Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Keemilise reaktsiooni kiirus ja tasakaal". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
reaktsioon, ühinemisreaktsioon, lagunemisreaktsioon, katalüsaator, lähteaine, naoh, segamine, tasapisi, ammoniaak, eksotermiline, suurendamine, tekkima, alandamine, na2o, asendusreaktsioon, vahetusreaktsioon, hüdraatumine, endotermiline, kristallivõre, reageerinud, ainehulka, moolides, algses, inhibiitor, ensüümid, kindlaid, pöördumatudEksotermiline reaktsioon- Protsess, mille käigus eraldub energia ∆H < 0 Endotermiline reaktsioon- Reaktsioon mille käigus neeldub energia (soojus) ∆H > 0 2. Soojeneb kuna energiat eraldub. Ja kui soojus neeldub siis reaktsioonisegu jahtub. 3. Ühinemisreaktsioonides energia vabaneb ning need on eksotermilised. Lagunemisreaktsioonides energia neeldub ning need on endotermilised ühinemisreaktsioon – 2 Mg + O2 → 2 MgO lagunemisreaktsioon – CaCO3 → CaO + CO2 4. Keemilise reaktsiooni kiirus näitab ainete või saaduste kontsentratsiooni muutust mingis ajavahemikus. 5. Keemilise reaktsiooni kiirust on võimalik muuta: Segamine – kokkupõrgete tõenäosus suureneb Rõhuga- Suurendab põrgete arvu reageerivate ainete vahel. (Ainult gaasidel) Kiireneb. Temperatuuriga-Kõrgemal tempreatuuril on molekulidel suurem soojusenergia. Kiireneb • kontsentreerimine – aineosakeste hulk ruumalaühikus suureneb, nende kokkupõrked on
Tegemist on ühega väga vähestet endotermilistest liitumisreaktsioonidest, enamasti on liitumine eksotermiline ja lagunemine endotermiline reaktsioon Jahutamisel on kõik teadagi vastupidi Lähteaine lisamine nihutab tasakaalu paremale, saaduste tekke suunas (odavamat lähteainet võetakse tavaliselt liias) Saaduse keemiline sidumine, või reaktorist kiire eemaldamine nihutab tasakaalu saaduse tekke suunas Segamine tasakaalu ei mõjuta, küll aga võib kiirendada tasakaalu saabumi Katalüsaator ei muuda tasakaaluasendit, (sest kiirendab võrdselt mõlemasuunalisi reaktsioone) küll aga kiirendab (resp. aeglustab) tasakaalu saabumist. Vee lagunemisreaktsiooni tasakaal tavatemperatuuril on praktiliselt täielikult suunatud vee tekke suunas ja tasakaalulises segus pea-aegu pole vesinikku ja hapnikku." SL Õhtulehe " ajakirjanike rõõmustav uudis Kanada teadlaste saavutustest
Millised nendest võivad nihutada reaktsiooni tasakaalu? a) (tahke) lähteaine peenestamine kiirendab reakts. b) saaduse lisamine tasakaal nihkub vasakule c) temperatuuri tõstmine kiirendab reakts. - H<0 vasakule - H>0 paremale d) katalüsaatori lisamine kiirendab reakts. e) lähteaine lisamine kiirendab reakts.- tasakaal nihkub paremale f) lähteaine eemaldamine tasakaal nihkub vasakule g) ainete segamine kiirendab reakts. h) saaduse eemaldamine tasakaal nihkub paremale i) rõhu tõstmine (gaasilise lähteaine korral) kiirendab reakts. väiksema (g) kons. suunas 10. Millest sõltub reaktsiooni tasakaalukonstant? Temperatuurist. 11. Kuidas on võimalik nihutada järgmiste reaktsioonide tasakaalu saaduste suunas? a) 2 NO(g) + Cl2(g) 2 NOCl(g), rõhu tõstmine, saaduste kons. vähendamine b) C(t) + CO2(g) 2 CO(g), H<0. temp
tasakaalu ei mõjuta. Tasakaal nihkub temperatuur Tõstmisel endotermilise protsessi suunas (H > 0) Alandamisel eksotermilise protsessi suunas (H < 0) *kui pärisuunaline reaktsioon on eksotermiline, siis vastassuunaline reaktsioon on endotermiline. Ning vastupidi. Kui mingi reaktsioonivõrrandi kohta on öeldud, kas ta on ekso- või endotermiline, siis käib see pärisuunalise reaktsiooni kohta. Tahke aine kogus või peenestamine, segamine ja katalüsaatori kasutamine tasakaalu ei mõjuta. Endotermiline protsess toimub energia neeldumine. N + 3H = 3NH (H < 0) Tasakaal nihkub: · Temp. tõstmisel vasakule, alandamisel paremale · Rõhu tõstmisel paremale, alandamisel vasakule · Lähteainete kontsentratsiooni suurendamisel paremale, vähendamisel vasakule · Saaduse kontsentratsooni suurendamisel vasakule, vähendamisel paremale
Kordamisküsimused kontrolltööks. Keemilise reaktsiooni kulgemine. Reaktsiooni kiirus ja tasakaal. 1) Mis on keemiline reaktsioon? Keemiline reaktsioon protsess, milles tekivad ja/või katkevad keemilised sidemed; seejuures muunduvad reaktsiooni lähteained reaktsiooni saadusteks. 2) Mis on a) pöördumatu b) pöörduv reaktsioon? Tuua näited. a) Pöördumatu reaktsioon reaktsioon, mis kulgeb praktiliselt vaid ühes suunas, nt NaOH + HCl -> NaCl + H2O b) Pöörduv reaktsioon kahes suunas (otse- ja vastassuunas) toimuv reaktsioon, nt 3H2 + N2 2NH3 3) Mis toimub keemiliste sidemetega reaktsiooni käigus? Keemilistes reaktsioonides ja/või katkevad keemilised sidemed. Aatomitevahelisi keemilisi sidemeid moodustavad elektronid paiknevad ümber, st et ühed sidemed katkevad ja uued sidemed moodustuvad. Keemilise sideme tekkel lähevad aineosakesed püsivamasse, madalama energiaga
Kordamisküsimused Mõisted Keemiline tasakaal – Olukord, kus fikseeritud tingimustel saabub pöörduvate reaktsioonide puhul mingil hetkel olukord, kus ühegi aine kontsentratsioon enam ajas ei muutu. Le Chatelier' printsiip - Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele Keemilise reaktsiooni kiirus (ühikud) - Reaktsioonikiirus homogeenses süsteemis näitab reageerivate ainete kontsentratsioonide muutust ajaühikus (mol ⋅ dm–3 ⋅s–1). Eristatakse keskmist kiirust ja kiirust mingil ajahetkel. v1 Massitoimeseadus (valem) - Pärisuunalise reaktsiooni [ aA + bB → saadused ] kiirus v1 sõltub lähteainete kontsentratsioonist järgmiselt (nn massitoimeseadus): v 1=k 1∗C pA∗CqB , kus k1 on reaktsiooni kiiruskonstant, p on reaktsiooni järk aine A suhtes, q on reaktsiooni jä
KEEMIA Aatomi ehitus ja perioodilisussüsteem 1) Elemendi elektronskeem näitab elektronide arvu ja nende asetsemist elektronkattes. Nt: Na: + 11| 2) 8) 1) 2) Elektronvalem aatomi elektronkatte ehitust väljendav üleskirjutis, mis näitab elektronide energiatasemeid ja -alatasemeid ning elektronide arvu nendel. Nt: Na 1s22s22p63s 3) Elektronorbitaal ruumi osa, kus elektronid liiguvad. 4) S-element Kui viimane täituv orbitaal on s-orbitaal, siis on tegemist s-elemendiga. (IA ja IIA elemendid) 5) P-element Kui viimane täituv orbitaal on p-orbitaal. (IIIA VIIIA rühm) 6) D-element Kui viimane täituv orbitaal on d-orbitaal. (IB VIIIB rühm) 7) Metallilisus -suureneb Mendelejevi tabelis rühmas ülevalt alla, väheneb vasakult paremale. 8) Aatomiraadius Suureneb rühmas ülevalt alla. 9) Elektronegatiivsus Aineväärtus, mis näitab kui palju mõjutab üks
CaO- pöletatud lubi, kustutamata lubi; Fe2O3- punane või pruun rauamaak; Fe3O4- rauatagi, magnetiit; Al2O3- boksiit, korund, rubiin, safiir, smirgel; SiO2- liiv; CO2- süsihappegaas, CO- vingugaas; N2O- naerugaas Alused Alused koosnevad metallioonist ja hüdroksiidioonist. Alused on ained, mis liidavad prootoni (H+). Liigitus: Vees lahustuvad alused e. LEELISED Vees lahustumatud alused Amfoteersed alused NaOH, KOH, Ba(OH)2 enamus alustest( vt. lahustuvuse tabelit) Al(OH)3, Zn(OH)2, Fe(OH)3, Cr(OH)3 Keemilised omadused: Saamine: I leelis + HAPE = sool + vesi I Leeliseid saadakse: leelis + HAPPELINE OKSIID= sool+ vesi a) aktiivne metall+ vesi= leelis + vesinik
LABORATOORNE 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 moodustuvas ainete segus (tasakaalusegus) on nii lähteaineid kui saadusi. Sõltuvalt tingimustest (temperatuur, rõhk) nende vahekord tasakaalusegus varieerub. Pöörduvaid reaktsioone märgistatakse sageli kahe vastassuunalise noolega. H2(g) + I2(g) ↔ 2HI(g) Kui see reaktsioon algab, on segus ainult vesiniku ja joodi molekulid. Rea
CM= Keskmine CM Andmed on saadud tiitrimise teel. 7. Selgitada stöhhiomeetrilise punkti mõistet. Kuidas seda leida happe ja aluse tiitrimisel? Mis on indikaatorid? Millist indikaatorit kasutati antud töös ja milline on selle värvus erinevates keskkondades? Mis on indikaatori pöördeala? a. Stöhhiomeetriline punkt - punkt, milles kogu soolhape on ära reageerinud ja indikaator muudab juba ühest liiaga lisatud NaOH tilgast tekkinud aluselises lahuses värvust, määratakse ühe tilga täpsusega. b. Tiitrimisel pipeteeritakse koonilisse kolbi täpne kogus soolhapet, lisatakse indikaator ning kolbi ringikujuliste liigutustega pidevalt segades, lisatakse büretist tilkhaaval NaOH lahust kuni värvuse muutuseni. c. Tiitrimisel lisatakse lahusele indikaatorit ühendit, mille värvus sõltub lahuse happesusest
Reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid: *temperatuur *katalüsaatorid *agregaatolek *rõhk *reagentide iseloom *konsentratsioon Reaktsiooni kiirendavad tegurid on temperatuuri tõstmine, konsentratsiooni suurendamine, gaaside korral rõhu suurendamine, tahkete ainete peenestamine, katalüsaatori kasutamine(katalüüs), segamine. 9.Keemilised reaktsioonid metallidega. Metallide reageerimine hapetega, leelistega ja veega. Metallide pingerida: Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Ni Sn Pb H2 Cu Hg Ag Pt Au Keemiline aktiivsus suureneb paremalt vasakule. *Metallide reageerimine hapetega.(va. HNO3) Pingereas vesinikust vasakul olevad metallid reageerivad lahjendatud hapetega. Tekivad sool ja H 2. Paremal olevad ei regeeri lahjendatud hapetega. Lämmastikhappe ja konsentreeritud
seda
tihedamalt paiknevad osakesed reageerivas segus ja seda kiiremini läheb reaktsioon
käima.
d) vee lisamine - aeglustub, kuna koserdratsioon väheneb.
e) Metalli peenestamine - kiirendab, reageeriva aine pind on suurem
CaO + Co2= CaCo3 (H
Tahkete ainete c alati 1, ei arvesta. II Reaktsiooni molekulaarsus ja järk. Reakt.- järk kiiruse avaldises konts.-ide astmenäitajate summa. Reakt.-i molekulaarsus näitab reakts.-i elementaaraktist osavôtvate osakeste arvu. 1) Monomolekulaarsed reaktsioonid: osaleb 1 molekul (ainult lagunemisreakt.) H22H. 2) Bimolek: H2+I22HI. 3) Trimolek: 2SO2 + O2 2SO3. 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;
(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 reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid: ainete iseloom, kontsentratsioon (gaasiliste ainete korral rõhk), temperatuur, segamine, peenestamine, katalüsaatorid. a) kiiruse sõltuvus kontsentratsioonist massitoimeseadus – konstantsel temperatuuril on reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete kontsentratsioonide korrutisega. aA + bB → yY + zZ v = k*c(A)a*c(B)b (toimib homogeensetes reaktsioonides, tahkete ainete kontsentratsioon on 1) kui reaktsioon toimub mitmes staadiumis, määrab kiiruse aeglasem nt A + 2B -> AB2 I A + B -> AB II AB + B -> AB2
SO2 H2SO3 d) happeline oksiid + happelisne oksiid hape sool metall 3. Amfoteersed oksiidid AMFOTEERSUS keemilise elemendi või ühendi [n hüdroksiidi Zn(OH)2] võime reageerida tingimustest olenevalt kas aluse või happena. (Amfoteerne oksiid reageerib nii hapete kui ka alustega). Al2O3 ZnO Cr2O3 Cr2O3 + 2KOH + 3H2O = 2K[Cr(OH)4] Al2O3 + 6 NaOH + 3H2O = 2Na3 [Al (OH)6] 4. Neutraalsed oksiidid Ei reageeri ei hapete, aluste ega veega. Tähtsamad neutraalsed oksiidid on NO N2O CO 4 3. HAPPED HAPE aine, mille vesilahuses on ülekaalus vesinikioonid. Definitsioon: hape loovutab prootoneid. Koostis: Koosneb ühest või mitmest vesinikioonist ja happe jääkioonist.
(väärisgaasid). 21. Alused. Alus on keemiline aine, mis vesilahustes dissotsieerudes annab lahusesse hüdroksiidioone. Kõige tuntumad alused on hüdroksiidid, nt. ammoniaakhüdraat (NH3 H2O) Hüdroksiid on mittemolekulaarne kristalne aine, mis annab dissotsieerumisel lahusesse metalli katioone ja hüdroksiidioone. Leelis on veel lahustuv tugev alus. Leelised on leelis- ja leelismuldmetallide hüdroksiidid, nt. NaOH, KOH, Ca(OH)2. Need on ioonsed ained, mille kristallvõre koosneb metalli katioonidest ja hüdroksiidioonidest. 22. Happed. Ainete happelisi omadusi seostatakse tavaliselt nende käitumisega vesilahustes. Hape on keemiline aine, mis annab (dissotsieerudes) vesilahustesse vesinikioone. Osa happeid (puhta ainena) on tavatingimustes vedelikud nt. väävelhape, lämmastikhape, metaanhape ja etaanhape. Teine osa happeid on tavatingimustes tahked ained nt
Pigistasin kummist otsa kokku ning panin klaasist otsa vedelikku ning seejärel lasin kummist otsa lahti ja vedelik imendus klaastorusse. Kasutasin seda mahu mõõtmiseks. Büretti ja pipetti loputatakse töölahusega. 31. Kuidas arvutati uuritava lahuse kontsentratsioon tiitrimistulemuste põhjal? Kirjutada reaktsioonivõrrand, arvutusvalemid ja selgitada, kuidas on saadud vastavad andmed arvutamiseks. HCl + NaOH NaCl + H 2 O V HCl C M HCl = V NaOH C M NaOH V NaOH C M NaOH mol C M HCl = Andmed: C M = 0,1008 ; V HCl = 10ml pipeti maht; VHCl NaOH l V NaOH lugesin büretilt. 7 32. Selgitada stöhhiomeetrilise punkti mõistet. Kuidas seda laida happe ja aluse tiitrimisel? Mis on indikaatorid
Pigistasin kummist otsa kokku ning panin klaasist otsa vedelikku ning seejärel lasin kummist otsa lahti ja vedelik imendus klaastorusse. Kasutasin seda mahu mõõtmiseks. Büretti ja pipetti loputatakse töölahusega. 31. Kuidas arvutati uuritava lahuse kontsentratsioon tiitrimistulemuste põhjal? Kirjutada reaktsioonivõrrand, arvutusvalemid ja selgitada, kuidas on saadud vastavad andmed arvutamiseks. HCl + NaOH NaCl + H 2 O V HCl C M HCl = V NaOH C M NaOH V NaOH C M NaOH mol C M HCl = Andmed: C M = 0,1008 ; V HCl = 10ml pipeti maht; VHCl NaOH l V NaOH lugesin büretilt. 7 32. Selgitada stöhhiomeetrilise punkti mõistet. Kuidas seda laida happe ja aluse tiitrimisel? Mis on indikaatorid
kontsentratsioonist, temperatuurist, samanimeliste ioonide olemasolust lahuses. Dissotsiatsioonimäära väärtuse alusel jaotatakse elektrolüüdid nõrkadeks ja tugevateks. Nõrgad elektrolüüdid on nõrgad happed (näiteks: H2S, HNO2, HCN, HCOOH, CH3COOH) ja nõrgad alused (näiteks NH3H2O, Cu(OH)2, CH3NH2). Tugevad elektrolüüdid on enamik sooli, tugevad happed (näiteks HCl, H2SO4, HNO3) ja tugevad alused (näiteks KOH, NaOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2 ). Nõrgad elektrolüüdid on lahustes osaliselt ioonide, osaliselt molekulidena. Nõrkade elektrolüütide dissotsiatsioon on pöörduv protsess: HA H+ + A- . TÜ Füüsikalise keemia instituut 6 Keemia alused III. TASAKAALUD ELEKTROLÜÜTIDE LAHUSTES
Kordamisküsimused III Keemilise reaktsiooni kiirus ja tasakaal. 1. Mis on reaktsiooni kiirus? · Näitab ajaühikus ruumalaühiku kohta tekkinud või reageerinud ainehulka (moolides). 2. Millised tegureid mõjutavad reaktsiooni kiirust? Nende toime. · Temperatuuri tõstmine · Konsentratsiooni tõstmine · Gaaside korral rõhu suurendamine · Tahkete ainete peenestamine · Katalüsaatori kasutamine algselt reag. Katalüsaator ühe lähteainega ja siis annab selle üle teisele ainele. · Segamine · Reaktsiooni kiirenemiseks peab ajaühikus toimuma rohkem osakeste kokkupõrkeid. 3. Mis on katalüsaator? · Aine, mis muudab reaktsiooni kiirust (enamasti kiiremaks). 4. Mis on pöörduvad ja pöördumatud reaktsioonid? · Pöörduv reakts. reaktsioon, mis on kahesuunaline ja ei kulge kunagi lõpuni, vaid mingi tasakaaluolekuni.
vedeliku, harvem gaasi viimiseks uuritavasse proovilahusesse. Pigistada kummist otsa kokku ning panna klaasist ots vedelikku ning seejärel lasta kummist otsa lahti ja vedelik imendus klaastorusse. Kasutatakse seda mahu mõõtmiseks. Büretti ja pipetti loputatakse töölahusega. 18. Kuidas arvutati uuritava lahuse kontsentratsioon tiitrimistulemuste põhjal? Kirjutada reaktsioonivõrrand, arvutusvalemid ja selgitada, kuidas on saadud vastavad andmed arvutamiseks. HCl NaOH NaCl H 2 O VHCl C M HCl V NaOH C M Na OH V NaOH C M NaOH C M HCl V HCl mol C M NaOH 0,1008 l V HCl 10ml V NaOH Andmed: ; pipeti maht; lugeda büretilt. 19. Selgitada stöhhiomeetrilise punkti mõistet
Seega, kui hape loovutab alusele prootoni, muutub hape aluseks ja alus happeks. Orgaaniliste ainete keemilised omadused ALKAANID Pürolüüs aine lagunemine kõrge temperatuuri toimel. 2CH4 ---> CH(kolmikside)CH + 3H2 Oksüdeerumine alkoholiks 2CH3-CH3 + O2 ---> 2CH3CH2OH Oksüdeerumine halogeenidega(radikaaliline asendus), tekivad halogeeniühendid. CH4 +Cl2 ---> CH3Cl + HCl Täielik põlemine CH4 + O2 ---> CO2 + 2 H2O HALOGEENIÜHENDID Reageerivad leelistega ---->Alkohol. CH4Cl + NaOH ---> CH3OH + NaCl Reageerivad alkoholaatidega ----> Estrid CH3Cl + CH3ONa ---> CH3OCH3 + NaCl ALKOHOLID Oksüdeerumine aldehüüdiks. 2CH3CH2OH + O2 ---> 2CH3CHO + 2H2O Täielik põlemine CH3CH2OH + 3O2 ---> 2CO2 + 3H2O Dehüdraatimine ---> alkeenid või eetrid. CH3CH2OH ---> CH2=CH2 + H2O 2CH3CH2OH ---> CH3CH2OCH2CH3 + H2O Reageerivad leelismetallidega ---> alkoholaadid 2CH3CH2OH + 2Na ---> 2CH3CH2ONa + H2 Alkoholaatide hüdrolüüs. CH3CH2ONa + H2O ---> CH3CH2OCH2 + NaOH AMIINID
Eksperimentaalne töö 1 Ainete kontsentratsiooni muutuse mõju tasakaalule Töö ülesanne ja eesmärk Le Chatelier´i printsiip- reaktsiooni tasakaalu nihkumise uurimine lähteainete ja saaduste konsentratsiooni muutmisel. Sissejuhatus · Le Chatelier´i printsiip Kuna tasakaalusegus võib olla nii lähteaineid kui saadusi, siis kuidas saavutada just saaduste võimalikult kõrge sisaldus ehk kuidas nihutada tasakaalu paremale saaduste tekke suunas. Hinnangut võimaldab anda Le Chatelier´i printsiip. Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis 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
suunas,lähteiainete vähendamisel vastupidi. Tuleb osata: 1. Arvutada lahuse molaarset kontsentratsiooni? 2. Määrata vesilahuste happelis-aluselist iseloomu ja pH-d (hapete, aluste, soolade, oksiidide, metallide vette lisamisel)! 3. Määrata, millises suunas nihkub reaktsiooni tasakaal temperatuuri, rõhu või kontsentratsiooni muutmisel (etteantud termokeemilise võrrandi põhjal)! 4. Hinnata erinevate tegurite (temperatuur, rõhk, segamine, tahke aine peenestamine, lähteainete kontsentratsioon, katalüsaatori või inhibiitori lisamine) mõju reaktsiooni kiirusele!
Füüsikaline keemia sissejuhatus ja elektrolüütide lahuste kordav konspekt Käsitletavad teemad: 1) Füüsikaline keemia sj energeetika: ekso- ja endotermilised reaktsioonid + arvutused kiirus/kineetika: temp. kons. rõhk.... katalüsaator + praktiline töö keemiline tasakaal: le chaterieri printsiip + praks 2) Elektrolüütide lahused lahustumisprotsess: lahustumise soojusefekt tugevad ja nõrgad elektrolüüdid, mitteelektrolüüdid; elektrolüütide dissotsatsioon keemilised reaktsioonid elektrolüütide lahustes(sade, gaas, nõrk elektrolüüt) + ioonvõrrandid soolade hüdrolüüs Keemilise reaktsiooni soojusefekt
heledam kui eelnevates reaktsioonides. Kokkuvõte: Keemilise reaksiooni taskaalu võib nihutada lähteainete ja saaduste konsentratsiooni, temperatuuri tõstmine/alandamine ja rõhu tõstmine/alandamine. Keemilise reaktsiooni kiirust võib kiirendada: temperatuuri tõstmine, katalüsaatorite toime, reageerivate ainete kokkupuutepinna suurus (tahked ained), peenestamine (tahked ained), segamine, pihustamine (vedelikud). EKSPERIMENTAALNE TÖÖ 2 Reaktsioonikiiruse sõltuvus lähteainete kontsentratsioonist ja temperatuurist Töö ülesanne ja eesmärk: Reaktsioonikiirust mõjutavate tegurite mõju uurimine, reaktsiooni järgu määramine, graafikute koostamine. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid: Töövahendid ja mõõteseadmed: Büretid, katseklaaside komplekt (8 tk), kummikork, pesupudelid,
Pipetid ja bürett loputatakse eelnevalt töölahusega-lahusega, mida hakatakse pipeteerima või büretist lisama. See on vajalik selleks, et vee- või teistsuguse kontsentaratsiooniga lahuse piisad pipeti ja büreti seintel ei muudaks mõõdetava lahuse kontsentratsiooni. 9.Tiitrimine on protseduur, kus reaktsiooniks kuulunud ühe aine täpse kontsentratsiooniga lahuse koguse järgi leitakse teise aine lahuse kontsentratsioon. Meie katses ma otsisin soolhappe kogust HCl ja NaOH vahelise reaktsiooni abil HCl + NaOH NaCl + H 2 O , kusjuures ma teadsin NaOH lahuse täpset kontsentratsiooni ja HCl lahuse mahtu. Tiitrimisel pipeteerisin koonilisse kolbi täpne kogus soolhapet, lisasin indikaator ning kolbi ringikujuliste liigutustega pidevalt segased, lisasin büretist tilkhaaval NaOH lahust kuni värvuse muutuseni. Katsest kordsin kolm korda kuni saavutasin kolm tulemust NaOH mahtude erinevusega 0,05 ml. Saadud tulemustest võtsin keskmine.
Kummal juhul on soojusmahtuvus suurem? ΔU ΔH Konstantsel ruumala: Cp= Konstantsel rõhul: Cp= ΔT ΔT Soojusmahtuvus on suurem konstantsel rõhul, kuna osa saadud soojusest kulub paisumistöö tegemiseks. 6. Termokeemia, reaktsiooni soojusefekt, endotermiline ja eksotermiline reaktsioon. Termokeemia-tegeleb keemiliste muundumiste soojusefektidega, põhineb termodünaamika esimesel seadusel. Keemilise reaktsiooni entalpia on soojusefekt, mis kaasneb keemilise reaktsiooniga (kui rõhk ja temperatuur ei muutu). Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! Eksotermiline protsess – soojus eraldub Endotermiline protsess – soojus neeldub 7
Element - kogum ühesuguse tuumalaenguga (prootonite arvuga) aatomeid (118 elementi, 83 looduses) Keemilised ühendid moodustuvad keemiliste elementide ühinemisel, väikseim iseseisev osake on molekul. Molekul - aine väikseim osake, millel on antud aine keemilised omadused ning mis võib iseseisvalt eksisteerida (O2, CO2, H2O). Aatomid molekulis on seotud keemilise sidemega 4. Aine agregaatolekud Aine on mateeria vorm, mis omab kindlat või püsivat koostist ja iseloomulikke omadusi (vesi, ammoniaak, kuld, hapnik) Tahkes aines on molekulid tihedalt koos ja nende liikumine pole võimalik Vedelikus on molekulide vaheline kaugus mõnevõrra suurem ja nad võivad üksteisest mööduda Gaaside puhul on molekulide vaheline kaugus suur ja nad võivad täiesti vabalt liikuda, molekulidevahelised jõud on väikesed 1. Aatom- ja molekulmass Aatommass moodustub tuuma massist ja elektronide massidest. Kuna tuuma moodustumisel esineb massidefekt
Kõige aktiivsemad mittemetallid on VIIA rühmas Kõige vähemaktiivsemad (keemiliselt inertsed) on VIIIA rühma mittemetallid (väärisgaasid) 21. Alused. Alus on keemiline aine, mis vesilahustes dissotsieerudes annab lahusesse hüdroksiidioone Kõige tuntumad alused on hüdroksiidid, nt. ammoniaakhüdraat (NH 3 x H2O) Leelis on veel lahustuv tugev alus. Leelised on leelis- ja leelismuldmetallide hüdroksiidid, nt NaOH, KOH, Ca(OH) 2. Need on ioonsed ained, mille kristallvõre koosneb metalli katioonidest ja hüdroksiidioonidest. 22. Happed. Ainete happelisi omadusi seostatakse tavaliselt nende käitumisega vesilahustes Hape on keemiline aine, mis annab (dissotsieerudes) vesilahustesse vesinikioone Osa happeid (puhta ainena) on tavatingimustes vedelikud – nt. väävelhape, lämmastikhape, metaanhape, etaanhape
Sissejuhatus Le Chatelier´i printsiip Kuna tasakaalusegus võib olla nii lähteaineid kui saadusi, siis kuidas saavutada just saaduste võimalikult kõrge sisaldus ehk kuidas nihutada tasakaalu paremale saaduste tekke suunas. Hinnangut võimaldab anda Le Chatelier´i printsiip. Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis 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 t
hapnikhapped HNO3, H2SO4 b) hapnikku mittesisaldavad happed HCl, H2S 3) tugevuse järgi: a) tugevad happed H2SO4, HNO3, HCl b) nõrgad happed H2CO3, H2S Alused (hüdroksiidid) on ained, mis annavad lahusesse hüdroksiidioone. Hüdroksiidid koosnevad metallioonidest ja hüdroksiidioonidest (OH-). Hüdroksiide liigitatakse vees lahustuvuse järgi: 1) vees lahustuvad hüdroksiidid e. leelised (tugevad alused) aktiivsete metallide (IA ja IIA Ca¯ ) hüdroksiidid: NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2 2) vees lahustumatud hüdroksiidid (nõrgad alused) enamuse metallide hüdroksiidid. Soolad on kristalsed ained, mis koosnevad (aluse) katioonidest ja (happe) anioonidest (näiteks Na2SO4). Vesiniksoolad sisaldavad happeaniooni koostises vesinikku (näiteks NaHSO4). Sooli liigitatakse lahustuvuse järgi: 1) lahustuvad 2) vähelahustuvad 3) praktiliselt mittelahustuvad Soolade lahustuvust vees iselooomustab soolade lahustuvuse tabel. 5
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
annaabi.ee 
