KEEMILISE REAKTSIOONI KIIRUS JA TASAKAAL Keemilise reaktsiooni kiirus näitab ajaühikus ruumalaühiku kohta tekkinud vi reageerinud ainehulka (moolides). Reaktsiooni kiirendavad tegurid · Temperatuuri tõstmine · Kontsentratsiooni suurendamine · Gaaside korral rõhu suurendamine · Tahkete ainete peenstamine · Katalüsaatori kasutamine · Segamini Katalüüs keemilise reaktsiooni kulgemine katalüsaatori toimel. Katalüsaator aine, mis muudab reaktsiooni kiirust. REAKTSIOONIDE SUUND Pöördumatud reaktsioonid reaktsioonid, mis kulgevad ühes suunas ja lõpuni
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.
Energia eraldub, H < 0 Tavaliselt ühinemisreaktsioonid · (Lahustumisel: hüdraatumine ehk aineosakeste seostumine vee molekulidega (sidemete teke)) · 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
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 element teist elementi ühises elektronpaaris. 10) Elemendi metallilised ja mittemetallilised omadused on seotud sellega kui tugevasti hoiab elemendi aatom kinni väliskihi elektrone. Aine ehitus ja keemiline side 1) Eksotermiline reaktsioon Sideme tekkel energia vabaneb. Endotermiline reaktsioon Sideme lõhkumisel energia neeldub. 2) Keemilise sideme tekkel (üksikaatomitest või -ioonidest molekulide või kristallide tekkel) lähevad aineosakesed üle püsivasse (väiksema energiaga) olekusse; energia eraldub ja keemilise sideme katkemisel energia neeldub. 3) Metalliline side metallide vahel Iooniline side Metalli ja mittemetalli vahel. Nt: NaCl
Keemia praktikumi KT I praktikum: Mõisted 1. Mool - (n, mol) on aine hulk, mis sisaldab 6,02 _ 1023 ühe ja sama aine ühesugust osakest (molekuli, aatomit, iooni, elektroni vm). Seega saab moolides väljendada kõike, mida 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
Keemiline reaktsioon-protsess, kus ühest või mitmest lähteainest tekib üks või mitu uut ainet; Lähteainete osakeste vahel sidemed katkevad ja tekivad uued sidemed teiste osakeste vahel; Reaktsioon toimub juhul, kui reageerivate ainete põrkuvad osakesed on küllalt kiired; Aktiveerimisenergia- vähim energia, mida tuleb anda reageerivate ainete osakestele, et reaktsioon toimuks; mida väiksem on aktiveerimisenergia seda kergemini reaktsioon kulgeb; Aktiveeritud kompleks- paralleelselt toimub vanade sidemete katkemine ja uute tekkimine; Soojusefekt- reaktsiooniga kaasnev energia muutus; Eksotermiline/endotermiline: 1. energia eraldub/neeldub 2.entalphia väheneb/suureneb 3.ümbritseva keskkonda eraldub soojust/kulgemisel võetakse energiat ümbritsevast keskkonnast 4.ühinemisreaktsioon/lagunemisreaktsioon,
Keemia aluste praktikum Mõisted ja teooria küsimused 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.
Homogeenne katalüüs: (katalüsaator ja reagendid samas olekus) näiteks Vääveldioksiidi oksüdeerimine "nitroosmeetodil" - kõik ained on gaasid 2SO2 + 2NO2 = 2SO3 + 2NO 2NO + O2= 2NO2 ___________________ 2SO2 + O2 = 2SO3 Heterogeenne katalüüs:Katalüsaator ja reagendid erinevates olekutes. reeglina on katalüsaator tahke ja reagendid gaasilises või vedalas olekus. 2SO2(g) + 2V2O5(t) = 2V2O4 + 2SO3 2V2O4 + O2 = 2V2O5 ____________________ 2SO2 + O2 = 2SO3 Nagu näeme, moodustab katalüsaator ebapüsiva vaheühendi, mille edasi reageerimise käigus katalüsaator uuesti vabaneb. Mõnikord pole selliste vaheühendite olemasolu tõestada suudetud, aga teoreetiliselt peaks nad alati olemas olema. Katalüsaatoreid kasutatakse ka kiiruse vähendamiseks ( inhibiitorid, antioksüdandid, antidetonaatorid,...) Reaktsiooni, mis üldse ei kulge, st v = 0 ei saa ka katalüsaatorite abil esile kutsuda. Kiirus sõltub Reageerivatest ainetest
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
KORDAMISKÜSIMUSED 10.KL. KEEMILISED REAKTSIOONID (õpik lk.68-98) 1. Selgita mõisted: aktiveerimisenergia, keemiline reaktsioon, eksotermiline reaktsioon, endotermiline reaktsioon. 2. Miks vahel keemilises reaktsioonis reaktsioonisegu soojeneb, vahel jahtub? Selgita keem. sidemete tekke ja katkemisega. 3. Soojusefekt ühinemis- ja lagunemisreaktsioonides. 4. Mida näitab keemilise reaktsiooni kiirus? 5. Kuidas on võimalik keemilise reaktsiooni kiirust muuta? Põhjenda. 6. Mis on katalüsaator, katalüüs, inhibiitor, ensüüm? Mis põhimõttel katalüsaator reaktsiooni kiirendab? 7. Mis on pöörduv reaktsioon? Mis on keemiline tasakaal? Näide võrrandina. 8. Kus on tasakaal kasulik? 9. Le Chatelier printsiip. Milliseid tingimusi muutes võib muuta keemilist tasakaalu? 10. Kuidas muutub tasakaal, muutes temperatuuri, rõhku, lähteainete või saaduste kontsentratsiooni? 11. Ülesanded reaktsiooni kiiruse ja muutmisega tasakaalu nihutamisega. Vastused: 1.
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
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
Milline on aluselise-ph >7, happelise- pH<7 ja neutraalse lahuse pH=7 7. Mida näitab lahuse molaarne kontsentratsioon?näitab lahustunud aine moolide arvu ühes liitris lahuses. Milline on valem selle suuruse arvutamiseks? c=N/V 8. Mida näitab keemilise reaktsiooni kiirus? -näitab aine konsentratsiooni muutust aja ühikus.Milline on valem selle arvutamiseks? 9.Millest ja kuidas sõltub reaktsiooni kiirus? Reaksiooni kiirus sõltub reageerivate ainete iseloomust(mida aktiivsem on metall, seda aktiivsemalt vesinikku eraldub ja on kiirem reaksioon), segamisest (mida rohkem segada seda kiiremini reaksioon toimub), temperatuurist(mida kõrgem temp. Seda kiiremini reaksioon toimub), ainete konsentratsioonist(mida suurem on regeerivate ainete osakeste arv ruumalaühikus, seda sagedamini osakesed põrkuvad ja kiireneb reaksioon), peenestamisest(mida peenemad ained, seda kiiremini reaksioon toimub), spetsiaalsete ainete
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.
aluselised, happelised, neutraalsed ja amfoteernsed. Nt. H2O- vesi; Al2O3- alumiiniumoksiid; CaO- kaltsiumoksiid ehk kustutamata lubi. *Hüdroksiidid: Koosneb metallioonidest ja hüdroksiidioonidest (OH -). Jaotatakse leelised(lahustuvad vees) ja nõrgad alused(ei lahustu). Nt. Ca(OH) 2- kaltsiumhüdroksiid; KOH-kaaliumhüdroksiid; NaOH- naatriumhüdroksiid. *Happed: Annab lahusesse vesinikioone. HCl-vesinikkloriidhape(soolhape); H2SO4- väävelhape; HNO3- lämmastikhape. 8. Mis on keemiline reaktsioon? Nimeta keemilise reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid? Keemiline reaktsioon on protsess, mille käigus ühest või mitmest keemilisest ainest (lähteaine(te)st) tekib keemiliste sidemete katkemise ja/või moodustumise tulemusena üks või mitu uute omadustega keemilist ainet (saadust, produkti). Jaotatakse: reaktsioonid kus reageerivate ainete aatomite oksüdatsiooniaste muutub ja, sellised kus ei muutu. Reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid:
E lnk = A - , (6) RT milles A on temperatuurist sõltumatu konstant ja E reaktsiooni aktiveerimisenergia. Reaktsiooni kiirusele võib avaldada olulist mõju katalüsaatori juuresolek. Katalüsaatori toimel kulgeb reaktsioon teist teed, kus aktiveerimisenergia on madalam ning seetõttu reaktsiooni kiirus kasvab. Reaktsiooni lõpuks taastub katalüsaator esialgses hulgas ja esialgse koostisega. Reaktsiooni kiirust vähendavaid aineid (negatiivseid katalüsaatoreid) nimetatakse inhibiitoriteks. B. Keemiline tasakaal Keemilisi reaktsioone võib jaotada pöörduvateks ja pöördumatuteks. Pöörduvad
arvestatud: 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
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. Keemiline tasakaal on nn dünaamiline tasakaal, sest protsessid ei ole lõppenud, vaid nad kulgevad vastassuundades ühesuguse kiirusega. Pöörduv reaktsioon: v1 aA+ bB cC+ dD → ← v2 pärisuunaline reaktsiooni kiirus - v1 vastassuunaline reaktsiooni kiirus - v2 (tasakaaluolekus v1 = v2) Tasakaaluoleku matemaatiliseks kirjeldamiseks kasutatakse tasakaalukonstanti (Kc): KC C D c d A a B b [A]...[D] – ainete A...D konsentratsioonid tasakaaluolekus mol/dm3 a,b,c ja d – koefitsiendid reaktsioonivõrrandist.
Metallid · Metallide aktiivsus Aktiivsed metallid: leelis ja leelismuldmetallid reageerivad halogeenide, hapniku ja väävliga energiliselt juba toatempreatuuril. Väärismetallid: oksüdeerumise suhtes eriti vastupidavad. Näiteks ei reageeri hapnikuga isegi kuumutamisel. · Redoksreatsioon Kui redutseeria on metall. Oksüdeerija on mittemetall. · Tuntuimad metallid moodustavad pingerea: Li K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Au Metallid hapetega ei reageeri Metallid reageerivad veega tavatingimustes Metallid reageerivad veeauruga IA rühm: Leelis ja leelismuld metallid kõige aktiivsemad. IIA rühm: vähem aktiivsed kui leelismetallid, väiksemad keemilised omadused Rauast vähem aktiivsed metallid ei reageeri veega ega ka kuumutamisel veeauruga näiteks
o Protsess keevitusest kiirem. · Joodise puudus: o Jooteliite temperatuuritundlikkus (kuumus võib põhjustada liite tugevuse vähenemise) · Woodi sulam (Wood's alloy) 50% vismuti, 26,7% plii, 13,3% tina ja 10% kaadmiumi o Sulamistemperatuur on madalam tema komponentide sulamistemperatuurist · Molaarne kontsentratsioon ehk molaarsus iseloomustab lahuse kontsentratsiooni ning näitab, mitu mooli ainet on lahustatud 1 liitris lahustis · Redoksreaktsioon on keemiline reaktsioon, mille juures elektronid lähevad üle redutseerjalt oksüdeerijale ning esimese oksüdatsiooniaste suureneb, teise oma samal ajal väheneb · Elektrone loovutavaid aatomeid nimetatakse redutseerijaks. · Raud oksüdeerub ehk on anood (loovutab elektrone) · Galvaanielement seadis, kus keemilise reaktsiooni energia muudetakse elektrienergiaks o Element koosneb kahest vastavasse elektrolüüdilahusesse paigutatud elektroodist
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
lahustunud aine – lahuse komponent, mis pole lahusti Küllastumata lahus – lahus, milles ainet antud temperatuuril ja rõhul veel lahustub küllastunud lahus – lahus, mis sisaldab antud temperatuuril ja rõhul maksimaalse koguse lahustunud ainet (tasakaaluolek) üleküllastunud lahus – aeglasel jahutamise saadud ebapüsiv süsteem, mis sisaldab lahustunud ainet üle lahustuvusega määratud koguse. Vähesel mõjutamisel (loksutamine vm) liigne ainehulk eraldub Kontsentratsioonide väljendusviisid (mida näitab, ühikud): Massiprotsent – näitab lahustunud aine massi sajas massiosas lahuses lahustunud aine mass ( g ) ∙100 C= lahuse mass( g) Molaarsus – näita lahustunud aine moolide arvu ühes kuupdetsimeetris lahuses n ( aine ) ( mol) C M= 3 V (lahus )(dm )
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 )= ±
arvutada ka reageerivate gaaside või gaasiliste reaktsioonisaaduste ruumalasid. Gaasilise aine ruumala V leidmiseks tuleb moolide arv n korrutada molaarruumalaga Vm, seega V = n · Vm. Normaaltingimustel Vm = 22,4 dm³ Reaktsioonivõrrandist saab leida reaktsioonis osalevate gaasiliste ainete ruumalade suhet. Keemilise reaktsiooni kiirus: Ainehulga muundumiseks tarvisminev aeg oleneb reaktsioonikiirusest. Reaktsioonikiirust näitab ajaühikus reageerinud lähteaine või moodustunud reaktsioonisaaduse hulk moolides. Reaktsioonikiirus on seda suurem, mida rohkem ajaühikus väheneb lähteaine või suureneb saaduse hulk. Aine hulka iseloomustatakse kontsentratsiooni abil. Lahustunud aine molaarseks kontsentratsiooniks nimetatakse selle aine hulka moolides ühes dm 3 -s lahuses. Mõõtühik: mol/dm 3 . Olgu ajamomendil t1 reaktsioonisaaduse kontsentratsioon c1 ja ajamomendil t2 saaduse kontsentratsiooniks c2. Ajavahemikus t = t2 t1 suureneb
- homogeenne - mille omadused on tema kõigis osades ühesugused või muutuvad ühest kohast teise üleminekul pidevalt - heterogeenne - koosneb mitmest erisuguste omadustega osast faasist Süsteemide jaotus soojusvahetuse järgi: - diatermiline soojusvahetus väliskeskkonnaga võimalik - adiabaatne soojusvahetus väliskeskkonnaga puudub Olekuparameetrid Olekuparameetrid on mõõdetavad suurused: temperatuur (T) rõhk (P) ruumala (V) ainehulk (n) Parameetrite omavaheline sõltuvus kijutab endast ideaalgaasi olekuvõrrand: pV=m/M *RT; pV=nRT kus R on gaasi universaalkonstant, mis kehtib ühe mooli gaasi korral (8,314 J/K mol) Ideaalgaas on paljudest korrapäratus soojusliikumises olevatest aatomitest või molekulidest koosnev süsteem, mille osakeste vahel puudub vastasikune toime ja omaruumala. Protsessid (kui mingis protsessis kolmest olekuparameetrist jääb üks muutumatuks, siis on tegemist isoprotsessiga)
- homogeenne - mille omadused on tema kõigis osades ühesugused või muutuvad ühest kohast teise üleminekul pidevalt - heterogeenne - koosneb mitmest erisuguste omadustega osast faasist Süsteemide jaotus soojusvahetuse järgi: - diatermiline soojusvahetus väliskeskkonnaga võimalik - adiabaatne soojusvahetus väliskeskkonnaga puudub Olekuparameetrid Olekuparameetrid on mõõdetavad suurused: temperatuur (T) rõhk (P) ruumala (V) ainehulk (n) Parameetrite omavaheline sõltuvus kijutab endast ideaalgaasi olekuvõrrand: pV=m/M *RT; pV=nRT kus R on gaasi universaalkonstant, mis kehtib ühe mooli gaasi korral (8,314 J/K mol) Ideaalgaas on paljudest korrapäratus soojusliikumises olevatest aatomitest või molekulidest koosnev süsteem, mille osakeste vahel puudub vastasikune toime ja omaruumala. Protsessid (kui mingis protsessis kolmest olekuparameetrist jääb üks muutumatuks, siis on tegemist isoprotsessiga)
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
121-176) 1. Metallide reageerimine mittemetallidega Aktiivsed metallid reageerivad halogeenide, hapniku ja väävliga energiliselt juba toatemperatuuril või nõrgal soojendamisel. Vähemaktiivsed metallid reageerivad mittemetallidega enamasti alles kuumutamisel. Väärismetallid on oksüdeerumise suhtes eriti vastupidavad, kuigi reaktsioonid võivad siiski vähesel määral toimuda. Keemilistest reaktsioonides käituvad metallid alati redutseerijana. Metalli reaktsioon mittemetalliga kui redoksreaktsioon. - Liidetud elektronide arv on alati võrdne loovutatud elektronide arvuga. Kui metallilisel elemendil esineb ühendites mitu erinevat oksüdatsiooniastet, tekib metalli reageerimisel mittemetalliga enamasti selline saadus, milles metalliline element on oma kõige iseloomulikumas oksüdatsiooniastmes. 2. Metallide reageerimine hapete lahustega
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. Miks on paljud eksotermilised reaktsioonid spontaansed? Selgita, millisel juhul võib endotermiline reaktsioon olla spontaanne! Paljud eksotermilised reaktsioonid on spontaansed , kuna Gibbsi energia vabaneb , entroopia kasvab või kahaneb, endotermiline protsess võib olla spontaanne juhul, kui entroopia kasvab 8. Keemilise muundumise entalpia. Reaktsioonientalpia, seos siseenergia ja entalpia vahel, standardsed reaktsioonientalpiad. Hessi seadus. Standardsed tekkeentalpiad. Reaktsioonientalpia sõltuvus temperatuurist. Keemilise reaktsiooniga kaasneb enamasti ka energia eraldumine või neeldumine.
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.
2. keskmised H2SO3, H3PO4, HNO2 3. nõrgad H2S, H2CO3 2. vesinike arvu järgi 1. üheprootonilised HNO3, HCl 2. mitmeprootonilised H2SO3, H3PO4 3. hapniku sisaldavuse järgi 1. hapnikku sisaldavad happed H2SO3, H3PO4 4. hapnikku mitte sisaldavad happed HCl, HBr, HI Keemilised omadused: 1. hape + ALUS = sool + vesi 2HCl + Mg(OH)2 = MgCl2 + 2H2O 2. hape + ALUSELINE OKSIID = sool + vesi 2HCl + MgO = MgCl2 + H2O 3. hape + METALL = sool + vesinik (vt. pingerida) (va. HNO3 ja konts. H2SO4 puhul ei redutseeru vesinikioon) 2HCl + Mg = MgCl2 + H2 4. hape + SOOL = uus sool + nõrgem või lenduvam hape 2HCl + Na2S = 2NaCl + H2S 5. hapnikhape = vastav oksiid + vesi H2CO3 = CO2 + H2O Saamine: 1. hapnikhappeid saadakse vastava happelise oksiidi reageerimisel veega. (va. Ränihapet) N: SO3 + H2O = H2SO4 2. hapnikku mittesisaldavaid happeid saadakse 5
(Cu 1083, Fe 1540, Cr 1890, W 3400) metallid. Tiheduse järgi Kergmetallid (Li 0,53, Na 0,97, Mg 1,7, Al 2,7) ja raskmetallid (Ag 10,5, Hg 13,6, Au 19,3) 15. Raud ja rauasulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). Tihedus 7,87 g/cm3 . Sulamistemperatuur on 1535 Celsiuse kraadi. Hea korrosioonikindlus Raud on maakoores sisalduselt neljas element. Raua füüsikalised ja keemilised omadused · hõbevalge · keskmise kõvadusega metall · plastiline · hea soojus- ja elektrijuht · keskmise aktiivsusega metall · reageerib mittemetallidega (sulfiidide, fosfiidide jne. teke) · leelistega ei reageeri Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 2Fe + 6H2SO4(konts.) = temp. Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Fe + H2SO4(20-30%) = FeSO4 + H2 konts. HNO3 toimel passiveerub 16. Vask ja vasesulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). Tihedus 8,9 g/cm3. Sulamistemperatuur on 1083 Celsiuse kraadi
* Alused on ainsed, mis annavad vesilahusesse hüdroksiidioone tüüpilised alused on hüdroksiidid, mis koosnevad metalliioonidest ja hüdroksiidioonidest. -) Leelis vees lahustuv alus (ka vähelahustuv) ja nad on tugevad alused. -) Raskelahustuvad alused vees ei lahustu ja nad on nõrgad alused. * Soolad koosnevad aluse katioonist ja happe anioonist. * Lihtsoola happeanioonis puudub vesinik ja vesiniksoolas on vesinik, kristallhüdraatidesse kuuluvad ka vee molekulid. * Metall + sool = sool + metall sool lahustuv ja metall aktivsem kui soola koostises olev metall (metall ei tohi olla IA ega IIA Ca ja sellest allpool) - redoksreaktsioon * Sool + sool = sool + sool lähtesoolad peavad lahustuma ja saadustest vähemalt üks lahustumatu (märgitakse nool allapoole). * Sool + hape = sool + hape tekib võetud happest nõrgem hape või sade. * Vees lahustumatud soolad lagunevad kuumutamisel oksiidideks. Elektrolüüdid
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
