Avatud süsteem toimub nii energia- kui ka ainevahetus ümbritseva keskkonnaga Suletud süsteem puudub ainevahetus ümbrusega, aga võib toimuda energiaülekanne kas töö (mehaaniline toime) või soojusena (termiline toime). Isoleeritud süsteem puudub nii energia- kui ka ainevahetus. Väliskesskonnaga pole ei mehhaanilist ega soojuslikku kontakti. Adiabaatne süsteem soojusvahetus väliskeskkonnaga puudub Eksotermiline protsess soojus eraldub Endotermiline protsess soojus neeldub Adiabaatne protsess puudub soojusvahetus Isotermiline protsess temperatuur konstantne Isobaariline protsess rõhk konstantne Isokooriline protsess ruumala konstantne Paisumistöö töö, mis on tingitud ruumalamuutusest Kasulik töö töö. mis ei ole seotud rummalamuutusega (näiteks akus või kütuseelemendis toimuva keemilise reaktsiooni töö) Soojusmahtuvus C on soojushulk, mis kulub, et tõsta keha soojust 1 kraadi võrra
isoprotsessiga) P=konst - isobaarilised protsessid atmosfääri rõhul lahtises nõus kulgevad reaktsioonid V=konts isokoorilised protsessid hermeetiliselt suletud jäigaseinalises aparatuuris toimuvad protsessid T=konts isotermilised protsessid Adiabaatilised protsessid ei toimu soojusvahetust ümbrusega (q = 0) muutuvad:T, P, V Protsesside liigid soojusvahetuse suuna järgi Eksotermiline protsess soojus eraldub Endotermiline protsess soojus neeldub Adiabaatiline protsess puudub soojusvahetus Olekufunktsioonid Olekufunktsioonid on arvutavad suurused. Süsteemi olekufunktsioonideks on sellised süsteemi olekut iseloomustavad suurused, mis ei sõltu oleku saavutamise viisist. Olekufunktsioone tähistatakse suurte tähtedega (siseenergia U, entalpia H, entroopia S, Gibbsi energia G) Protsessifunktsioon süsteemis toimuvat protsessi iseloomustav suurus, mis sõltub protsessi läbiviimise viisist (nt. töö w, soojushulk q) Töö (w)
isoprotsessiga) P=konst - isobaarilised protsessid atmosfääri rõhul lahtises nõus kulgevad reaktsioonid V=konts isokoorilised protsessid hermeetiliselt suletud jäigaseinalises aparatuuris toimuvad protsessid T=konts isotermilised protsessid Adiabaatilised protsessid ei toimu soojusvahetust ümbrusega (q = 0) muutuvad:T, P, V Protsesside liigid soojusvahetuse suuna järgi Eksotermiline protsess soojus eraldub Endotermiline protsess soojus neeldub Adiabaatiline protsess puudub soojusvahetus Olekufunktsioonid Olekufunktsioonid on arvutavad suurused. Süsteemi olekufunktsioonideks on sellised süsteemi olekut iseloomustavad suurused, mis ei sõltu oleku saavutamise viisist. Olekufunktsioone tähistatakse suurte tähtedega (siseenergia U, entalpia H, entroopia S, Gibbsi energia G) Protsessifunktsioon süsteemis toimuvat protsessi iseloomustav suurus, mis sõltub protsessi läbiviimise viisist (nt. töö w, soojushulk q) Töö (w)
süsteemile antava soojushulga q ja tema heaks tehtava töö w summaga. Süsteem võib ka energiat kaotada, st teha tööd või anda ära mingi osa soojusest. Seega muutub suletud süsteemi energia. • Suletud süsteemi energia muutub tänu energiavahetusele soojuse ja töö kujul süsteemi ja ümbritseva keskkonna vahel. Isoleeritud süsteemi siseenergia ei muutu, kuna puudub soojusülekanne 3. Protsessifunktsioonid. Energia, töö, soojus. Termodünaamika I seadus. Olekufunktsioonid. Paisumistöö. Kalorimeetria. Siseenergia. Nimetage ja seletage termodünaamika esimesest seadusest tulenevaid järeldusi. Energia- keha või jõu võime teha tööd, džaul Töö on liikumine mõjuva jõu vastu. Soojus on energia, mis kantakse üle tänu temperatuuri erinevusele. Kõrgemalt madalamale. Termodünaamika I seadus: isoleeritud süsteemi siseenergia on konstantne, mitteisoleeritud süsteemi korral ∆U=q+w
puudub soojusvahetus ümbritseva keskkonnaga. Suletud süsteemi siseenergia muutus ∆ U üleminekul algolekust lõppolekusse on võrdne süsteemile antava soojushulga q ja tema heaks tehtava töö w summaga. Süsteem võib ka energiat kaotada, st teha tööd või anda ära mingi osa soojusest. Seega muutub suletud süsteemi energia energiavahetuse tõttu keskkonnaga. 3. Protsessifunktsioonid. Energia, töö, soojus. Termodünaamika I seadus. Olekufunktsioonid. Paisumistöö. Kalorimeetria. Siseenergia. Nimetage ja seletage termodünaamika esimesest seadusest tulenevaid järeldusi Isohooriline, isobaariline ja isotermiline. Energia on keha või jõu võime teha tööd. Siseenergia – Siseenergia muut on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal qv=∆U, süsteemi summaarne võime teha tööd, süsteemi koguenergia. Kui teeme tööd, siis siseenergia kasvab
Ideaalse gaasi olekuvõrrand (Clapeyroni-Mendelejevi võrrand): pV = nRT , R gaasi universaalkonstant; R = 8.314 J/molK (ehk 0.0820 dm atm/molK); 3 R = poVo/To; po normaalrõhk (1 atm. ehk 101 325 Pa), To normaaltemperatuur (0 °C ehk 273.15 K), Vo molaarruumala normaaltingimustel (22.4 dm3/mol). Olekufunktsioonid funktsioonid, mis sõltuvad olekuparameetritest, nt. siseenergia (U), entalpia (H), entroopia (S), vabaenergia (G); on määratud süsteemi olekuga ega sõltu sellest, kuidas see olek on saavutatud. Süsteemi koguenergia (E): E = Ekin. + Epot + U, Ekin ja Epot süsteemi kui terviku kineetiline ja potentsiaalne energia. Siseenergia (U), J/mol süsteemi moodustavate osakeste liikumise ja vastastikuste seoste energia; isoleeritud süsteemis U = 0. Termodünaamika I seadus ehk energia jäävuse seadus: U = q + w ,
Ideaalse gaasi olekuvõrrand (Clapeyroni-Mendelejevi võrrand): pV = nRT , R – gaasi universaalkonstant; R = 8.314 J/mol⋅K (ehk 0.0820 dm ⋅atm/mol⋅K); 3 R = poVo/To; po – normaalrõhk (1 atm. ehk 101 325 Pa), To – normaaltemperatuur (0 °C ehk 273.15 K), Vo – molaarruumala normaaltingimustel (22.4 dm3/mol). Olekufunktsioonid – funktsioonid, mis sõltuvad olekuparameetritest, nt. siseenergia (U), entalpia (H), entroopia (S), vabaenergia (G); on määratud süsteemi olekuga ega sõltu sellest, kuidas see olek on saavutatud. Süsteemi koguenergia (E): E = Ekin. + Epot + U, Ekin ja Epot – süsteemi kui terviku kineetiline ja potentsiaalne energia. Siseenergia (U), J/mol – süsteemi moodustavate osakeste liikumise ja vastastikuste seoste energia; isoleeritud süsteemis ∆U = 0. Termodünaamika I seadus ehk energia jäävuse seadus: ∆U = q + w ,
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
Veel näiteid: kroom(III)oksiid (Cr2O3), raud(III)oksiid (Fe2O3), tsinkoksiid (ZnO). Amfoteersed oksiidid veega ei reageeri. Neutraalsetele oksiididele ei vasta ühtegi hapet ega alust. Hapete, leeliste ega veega nad ei reageeri. Sellesse alaliiki kuulub ainult 3 mittemetallioksiidi: süsinikoksiid CO (tuntud ka vingugaasina), lämmastikoksiid NO ja dilämmastikoksiid N2O (tuntud ka naerugaasi nime all). 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). Paralleelsed reaktsioonid Mõnikord kulgeb ühtede ja samade lähteainete vahel mitu erinevat keemilist reaktsiooni. Näiteks benseeni reageerimisel klooriga tekib alati nii klorobenseeni
Isoleeritud süsteem välistab igasuguse w on negatiivne Ainult kontakti ümbritseva keskkonnaga. Isoleeritud süsteem omab ainult teoreetilist tähtsust. Massivahetus on võimalik ainult Siseenergia isotermilisel protsessil on 0 ja ülejäänutel U=q-w avatud süsteemis, lisaks termilisele vahetusele. Homogeenne 6. Tuletage avaldis S = f (q) ja tõestage, et entroopia on süsteem koosneb ühest faasist. Heterogeenne aga mitmest eri olekufunktsioon faasist. Ekstensiivne ja intensiivne suurus: intensiivsete suuruste puhul suurus ei sõltu ainehulgast (, p,T). ekstensiivsed suurused 7. Termokeemia. Reaktsiooni soojusefekti arvutamine. Hessi pööratavale (ideaalsele) prots. dSpr = 0 Isoleeritud süst.
halvad soojusjuhid; 4) aktiivsemad mittemetallid VIIA rühmas. 7. Osata määrata etteantud ühendite aineklassi. · Oksiidid koosnevad kahest elemendist, millest üks on hapnik (Al2O3). · Happed koosnevad vesinikioonidest ja happeanioonidest (H2SO4). · Hüdroksiidi koosnevad metalliioonidest ja hüdroksiidioonidest (NaOH). · Soolad koosnevad katioonidest ja anioonidest (KCl). 8. Mis on keemiline reaktsioon? Nimeta seda mõjutavad tegurid. · Keemiline reaktsioon on protsess, mille käigus lähteainetest tekib keemiliste sidemete katkemise/moodustumise tulemusena üks või mitu keemilist ainet saadust. · Kiirust mõjutavad tegurid: 1) reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioon; 2) olek; 3) peenestusaste; 4) temperatuur; 5) katolüsaatori olemasolu; 6) rõhk (gaaside puhul). 9. Keemilised reaktsioonid metallidega
Amfoteersed oksiidid veega ei reageeri Neutraalsed oksiidid Neutraalsetele oksiididele ei vasta ühtegi hapet ega alust Hapete, leeliste ega veega nad ei reageeri Sellesse alaliiki kuuluba ainult 3 mittemetallioksiidi: süsinikoksiid CO (tuntud ka vingugaasina), lämmastikoksiid NO ja dilämmastikoksiid N 2O (tuntud ka naerugaasi nime all) 25. Keemiline reaktsioon (liigitus, näited). Looduses, keemiatööstuses ja bioloogilistes protsessides kulgevad keemilised reaktsioonid jaotatakse kaheks: o Reaktsioonid, milles reageerivate ainete aatomite oksüdatsiooniaste ei muutu o Reaktsioonid, milles aatomite oksüdatsiooniaste muutub (redoksreaktsioon) Paralleelsed reaktsioonid Mõnikord kulgeb ühtede ja samade lähteainete vahel mitu erinevat keemilist reaktsiooni
Olekuparameetrid: p — rõhk T — temperatuur V — ruumala n — aine hulk Igasugune parameetrite muutus on termodünaamiline protsess ja nende muutus viib uue oleku tekkele. Olekufunktsioonid — suurused, mille väärtus on üheselt määratud ainult süsteemi olekuga ega sõltu sellest, millisel teel see olek saavutatud on. Neid ei saa eksperimentaalselt mõõta ega harilikult ka arvutada; arvutada saab nende muutust. U — siseenergia [kJ] H — entalpia [kJ] S — entroopia [J/kmol] G — Gibbsi vabaenergia [kJ/mol] W — töö [kJ] } pole olekufunktsioonid, sest nende väärtus sõltub viisist, mille q — soojus [kJ] } kaudu olek on saavutatud. Entalpia arvestab lisaks süsteemile ka teda ümbritsevat keskkonda. Gibbsi energia — energia, mille arvel süsteem teeb tööd Entroopia — korrapäratuse mõõt; entroopia absoluutväärtust saab arvutada. 2. termodünaamika I seadus. Soojusefektid:
Näiteks: Millest sõltub, kas lahustumine on endotermiline või eksotermiline? Kui kristallvõte lõhkumiseks kulub vähem energiat kui solvatsioonil vabanev energia, siis on tegu eksotermilise protsessiga, vastasel juhul on tegemist endotermilise protsessiga. Mille mõõtmiseks kasuatakse järgnevaid ühikuid ja mida nad näitavad. Mool- aine hulga ühik (mol) Aatommassiühik- ühe aatomi mass (g) g/cm3- tihedus pascal- rõhk dzaul- energia, soojus (J) Näiteks: Mitu aatomit on 3g grafiidis? Näiteks: Kui suure ruumala võtavad enda alla 5*10 astmes 25 etanooli molekuli, kui etanooli tihedus on 0,79g/cm3? Iooni laeng- Oksüdatsiooniaste- kirjutatakse elemendi peale Keemiline reaktsioon- reaktsioon, milles kaks või enamat ainet reageerivad Redoksreaktsioon- reakstioon, milles mõningate elementide oksüdatsiooniaste muutub. Redutseerija- elektronide loovutaja Oksüdeerija- elektronide liitja Oksüdatsioon- Reduktsioon-
16. Mida väljendab lahuse molaarne kontsentratsioon? Kas molaarne kontsentratsioon on mõõdetav või arvutatav suurus? Selgitage. Molaarne kontsentratsioon ehk molaarsus iseloomustab lahuse kontsentratsiooni ning näitab, mitu mooli ainet on lahustatud 1 liitris lahuses. Molaarse kontsentratsiooni mõõtühik on: 1M= 1mol/l --> ühe molaarne lahus ehk üks mool ainet/ühes liitris lahuses. Arvutatav suurus, sest on vaja arvutada moolide arv. C m=n/V 17. Mis on keemiline reaktsioon? Reaktsioonitüübid (näided). Keemilist reaktsiooni kirjeldatakse reaktsiooni võrrandiga, mis näitab protsessis osalevaid lähteaineid ja lõppprodukte. Looduses, keemiatööstuses ja bioloogilistes protsessides kulgevad keemilised reaktsioonid jaotatakse kaheks: reaktsioonid, milles reageerivate ainete aatomite oksüdatsiooniaste ei muutu reaktsioonid, milles aatomite oksüdatsiooniaste muutub (redoksreaktsioon) 1
aatomi raadius väheneb. Aatomi elektronkihtide mahtuvust iseloomustab vastavalt. Elektronid püüavad reaktsioonides omandada 8 elektronilist väliskihti oktetti. Metalli aatomitel on kergem loovutada 1-3 elektroni, kui liita neid oktetti tekkimisel. Metallid loovutavad elektrone.NT: Na-e- =Na+; Mg 2e- =Mg 2+; Al 3e2 =Al3+ jne. Mittemetallid liidavad elektroone: Cl+e-= Cl-; S +2e- = S2- 3. Keemiline side ja molekuli ehitus keemiline reaktsioon on lähteainete molekulides sidemete katkemine ja saaduste molekulides uute molekulide tekkimine. Reaktsioonides ei muutu aatomite arv ja liik, kuid muutuvad sidemed, mille juures eraldub või neeldub energia. Uue sideme tekke põhjuseks on ühinevate aatomite elektronide kollektiveerumine molekulis, millega võib kaasneda ka laengu ülekandumine. Eristatakse mitmesuguseid sidemetüüpe: kovalentne-, iooniline, metalliline, koordinatiivne-, vesinikside.
1. Dispergeeritud süsteemide klassifikatsioon 2. Kolloidsüsteemide valmistamise meetodid (ainult keemiline meetod) 3. Dispergeeritud süsteemide optilised omadused, tuleb osata iseloomustada Rayleigh valemit, (kuid optilised uurimismeetodid ei tule). 4. Difusioonikonstandi ja difusiooni sügavuse avaldise tuletamine. 5. Kolloidlahuste osmootne rõhk. 6. Sedimentatsiooni tasakaalu tuletus(kuid sedimentatsioonianalüüsi ei tule). 7. Hüpsomeetrilise seaduse tuletamine. 8. Viskoossus. (Polümeeri molaarmassi viskosimeetrilist määramist ei tule). 9. Pinna kõverdumisest tingitud rõhu liia(Laplace võrrandi) tuletamine. 10. Pinna vaba energia, pindpinevus, pindaktiivsus, pindliig. 11. Adsorptsioon. 12. Pindpinevuse määramine kapillaarse tõusu abil. 13. Gibbsi adsorptsioonivõrrandi tuletamine (teada ühte kahest tuletusest) 14. Adsorptsiooni isotermid: Henry, Langmuiri ja Freundlichi isotermid. 15
siseenergiale ka väliskeskkonna potentsiaalse Olekuparameeter süsteemi olekut iseloomustav energiaga, mis on tingitud süsteemi asetsemisega suurus. Sõltumatuteks olekuparameetriteks võetakse selles keskkonnas. Ühik dzaul (J). Lühidalt, isobaarilise protsessi soojusefekt on mõõdetavad suurused nagu rõhk P , temperatuur võrdne süsteemi entalpia muuduga ( q= H ). T või kontsentratsioon c . Isokooriline protsess süsteemi ruumala protsessi käigus ei muutu. Järelikult paisumistööd ei tehta ja
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:
Dzaul – energi, töö ja soojushulk. 1 cal = 4,184 J 6. Aine (gaasi) suhteline tihedus – näitab, mitu korda on antud aine teisest ainest raskem või kergem. Ühikuta suurus. Väljendatakse õhu või vesiniku suhtes. Aine (gaasi) absoluutne tihedus – 1 kuupdetsimeetri aine (gaasi) mass normaaltingimustel. Ühik: g/l o 7. SO2 (g) + H2S (g) = 3 S (romb.) + H2O (v) ∆H 298 = -233,8 J Reaktsiooni soojusefekt (Reaktsioon on eksotermiline. Süsteemi entalpia väheneb.) Näidatakse ära aine agrekaatolek. Ühe mooli lähteaine kohta. Reaktsioonis osalevate ainete mool suhteid. Reaktsioonis olevate ainete koostist. Reaktsiooni saaduse eraldumist. Reaktsiooni toimumise eritingimusi (temp, rõhk, katalüsaatorite juuresolek). 8. Iooni laeng - suurus on võrdne tema osakeste (prootonite, neutronite ja elektronide elektrilaengute summaga. Näiteks alumiiniumi (keemiline element nr
Dzaul energi, töö ja soojushulk. 1 cal = 4,184 J 6. Aine (gaasi) suhteline tihedus näitab, mitu korda on antud aine teisest ainest raskem või kergem. Ühikuta suurus. Väljendatakse õhu või vesiniku suhtes. Aine (gaasi) absoluutne tihedus 1 kuupdetsimeetri aine (gaasi) mass normaaltingimustel. Ühik: g/l o 7. SO2 (g) + H2S (g) = 3 S (romb.) + H2O (v) H 298 = -233,8 J Reaktsiooni soojusefekt (Reaktsioon on eksotermiline. Süsteemi entalpia väheneb.) Näidatakse ära aine agrekaatolek. Ühe mooli lähteaine kohta. Reaktsioonis osalevate ainete mool suhteid. Reaktsioonis olevate ainete koostist. Reaktsiooni saaduse eraldumist. Reaktsiooni toimumise eritingimusi (temp, rõhk, katalüsaatorite juuresolek). 8. Iooni laeng - suurus on võrdne tema osakeste (prootonite, neutronite ja elektronide elektrilaengute summaga. Näiteks alumiiniumi (keemiline element nr
I TERMODÜNAAMIKA ALUSED I Termodünaamika pôhimôisted. Termodünaaika I seadus energia ei teki, ega kao vaid läheb ühest vormist teise. Isoleeritud süsteemis on U jääv. Keemilise reaktsiooni soojusefekt vôrdub reaktsiooni saaduste ja lähteainete energiate vahega. Entalpia e. soojussisaldus [H = U + pV = U + nRT]. II Hessi seadus. Termokeemilised vôrrandid selline reakts. vôrrand, millele on lisatud reakts.i soojusefekt. Q- efekt sôltub T-st ja P-st. Hessi seadus reaktsiooni Q-efekt sôltub ainult lähteainete ja saaduste iseloomust (ja oleku parameetritest), kui ei sôltu reaktsiooni kulgemsie viisist ega vahe etappidest. Tekkeentalpia [H = Hj,f - Hi,f]: ühe mooli aine tekkimisel lihtainetest eraldub vôi neeldub soojust st. ühe mooli aine tekkimise Q-efekt. Pôlemisentalpia [Hc = Hj,c - Hi,c]. III Entroopia. Entroopia selline olekufunktsioon, mis isel. süsteemi korrapäratust
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
liitmine) ja reduktsioon (elektronide loovutamine). _ Ainete oksüdeerimis-ja redutseerimisvõime kvantitatiivseks iseloomustamiseks kasutatakse elektrokeemilisi redokspotentsiaale E (ka elektroodipotentsiaal) elektronide üleminekule (o.a. muutusele) vastab elektriline potentsiaal, mis näitab elektronide liitmise võimet. _ Redokspotentsiaalide abil on võimalik arvutada redoksreaktsiooni Gibbsi energia muut, mis omakorda võimaldab määrata reaktsiooni iseenesliku kulgemise suunda Elektroodid on põhimõtteliselt laenguga plaadikesed (pulgakesed) _ Anoodil toimub alati oksüdeerumine ehk elektronide loovutamine _ Katoodil toimub alati redutseerumine ehk elektronide liitmine _ Et katoodi ja anoodi määrab ära neil toimuv protsess, siis on nende laengud galvaanielemendis ja elektrolüüsi korral erinevad. Galvaanielement seadis, kus redoksreaktsioonis redutseerimis- ja oksüdeerimisreaktsioonide tulemusena
(kui ühtivad kolm kvantarvu n, l, ml, siis peab spinn olema erinev) Vastavalt Pauli printsiibile mahub ühele ja samale orbitaalile, mida iseloomustab kvantarvude n, l ja ml kindlate väärtuste kogum, kaks vastupidise spinniga elektroni, mis moodustavad elektronpaari. Hundi reegel - Orbitaalide täitumise järjekord Ühesugust tüüpi orbitaalid (n ja l väärtused orbitaalidel samad, m l aga erinev) täituvad esmalt ühesuguse spinnkvantarvuga elektronidega. Keemiline reaktsioon - keemil. sidemete katkemine lähteainete ja uute sidemete tekkimine saaduste molekulides Elektronegatiivsus - sobiv suurus elektronisidumisvõime iseloomustamiseks aatomites (L.Pauling, 1932). Tänapäeval- seostatakse EN vastava aatomi ionisatsioonienergia ja elektronafiinsusega (nende poolsummaga) mittepolaarne (homöopolaarne) side polaarne side - Keemiline side on seda polaarsem, mida erinevamad on elementide elektronegatiivsused. Kõige polaarsem side:
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=-PexV (w=-nRTlnV2/V1)? 6
potentsiaalidega elektroodide ühendamisel) arvel tekib elektrivool => keemilise reaktsiooni energia muudetakse elektrienergiaksAnoodil (tsinkelektrood): Zn oksüdeerimine Aktiivsem metall oksüdeerub ehk loovutab elektrone ehk läheb lahusesse. Oksüdeerumisprotsessi tõttu on ta anood ning talle tekib elektronide liig (negatiivne laeng) Katoodil (vaskelektrood): Cu redutseerumine Need liigsed elektronide suunatakse edasi katoodile, milleks on vähemaktiivsem metall. Selle pinnal liidavad tema ioonid elektrone ehk redutseeruvad, sadestudes lihtainena. Et seal elektrone ioonide poolt seotakse, on katoodil positiivne laeng. Gibbsi energia muut määrab reaktsiooni toimumise suuna/spontaansuse. Iseeneslikult toimub reaktsioon kui E > 0 G < 0. Seega kulgeb redoksreaktsioon suunas, kus kõrgema redokspotentsiaaliga komponent on oksüdeerija ja madalama redokspotentsiaaliga komponent on redutseerija. Elektromotoorjõu mõõtmise kaudu on võimalik arvutada väga täpseid Gibbsi
Entroopia süsteemi korrapäratuse mõõt (S, J/K·mol). Entroopia kasv S >0, sulamine, aurustumine, lahustumine, temp tõstmine, reaktsioonid, kus gaasiliste ainete hulk kasvab Entroopia kahanemine S < 0, veeldumine, tahkestumine, gaasiliste ainete mahu vähenemine. Entroopia muuda arvutamine S = q/T ; So = So(produktid) So(lähteained) Termodünaamika esimene seadus - energia jäävuse seadus, mille kohaselt igas isoleeritud termodünaamilise süsteemi protsessis on siseenergia konstantne. Termodünaamika teine seadus Igas spontaanses protsessis peab süsteem ja ümbritsev keskkonna summaarne entroopia kasvama. Termodünaamika kolmas seadis kui temperatuur läheneb absoluutsele nullile, läheneb süsteemi entroopia konstandile
Materjalide füüsikalised omadused ( tihedus, sulamistemperatuur, korrosioonikindlus) : Tihedus füüsikaline suurus, mis näitab aine massi ruumala ruumalaühikus. Sulamistemperatuur- Temperatuur, mil materjal läheb üle tardolekust vedelasse. Korrosioon materjali ja keskkonna (õhk, vesi, kemikaalid) vaheline reaktsioon, milles materjal hävib. Sulam metalne materjal, mis on kahe või enama metalli segu. Homogeensetes sulamites on erinevate elementide aatomid jaotunud ühtlaselt. Heterogeensetes sulamid koosnevad eri koostisega kristalsetest faasidest. Sulami eelis metalli ees : odavam, kõvem, tugevam, kuumakindlam, vastupidavam, korrosioonikindlam. Redoksreaktsioon keemiline reaktsioon, mille juures elektronid lähevad üle redutseerijalt
Sidemete arv tsentraalaatomi ja ligandide vahel on kompleksi koordinatsiooniarv. Kompleksühendi värvus sõltub nii metallist kui ligandidest ja seetõttu kaasnevad vahetusreaktsioonidega sageli ka värvuse muutused.Termodünaamika 29. Iseloomustage olekufunktsioonid ja -parameetrid. OLEKUFUNKTSIOONID: Arvutavad suurused; süsteemi olekufunktsioonid ei sõltu oleku saavutamise viisist; tähistatakse suurte tähtedega (siseenergia U, entalpia H, entroopia S, Gibbsi energia G) OLEKUPARAMEETRID: Mõõdetavad suurused: temperatuur T, rõhk P, ruumala V, ainehulk n; omavaheline sõltuvus avaldub ideaalgaasi olekuvõrrandist (pV=m/M*RT (R - gaasi universaalkonstant)) 30. Termodünaamika I seadus. Energia jäävuse seadus - energia ei teki ega kao, vaid muundatakse mingiks teiseks vormiks Termodünaamika esimene seadus sätestab, et keha siseenergia (U) saab muutuda tänu soojushulgale (Q), mis saadakse
Toimib isevooluliselt, sest kondenseerumisel toimub pinna vähenemine ja sellega koos vabaenergia vähenemine probleemiks on kasvu õigeaegne pidurdamine, et ei tekiks jämedispersne ebapüsiv süsteem. Staadiumid: kristallisatsioonikeskme teke väikeste kristallidena ja keskmete kasv sõltuvana kristalli pinnale sadenevate molekulide arvust, difusioonkonstandist ja difusioonitee pikkusest. Kasutatavamad: lahusti vahetamine ehk füüsiline kondenseerimine, aurude kondenseerimine, keemiline reaktsioon.Peenestusmeetotid: eesmärgiks suuremate osakeste pihustamine väiksemateks: kuulveski, kolloidveski, pihustamine elektrikaares, vedelate/tahkete ainete peenestamine ultraheliga, keemiline dispergeerimine. Kolloidosakste puhastamine: dialüüs, elektridialüüs. Ültrahelifiltreerimine, tsentrifuugimine. Optilised omadused: valguse hajumine-molekulardispergeeritud süsteemi läbib mutusteta, jämedisp-us põhjustab hägususe selles valguse hajumine ja peegeldumine. Valgus hajub
avaldub kujul: ! ! ! ! ! Kuna [ES]-i kontsentratsioon on raskesti määratav, teisendati selle võrrandi: ! ! ! ! ! ! ! 1) ensüümi suhtes on reaktsioon alati 1. järku, s.t. kiirus sõltub lineaarselt ensüümi konstentratsioonist. 2) kui substraadi kontsentratsioon on väike, siis k2 >> k1 x [S] —> k2 + k1 x [S] = k2 ja reaktsioon on substraadi suhtes 1. järku ning kiirus sõltub lineaarselt substraadi kontsentratsioonist. 3) kui substraadi kontsentratsioon on suur, siis k2 >> k1 x [S] —> v = k3 x [E] ja reaktsioon on substraadi suhtes 0. järku ning kiirus ei sõltu substraadi kontsentratsioonist. ! II variant 1. Vesinikside. !
toimuvatest protsessidest selles süsteemis. Keemilise reaktsiooni 1) W.Paul (1925) printsiip aatomis ei saa olla kahte täpselt anioon ja võib olla ka neutraalne. Kompleks ioonide laengu võrrandi kirjutamisel avaldub seadus selles, et reaktsiooni ühesuguses energiaolekus st.ühesuguste kvantarvuga elektroni. neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid, mis moodustavad võrrandi mõlemal poolel peab aatomite sümbolite arv olema 2) Energia miinimum peab elektronide aatomis olema välissfääri. võrdne. 2H2+O2=2H2O Lähteaine masside summa on võrdne minimaalne potensiaalne energia. Mida kaugemal elektron on Kompleksi ühendi tekke näiteks on järgnev reaktsioon: lõppsaaduste masside summaga. (A
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
