõhk P [Pa]; mass m [g]; moolide arv n [mol]; maht V [m3]; temperatuur T [K] on universaalse gaasikonstandi väärtus R = 8,314 J/molK. Daltoni seadus. Keemiliselt inaktiivsete gaaside segu üldrõhk võrdub segu moodustavate gaaside osarõhkude summaga. Osarõhk on rõhk, mida avaldaks gaas, kui teisi gaase segus poleks. Näiteks sisaldab õhk mahuliselt 21% hapnikku ja 79% lämmastikku. Kui üldrõhk on 1,0 atm, siis hapniku osarõhk pO2 = 0,21 atm ja lämmastiku osarõhk pN2 = 0,79 atm. Üldrõhu 750 mm Hg korral saame aga hapniku osarõhuks pO2 = 0,21750 = 157,5 mm Hg. Osarõhk sõltub seega nii üldrõhust kui gaasi sisaldusest segus. Moolimurd. Segu ühe komponendi moolide arv jagatud kõikide segus olevate komponentide moolide arvu summaga Difusioon
LABORATOORNE TÖÖ 1 Süsinikdioksiidi molaarmassi määramine Töö ülesanne ja eesmärk Gaaside saamine laboratooriumis, seosed gaasiliste ainete mahu, temperatuuri ja rõhu vahel, gaasiliste ainete molaarmassi leidmine. Sissejuhatus Kasutusel on erinevad ideaalgaaside seadused ja nende abil leitakse süsinikdioksiidi molaarmass. Leida tuleb CO2 tihedus kolvis normaaltingimustel kasutades gaaside absoluutse tiheduse (1 dm3 gaasi mass normaaltingimustel) valemit: M gaas [ g / mol ] ° = g / dm 3 [ 3 22,4 dm / mol ] Leida tuleb gaasi maht normaaltingimustel (normaaltingimused: temperatuur = 273,15K, rõhk = 101325 Pa), (Abiks: Boyle'i seadus. Konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi maht pöördvõrdelises sõltuvuses rõhuga, Charles'i seadus. Konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi maht pöördvõrdelises sõltuvuses rõhuga) PVT ° V°= P°T
termomeeter, baromeeter. Kasutatud ained CO2, õhk, vesi Töö käik Kaaluda tehnilisel kaalul korgiga varustatud ~300 ml kuiv kolb(mass m 1). Kolvi kaelale teha viltpliiatsiga märge korgi alumise serva kohale. Balloonist juhtida 7-8 minuti vältel kolbi süsinikdioksiidi. Tuleb jälgida, et vooliku ots ulatuks peaaegu kolvi põhjani, aga ei oleks tihedalt vastu põhja. Muidu võib juhtuda, et kogu CO 2 väljub voolikukimbu teistest harudest. Seejärel tuleb kolb sulgeda kiiresti korgiga ja kaaluda uuesti samal kaalul. Et katse tulemused oleksid täpsed juhtida kolbi 1-2 minuti vältel täiendavalt süsinikdioksiidi, kolb sulgeda korgiga ning kaaluda veekord. Kolvi täitmist jätkata konstantse massi (mass m 2) saavutamiseni. (Masside m2 ja m1 vahe on tavaliselt vahemikus 0,17 0,22 g.) Kolvi mahu (seega ka temas sisalduva gaasi mahu) määramiseks tuleb täita kolb märgini toatemperatuuril oleva veega ja vee maht mõõta mõõtesilindri abil
normaaltingimustele. 0 PV T 0 V = P0 T 1 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. m1 M 1 D= = m2 M 2 Suhtelist tihedust väljendatakse tavaliselt õhu suhtes (õhu keskmine molaarmass, arvestades lämmastiku ja hapniku massivahekorda õhus on 28,96 ≈ 29,0 g/mol). M gaas D õhk =
normaal- või standardtingimustel, P0 normaal- või standardtingimustele vastav rõhk (sõltuvalt valitud ühikutest), T0 normaal- ja standardtingimustele vastav temperatuur kelvinites (mõlemal juhul 273 K), P ja T aga rõhk ja temperatuur, mille juures maht V on antud või mõõdetud. Gaasi 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 m1 M 1 kergem D= = . Suhtelist tihedust väljendatakse tavaliselt õhu suhtes (õhu keskmine m2 M 2 molaarmass on 29,0 g/mol) või vesiniku (vesiniku molaarmass = 2,0 g/mol) suhtes. Näiteks: M D õhk = gaas 29,0 Gaasi absoluutne tihedus normaaltingimustel ehk 1 kuupdetsimeetri gaasi mass normaaltingimustel: M gaas 0 29,0
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
