docstxt/135187872043.txt
KEEMIA ÜLESANDEID JA LAHENDUSI 11. kl 1. Oblikhape ehk dietaanhape on kaheprootoline orgaanilne hape, mis moodustab tahke kristalli hüdraadi H2C2O4*2H2O.Arvutage vee moolide arv 6,3 g kristallhüdraadis. Mitu grammi kristallhüdraati on vaja võtta, et valmistada 100 g 12%-list oblikhappe lahust? Lahendus: M( H2C2O4*2H2O)= 90+36=126 g7mol n= m/M , et saada vee moolide arv tuleb 6,3 / 36= 0,175 mooli on vett mg? 100*12% H2C2O4*2H2O= (COOH)2 + H2O m = 12g * 126 g/mol / 90 g/mol= 16,8 g 126 g/mol 90 g/mol Vastus: 6,38 g kristallhüdraadist on 0,175 mooli vett, kristallhüdraati on vaja võtta 16,8 g 2. Mitu mooli naatriumi ioone sisaldub 48,3 g glaubrisoolas (naatriumsulfaatvesi 1/10)? Lahendus: M( Na2SO4* 10H2O)= 322 g/mol n( Na2SO4* 10H2O)= 48,3 g MNa= 2*23 g/mol= 46 g/mol n= m/M= 48,3/ 322= 0,15 mol
............................... c) Tsink + soolhape .........Zn + 2HCl — ZnCl2 + H2........................................................................... 3. Milline on lilla lakmuse värv happelises keskkonnas ? (1 p) ..........Lilla lakmuse värv happelises keskkonnas on punane............................. 4. Arvuta ränihappe molaarmass (3 p) .......M(H2SiO3) = 1 * 2 + 28 + 16 * 3 = 78 g/mol................................................... 5. Kui palju kaalub 2 mooli ränihapet ? (2 p) .........m(2H2SiO3) = 78 g/mol * 2 = 156 g V: 2 mooli ränihapet kaalub 156 g..............................................................
Arvutused reaktsioonivõrrandite põhjal Reaktsioonivõrrand näitab reageerivate ainete suhteid moolides. Kordaja on moolide arv. Kui kordajat ei ole, on moolide arv=1 Lahenduseks vajalik: lõpeta reaktsioonivõrrand, tasakaalusta! Näide 1- tekstist andmed moolides Mitu mooli hapnikku kulub 2 mooli raua oksüdeerimiseks? 1)Märgi võrrandis vastavate ainete kohale küsimus ja tekstist andmed (2 mooli ja x mooli) 2) Märgi võrrandile alla vastavate ainete moolide arvud 3) Koosta ristkorrutis ja lahenda 2 mooli x mooli 4Fe+3O2->2 Fe2O3 X=2 mol•3 mol : 4mol 4mooli 3 mooli Näide 2- tekstist andmed liitrites vm ruumalaühikutes gaasidel Mitu liitrit hapnikku kulub 2 mooli raua oksüdeerimiseks? 1)Märgi võrrandis vastavate ainete kohale küsimus ja tekstist andmed (2 mooli ja xliitrit) 2) Märgi võrrandile alla vastavate ainete moolide arvud
I II keskmine I II Lähtelahusesse pipeteeritud vee hulk, g 4,970 4,990 4,980 5 ml 3 n HCl lahuse mass, g 5,220 5,230 5,225 5,230 5,230 HCl-ga sisseviidud vee hulk, g 4,667 Summaarne vee hulk lähte lahuses, g 9,647 Summaarne vee hulk lähte lahuses, mooli 0,536 Etanooli lähtelahuses, g - - - 0,750 0,790 Etanooli lähtelahuses, mooli - - - 0,016 0,017 Etüületanaati lähtelahuses, g - - - 3,550 3,540 Etüületanaati lähtelahuses, mooli - - - 0,040 0,040 Tasakaalusegu tiitrimiseks kulunud 0
kulunud NaOH-kogus. Tasakaalusegu tiitrimise alusel määratakse tasakaalusegus olev etaanhappe kogus (moolide arv). Arvestades lähtelahusesse viidud etaanhappe hulka leitakse reaktsiooni käigus tekkinud või ära reageerinud etaanhappe kogus. Kui on teada kõigi nelja aine hulk (moolides) lähtesegus ja reaktsiooni vältel tekkiva (ära reageeriva) etaanhappe moolide arv, saab arvutada teiste ainete hulga (moolides) tasakaalusegus. Iga reaktsioonil tekkinud etaanhappe mooli kohta tekib 1 mool etanooli ja kaob 1 mool vett ning 1 mool etüületanaati ja vastupidi. Edasi arvutatakse näiline tasakaalukonstant K´x. Katseandmed Tabel 1 Uuritav lahus: 5 m1 3n HCl + 4 ml etanooli + 1 ml etaanhapet Lähtelahusesse pipeteeritud vee hulk: 0g 5 m1 3n HCl lahuse mass: 5,23 g HCl-ga sisseviidud vee hulk: 4,659 g
MOOL. 1. Mool on a) massiühik b) ruumalaühik c) ainehulga ühik 2. Ühes moolis on a) 6,02x1025 aineosakest b) 6,02x1023 aineosakest c) 3,01x 1023 aineosakest 3. Molaarmassi ühik on a) Mol/g b) mol c) g/dm3 d) g/mol 4. Mitu mooli on 100 grammi CH4? 5. Mitu raua aatomit on 50 moolis rauas? 6. Kui palju kaalub 30 millimooli lämmastikku (N2)? 7. Aineosakeste arvu ühes moolis kutsutakse a) Avokaado arv b) Avogadro arv c) Amadeuse arv 8. Mitu raua aatomit on 5 kilomoolis rauas? 9. Mitu mooli on 200 grammi CaCO3 ? 10. Mitu mooli on 1,2 04 x 1025 hõbeda aatomit? 11. Molaarmass on aine ühe mooli mass
MHCl=36,5 g/mol Kuna saab kirjutada, et EHCl = MHCl, siis mHCl = 0,0313 * 0,5010 * 36,5 = 0,5724 g. Seega on HCl-ga sisseviidud vee hulk mH20 = 4,937 0,5724 = 4,3646g. Summaarne vee hulk lähtelahuses on aga: mH20 sum = 4,95 + 4,3646 = 9,3146g n=m/M ,Mvesi=18g/mol n=9,3146g/18g/mol=0,5175 mool 2) Summaarne vee hulk reaktsioonilahuse nr 6 kolvides on võrdne HCl-ga sisseviidud vee hulgaga: 4, 3646g n=4,3646g/18g/mol=0,2425mool 3)Etüületanaati lähtelahuses, mooli Metüületanaat=88,11 g/mol n=3,547/88.11=0,0403 mool 4)Etaanhapet lähtelahuses, mooli Metaanhappe=60,05 g/mol n=1,057/60.05=0,0176mool 5) Etaanhapet tasakaalusegus : nCH3COOH = ekv = CN(NaOH) * VNaOH [L] = 0,5010 * 0,0722 = 0,0362 mool Kuna aga lähtesegus on 0,0176 mooli etaanhapet, siis tekib etaanhapet 0,0362 0,0176 = 0,0186 mooli. Ka etanooli tekib 0,0186 mooli. 6) Etüületanaati tasakaalusegus: nCH3COOC2H5 = 0,0403 0,0186 = 0,0217 mol 7) Vett tasakaalusegus:
Uuritav lahus: 5 ml 3n HCl + 2 ml etüületanaati + 3 ml vett Lähtelahusesse pipeteeritud vee hulk: 2,964 g 5 m1 3n HCl lahuse mass: 5,257 g HCl-ga sisseviidud vee hulk: 4,687 g Summaarne vee hulk lähtelahuses: 7,651 g 0,4251 mooli Etüületanaati lähtelahuses: 1,774 g 0,0202 mooli Tasakaalusegu tiitrimiseks kulunud 0,5090 62,70 ml n NaOH kogus: 5 m1 3n HCl tiitrimiseks kulunud 0,5090 n NaOH kogus: 30,70 ml Tasakaalusegus etaanhappe tiitrimiseks
kulunud NaOH-kogus. Tasakaalusegu tiitrimise alusel määratakse tasakaalusegus olev etaanhappe kogus (moolide arv). Arvestades lähtelahusesse viidud etaanhappe hulka leitakse reaktsiooni käigus tekkinud või ära reageerinud etaanhappe kogus. Kui on teada kõigi nelja aine hulk (moolides) lähtesegus ja reaktsiooni vältel tekkiva (ära reageeriva) etaanhappe moolide arv, saab arvutada teiste ainete hulga (moolides) tasakaalusegus. Iga reaktsioonil tekkinud etaanhappe mooli kohta tekib 1 mool etanooli ja kaob 1 mool vett ning 1 mool etüületanaati ja vastupidi. Seda on soovitav teha tabeli 2 kujul. Edasi arvutatakse näiline tasakaalukonstant K´x. K´x väärtus sõltub mõningal määral kontsentratsioonidest. Andmed. Uuritav lahus: 5) 5 ml 3n HCl+ 4 ml etüületanaati+ 1 ml etaanhapet Lähtelahusesse pipeteeritud vee hulk: - 5 ml 3n HCl lahuse mass: 4,664 g HCl-ga sisseviidud vee hulk: 4,104g Summarne vee hulk lähte lahuses: 4,104g, 0,228 mooli
Moolarvutused Mool- on ainehulga ühik; kindel arv aineosakesi Avogadro arv- ühes moolis aines on 6,02•1023 aineosakest (aatomit, iooni või molekuli) Gaaside molaarruumala- 1 mooli gaasiliste ainete ruumala normaaltingimustel (0o C temperatuur, 1 atm rõhk) on 22,4 dm3 Molaarmass- ühe mooli aine mass grammides, arvutada saab perioodilisustabelist aatommasside abil näiteks M(H2O)= 2+16=18g/mol Moolide arv=aine mass/molaarmassiga Mitu mooli on 500g H2O? Moolide arv= gaasi ruumala/molaarruumalaga Mitu mooli on 200 liitrit süsihappegaasi? Moolide arv= molekulide arv/ Avogadro arvuga Mitu mooli on 24•1023 molekuli vett? Seosta mass ja gaasi ruumala! aine mass/molaarmassiga= gaasi ruumala/molaarruumalaga
Moolarvutused Mool- on ainehulga ühik; kindel arv aineosakesi Avogadro arv- ühes moolis aines on 6,02·1023 aineosakest (aatomit, iooni või molekuli) Gaaside molaarruumala- 1 mooli gaasiliste ainete ruumala normaaltingimustel (0o C temperatuur, 1 atm rõhk) on 22,4 dm3 Molaarmass- ühe mooli aine mass grammides, arvutada saab perioodilisustabelist aatommasside abil näiteks M(H2O)= 2+16=18g/mol Moolide arv=aine mass/molaarmassiga Mitu mooli on 500g H2O? Moolide arv= gaasi ruumala/molaarruumalaga Mitu mooli on 200 liitrit süsihappegaasi? Moolide arv= molekulide arv/ Avogadro arvuga Mitu mooli on 24·1023 molekuli vett? Seosta mass ja gaasi ruumala! aine mass/molaarmassiga= gaasi ruumala/molaarruumalaga
Arvutused aine hulgaga (ehk moolidega) 1. Aine hulga mõiste Mool on aine hulga ühik, mis sisaldab endas Avogadro arv ehk 6,02·10 23 aineosakest (aatomit, iooni, molekuli). See tähendab, et kui võtame ühe mooli rauda, on seal 6,02·10 23 raua aatomit; kui võtame ühe mooli vett, on seal 6,02·1023 vee molekuli; kui soovime käsitleda ühte mooli naatriumioone, on seal 6,02·1023 osakest valemiga Na+. (Ühele moolile ehk 6,02·1023 aatomile vastab 12 g ehk 0,012 kg süsinikku!) 2. Aine hulga leidmine osakeste arvu kaudu Et ühes moolis on alati Avogadro arv osakesi, siis on võimalik see seos esitada valemiga: N n= NA , kus n aine hulk moolides (mol) N antud aineosakeste arv (aatomit, mooli...) NA Avogadro arv, alati 6,02·1023 aatomit või molekuli / mol 3. Molaarmass ja molaarruumala
Lähtelahusesse pipeteeritud vee 4,981 4,981 2,980 2,980 hulk , g 5 m1 3n HCl lahuse mass , g 5,158 5,158 5,158 5,158 HCl-ga sisseviidud vee hulk, g 4,6448 4,6431 4,6448 4,6448 Summaarne vee hulk lähte lahuses, g 9,6258 9,6241 7,6248 7,6248 mooli 0,5348 0,5347 0,4236 0,4236 Etanooli lähtelahuses, g -- -- -- -- Mooli Etüületanaati lähtelahuses, g -- -- 1,749 1,749 mooli 0,0199 0,0199
Uuritav lahus HCl lahus Uuritav lahus Lähtelahusesse pipeteeritud vee hulk; __ __ g 5 m1 3n HCl lahuse mass; g __ 5,201 g HCl-ga sisseviidud vee hulk; g __ 4,643g Summaarne vee hulk lähte lahuses; g __ 4,643 g mooli 0,258 mol Etanooli lähtelahuses, g __ 1,595 g mooli 0,0346mol Etüületanaati lähtelahuses, g. __ 2,664 g mooli 0,0302 mol
Uuritav lahus: 5 ml 3n HCl + 4 ml etüületanaati + 1 ml etaanhapet Lähtelahusesse pipeteeritud vee hulk: - g 5 m1 3n HCl lahuse mass: 5,263 g HCl-ga sisseviidud vee hulk: 4,683 g Summaarne vee hulk lähte lahuses: 4,683 g 0,260 mooli Etanooli lähtelahuses: - g mooli Etüületanaati lähtelahuses: 3,407 g. 0,0387 mooli Etaanhapet lähtelahuses: 0,995 g 0,0121 mooli
HCl lahuse kolvid Reaktsioonilahuse kolvid I II I II Lähtelahu 5,0245 sesse pipeteerit ud vee hulk , g 5 m1 3n 5,0301 HCl lahuse mass , g HCl-ga sisseviidu d vee hulk, g Summaar ne vee hulk lähte lahuses, g Etanooli -- -- lähtelahus es, g mooli Etüületan -- -- aati lähtelahus es, g Etaanhape 4,6359 t lähtelahus es, g Tasakaalu 90,7 91 segu tiitrimisek s kulunud ..0.5320.n NaOH ml arv 5 m1 3n 31,3 27,65 HCl tiitrimisek s kulunud . 0.5320...n NaOH ml arv Tasakaalu -- -- segus etaanhapp e tiitrimisek s kulunud NaOH ml arv Etaanhape -- -- t tasakaalus egus mooli Reaktsioo -- -- nil tekkinud etaanhapp e moolide arv
9,4070/18 = 0,5226 mol. 2) Summaarne vee hulk reaktsioonilahuse nr 6 kolvides on võrdne HCl-ga sisseviidud vee hulgaga: 4, 535g (0,2519 mol). 3) Etaanhapet tasakaalusegus : nCH3COOH = ekv = CN(NaOH) * VNaOH [L] = 0,5 * 0,073 = 0,0365 mol tasakaalusegus! Kuna aga lähtesegus on 0,0171 mooli etaanhapet, siis tekib etaanhapet 0,0365 0,0171 = 0,0194 mooli. Ka etanooli tekib 0,0194 mooli. 4) Etüületanaati tasakaalusegus: nCH3COOC2H5 = 0,0404 0,0194 = 0,021 mol 5) Vett tasakaalusegus: nH20 = 0,2519 0,0194 = 0,2325 mol 6) Tasakaalukonstant reaktsioonile: K'x= 6,89 Järeldus: Arvutatud reaktsiooni tasakaalukonstant on 6,89 ; tasakaalusegus on etanooli 0,0194 mooli,
g Vee molaarmass M H 2O = 18 mol m H 2O m 9,775 n H 2O = = sum.vesi = = 0,543mol M H 2O M H 2O 18 Lahus nr. 2 mvesi = 4,775( g ) m H 2O 4,775 n H 2O = = = 0,265mol M H 2O 18 75,0 29,3 = 45,7 ml NaOH 75,5 29,3 = 46,2 ml NaOH Etaanhape taasakaalusegus mooli C NaOH *V NaOH 0,5 * 45,7 nCH 3COOH = = = 0,02285( mol ) 1000 1000 C NaOH *V NaOH 0,5 * 46,2 nCH 3COOH = = = 0,0231( mol ) 1000 1000 Leian etüületanaati lähtelahuses mooli: m 4,53 nCH 3COOC 2 H 5 = = = 0,0515( mol ) M 88 1)
g M H 2O = 18 Vee molaarmass mol m H 2O m 10,85 g n H 2O = = sum.vesi = = 0,603mol M H 2O M H 2O 18 g / mol Lahus nr. 2 98,00 29,5 = 68,5 ml NaOH mvesi = 4,659( g ) m H 2O 4,659 n H 2O = = = 0,2588mol M H 2O 18 1. Etüületanaadi hulk lähtesegus 2. Etaanhape taasakaalusegus mooli C *V 0,5160mol / ml * 68,5ml nCH 3COOH = NaOH NaOH = = 0,035346mol 1000 1000 3. Etaanhappe moolide hulk lähtesegus 4. Reaktsioonil tekkinud etaanhappe moolide hulk 5. Etüületanaadi moolide arv tasakaalusegus: 6. Iga tekkinud etaanhappe mooli kohta tekib 1 mol etanooli, seega: 7. Vee moolide arv tasakaalusegus: 8. Tasakaalukonstant arvutatakse valemiga:
5. Teil on vaja valmistada 120 g 35 %-st CuSO4 lahust. Laboris on olemas 25 %-ne CuSO4 lahus. Kui palju 90 %-st CuSO4 lahust tuleb sinna lisada, et valmistada vajalik lahus? II. Ülesanded kontsentratsiooni, aine koostise ja moolarvutuse kohta 1. Mitu % kulda sisaldab kaaliumditsüanoauraat(I) - K[Au(CN)2]? 2. Leia CO ja SO moolide arv 9,031024 molekulis gaaside segus kui ühe CO molekuli kohta tuleb kaks SO molekuli. (150 mol) 3. Mitu mooli on 5,6 m3 vesinikku (normaal tingimustel - nt)? 4. Kui suur ruumala on 16 g happevihma põhjustaval gaasil vääveldioksiidil (nt)? 5. Hingamisel eritab inimene ööpäevas keskmiselt 1,0 kg süsinikdioksiidi. Leida eralduva süsihappegaasi maht. 6. Üks õhupall oli täidetud 1 g vesinikuga (H2) ja teine 1 g heeliumiga (He). Näidata arvutustega, kumma õhupalli ruumala on normaaltingimustel suurem. 7. Kummas on rohkem molekule, kas 700 ml klooris või 34 g vääveldioksiidis? 8
.......................................... .................................................. 5. Mis värvi muutub lilla lakmuspaber happe lahuses? (1p) ................................................... 6. Iseloomusta lühikese süsinikahelaga alkoholide ja karboksüülhapete estreid (omadused, leidmine ja kasutamine) (4p) 7. Mis on amfoteersus? (2p) 8. Millised on aldehüüdide ja ketoonide üldised füüsikalised omadused ja füsioloogiline toime? (3p) 9. 0,8 mooli kaltsiumoksiidi pandi reageerima 1,8 mooli soolhappega (HCl). Mitu mooli ja mitu grammi kaltsiumkloriidi tekib? Millist lähteainet ja mitu mooli jääb üle? (5p) CaO + 2HCl CaCl2 + H20 10.Kui suur oli reaktsiooni saagise %, kui 12g kaltsiumhüdroksiidi reageerimisel väävelhappega saadi 15g soola? (5p) H2SO4 + 2KOH K2SO4 + 2H2O
ja summaarselt nimetatakse seda protsessi ka anaeroobseks glükolüüsiks. Aeroobsetes tingimustes laktaati kudedes ei moodustu, sest püruvaadist tekib atsetüül-CoA ja NADH regenereerimiseks kasutatakse hingamisahelat. Glükoosi oksüdatsioonil vabanev energia. Aeroobse glükolüüsi protsessis esmalt tarbitakse 2 ATPd glükoosi aktivatsiooniks, hilisemates staadiumites produtseeritakse 4 ATPd ja 2 NADHd. Summaarselt tekib seega 1 mooli glükoosi konverteerimisel 2 mooliks püruvaadiks 2 mooli ATPd ja 2 mooli NADH. Glc + 2ADP + 2NAD+ + 2Pi => 2Püruvaat + 2ATP + 2NADH + 2H+ (Glükolüüsis moodustunud NADH kasutatakse aeroobsete tingimuste korral mitokondris ATP sünteesiks, rakendades oksüdatiivse fosforüülimise protsessi. Olenevalt sellest, kuidas glükolüüsis redutseeritud NADH elektronid sisenevad mitokondriaalsesse hingamisahelasse (glütseroolfosfaadi või malaadi-aspartaadi süstiku vahendusel), on ATP ligikaudne saagis 1 NADH mooli kohta kas 1.5 või 2.5 mooli
9. Cu + HBr = ei toimu Al + k.HNO3 = ei toimu Zn +H2O (aur) = ZnO + H2 (gaas) Fe + 6HNO3 = Fe(NO3)3 + 3NO2 (gaas) + 3H2O 2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2 (gaas) Cu + 4k.HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 (gaas) + 2H2O 8Na + 10k.HNO3 = 8NaNO3 + NH4NO3 + 3H2O 4Mg + 5k.H2SO4= 4MgSO4 + H2S (gaas) + 4H2O 3K + Fe(NO3)3 + 3H2O = 3KNO3 + Fe(OH)3 (sade) + 3H2 (gaas) (pööra sellist tüüpi reaktsioonile ka rõhku) 10. 1FeCl3 + 3NaOH = 3NaCl + 1Fe(OH)3 (sade) Üle jääb 0,1 mooli FeCl3, sest 0,6 mooli NaOH reageerimiseks kulub 0,2 mooli FeCl3. Tekib 0,6 mooli NaCl ja 0,2 mooli Fe(OH)3. Vaata tasakaalustamise kordajaid ja sealt ka järeldus. 11. Mitu cm3 vett tuleb lisada 10 cm3 40%-lisele NaOH lahusele (tihedus 1,4 g/cm3), et saada 10%-line lahus? m(NaOH 40%-line lahus) = 10 cm3 * 1,4 g/cm3 = 14 g m(NaOH) = 14 g * 0,4 = 5,6 g m(NaOH 10%-line lahus) = 5,6 g / 0,1 = 56 g m(vesi) = 56 g 14 g = 42 g V(vesi) = 42 g / 1g/cm3 = 42 cm3
Kordamine kontrolltööks 1.Mitu mooli vesinikku H2 reageerib 5 mooli hapnikuga O2 ? (2H2 + O2 =2 H2O) vastus 10mol 2.Mitu mooli ja mitu grammi Na2SO4 tekib, kui 0,25mooli NaOH reageerib H2SO4 -ga? vastus 0,125mol; 17,75g ( 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O) 3.Mitu kmooli ja m3 hapnikku O2 reageerib 0,54 kg alumiiniumiga?(4Al + 3O2= 2Al2O3) vastus 0,015mol; 0,336m3
Arvutused reaktsioonivõrrandite järgi Tähised, ühikud, valemid Aine hulk n Aine hulk väljendab osakeste arvu Aine hulga ühik on mool Üks mool = 6,02 · 1023 osakest Avogadro arv NA = 6,021· 1023 mol N n= NA kus N – osakeste arv Molaarmass M Molaarmass M on ühe mooli aineosakeste mass g Kui molaarmassi ühik on mol , siis on molaarmass arvuliselt võrdne molekulmassiga (või aatommassiga) M(H2O) = 2·1 + 16 = 18 g mol n= m M Molaarruumala Vm Molaarruumala Vm on ühe mooli aineosakeste ruumala Ühesugustes tingimustes sisaldavad erinevate gaaside võrdsed ruumalad võrdse arvu molekule Normaaltingimused (nt.) t = 0oC ja p = 1 atm Gaaside molaarruumala (nt.) dm 3 Vm = 22,4 mol
Lähtelahusesse pipeteeritud vee mass, g 4,972 4,972 2,963 2,963 5 m1 3n HCl lahuse mass, g 5,228 5,228 5,228 5,228 HCl-ga lahusess viidud vee hulk, g 4,690 4,690 4,690 4,690 Summaarne vee hulk lähte lahuses, g 9,662g 9,662 7,653 7,653 mooli 0,537 0,537 0,425 0,425 Etanooli lähtelahuses, g -- -- -- -- mooli Etüületanaati lähtelahuses, g -- -- 1,728 1,728 mooli 0,020 0,020 5 m1 3n HCl tiitrimiseks kulunud
Moolarvutus n aine hulk moolides 1 moolis aines on Avogadro arv osakest ( aatomit, molekuli, ....) m mass grammides M molaarmass grammides mooli kohta ( g/mol) Molaarmass on ühe mooli aine mass ja arvuliselt võrdne molekulmassiga V ruumala kuupdetsimeetrites (liitrites) Vm Molaarruumala 1 mooli suvalise gaasi ruumala normaaltingimustel on 22,4 dm3 Vm = 22,4 dm3/mol Normaaltingimused Temperatuur 00C so 273 Kelvinit ja rõhk 101325 paskaali = 760 mm Hg sammast = 1 atm N osakeste arv NA Avogadro arv so osakeste arv 1 moolis aines NA =6,02*1023 1/mol Z elektrolüüsi elementaaraktist osalevate elektronide arv , katoodil =ioonilaeng F Farady arv - 1 molelektronide kogulaengu absoluutväärtusF = 96500 C/mol C = kulon = amper*sekund
· Molekulid koosnevad aatomitest · Molekulide mõõtmed ja mass sõltuvad sellest, kui palju ja missuguseid aatomeid molekul sisaldab · Suurtest molekulidest koosnevaid aineid, mille molekulid on tekkinud väikeste molekulide omavahelisel liitumisel, nimetatakse polümeerideks · Keemiliste ainete osakeste hulga mõõtmiseks kasutusele võetud eriline ühik mool. · Üks mool sisaldab alati teatud kindla arvu aineosakesi. mool - aine hulga ühik · Mooli mõiste põhineb aine hulga määramisel aineosakestearvu kaudu · Mool on aine hulk, mis sisaldab niisama palju üksikosakesi, kui on aatomeid 12 g süsinikus. 12 g süsinikus sisaldub · 6, 02 *1023 aatomit. See on Avogaadro arv Na · Na = 6,02 1023 1/mool · Ainete ühe mooli massi võid vaadata keemiliste ainete perioodilisuse tabelist. · aatommassi näitab ka selle keemilise elemendi ühe mooli massi grammides. · Kõik arvud ümardatakse täisarvudeks
3 2 2 olid: c NO = 0,3 mol/dm 3 , c Cl = 0,2 mol/dm 3 . Arvutage reaktsiooni kiirus 2 momendil, kui on ära reageerinud 25% kloorist. 5 Lahendus. Kloori on ära reageerinud 25% algkontsentratsioonist, seega: 0,2 0,25 = 0,05 mol/dm 3 . Vaadeldavaks ajamomendiks on jäänud reageerimata kloori: 0,2 - 0,05 = 0,15 mol/dm 3 . Vastavalt reaktsioonivõrrandile reageerib 1 mooli klooriga 2 mooli lämmastikoksiidi, järelikult 0,05 mooli klooriga on reageerinud 0,1 mooli NO. Leiame reageerimata NO kontsentratsiooni: 0,3 - 0,1 = 0,2 mol/dm 3 . Arvutame reaktsiooni kiiruse vaadeldaval ajamomendil: v = k c 2NO c Cl , 2 seega v = 0,2 0,2 2 0,15 = 0,0012 mol/dm 3 s. Näide 2. Temperatuuril 850 o C on reaktsiooni CO + H 2 O(g) CO 2 + H 2 tasakaalukonstant K = 1. Reageerivate ainete algkontsentratsioonid olid:
Kasutatakse veel kest (molekuli, aatomit, iooni, elektroni vm). Seega saab moolides väljendada kõike, atmosfääri (atm) ja torri ehk millimeeter elavhõbedasammast (mmHg). mida saab loendada ja mida on arvuliselt tohutult palju. Rõhk normaaltingimustel: Molaarmass on ühe mooli aine mass grammides, dimensiooniks on g/mol. Moolide arvu leidmine tahkes, vedelas või gaasilises olekus puhtale ainele 1 atm = 760 mmHg = 101 325 Pa = 10 m H2 O+4◦ C m[g] n= , [mol] (1.1) M[g/mol] Kristallhüdraadid
-5 10= 0.075*1024=42000km. Maa keskpunktist ehk 42000-6360=35640 km Maa pinnast. 15. Mees lükkab käima autot massiga 2t kuni see saavutab kiiruse 10km/h. Kui palju tööd ta tegi? Tehtud töö võrdub lõpuks saavutatud kineetilise energiaga: Ek=mv2/2=2000*2.782/2=7728J. 16. Keemilises reaktsioonis läheb elektron orbiidilt raadiusega 4A üle uuele orbiidile raadiusega 5A. Kui suur on niisuguse reaktsiooni keemilise energia muutus mooli kohta? Elektroni laeng on e=1.601*10 C, mass on 9.1*10 kg, elektriline konstant ke=9*10 N*m2/C -19 31 9 - 2 . Tuuma ümber tiirleva elektroni koguenergia: Ek+Ep=-(kee2/r)+ kee2/2r=-( kee2/2r). E=Na*9*109*(1.601*10-19)2(1/2*4*10-10-1/2*5*10-10)=Na*2.307*10-28(1.25*109- 1*109)=Na*5.768*10-20=3.478*104J=34.78kJ. 17. ATP hüdrolüüsil vabaneb 35kJ/mol. Kui kõrgele lendaks vabanenud ADP kui kogu
Soojusefekt võib olla nii positiivne kui negatiivne, ehk endo- ja eksotermilised reaktsioonid. Kui reaktsiooni käigus lahuse temperatuur tõuseb, on tegu endotermilise reaktsiooniga (soojusefekt on positiivne) ja süsteem saab energiat juurde. Kui reaktsiooni käigus ga temperatuur langeb, on eksotermiline reaktsioon, kus soojusefekt on negatiivne ning süsteem annab energit ära. Katse nr 4: Vask(II) sulfaat-5-vee kristallvee koefitsendi määramine Töö eesmärk: Saada teada, mitu mooli vask(II) sulfaati on ühe mooli vee kohta. Reaktiivid: CuSO4 vask(II)sulfaat ; H2O vesi Töö käik: Kaaluda kuiv ja puhas tiigel, selles omakorda sisse kaaluda 1,0-1,2 g CuSO 4 · nH2O. Kristallvee eraldamiseks kuumutamiseks kuumutada tiiglis olevat segu gaasipõleti kohal (kollase leegiga!!!) kuni värvus muutub sinisest värvituks. Peale kuumutamist lasta tiiglil jahtuda ning uuesti kaaluda. Kuumutamist korrata seni, kuni kaal on konstantne.
temperatuuriga, jääv suurus selle gaasi igas olekus. Siit järeldub, et kui mingis esialgses olekus on gaasioleku parameetrid p1, V1 ja T1, ja üleminekul teise olekusse on nad p2, V2 ja T2, siis: Clayperoni võrrand: - p1*V1/T1 = p2*V2/T2 Gaaside ühendatud seadus: - p*V/T Normaaltingimused: p = 1,013*105Pa ~ 1 Bar = 105Pa ; T0 = 273,15K V0= p*V*T/p0*T0 Valem kehtib igasuguse gaasi hulga korral. Kui aga rakendada seda seadust ühe mooli puhul, siis tuleb molekulide arv (N) asendada N1-ga. Kuivõrd iga gaasi molekulis on normaaltingimustes ühesugune arv molekule, siis on ka korrutisel k*NA ühesugune väärtus. Seda korrutist nim. universaalseks gaasikonstandiks ja tähistatakse tähega R. R suuruse saame arvutada, teades, et ühe mooli gaasi jaoks normaaltingimustes on mooli ruumala 22,4dm 3. Paigutades arvud asemele saame: 1,013 * 22,4 / 2,73 , siis saamegi R väärtuseks 8,31 N*m/mol*K . SI-süsteemi puhul peab
ρo=29/22,4= 1,29 g/dm3; veeauru tihedus ρo=18/22,4= 0,80 g/dm3 Ideaalgaaside seadused (Boyle`i, Charles`i, Daltoni[ülal]) Boyle`i seadus- konstantsel temperatuuril on kindla koguse gaasi maht (V) pöördvõrdelises sõltuvuses rõhuga (P). PV= const. P1/P2=V2/V1 Charles`i seadus- konstantsel rõhul on kindla koguse gaasi maht võrdelises sõltuvuses temperatuuriga V/T=conts. V1/T1=V2/T2. Sealt selgub universaalne gaasikonstant: ühe mooli gaasilise aine korral PV/T=R (konstant) PV=nRT ehk PV=[m/M]RT Avogadro seadus- kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad ühesugusel temperatuuril ja rõhul võrdsel arvul molekule (-väärisgaaside korral aatomeid). Kui normaaltingimustel on 1,0 mooli gaasi maht ehk molaarruumala Vm=22,4dm3/mol, siis standardtingimustel Vm=22,7 dm3/mol. Molaarmass (M, g/mol) on ühe mooli aine molekulide (aatomite, ühe mooli ioonide) mass grammides. Ideaalgaaside seadused.
AINE HULK. ARVUTUSED MOOLIDEGA. 1.MÕISTEID 1)Mool - aine hulga ühik. 2) Aine hulk (n) - aine kogus moolides. 3) Avogadro arv ( NA ) - aineosakeste (aatomite, molekulide, ioonide, elektronide) arv 1 moolis aines. 4)Molaarmass (M) ühe mooli aineosakeste mass. 5)Molaarruumala(Vm) - gaasilise aine 1 mooli ruumala. 2.VALEMID, TÄHISED, ÜHIKUD n = m/M n= V/Vm n= N/NA n - aine hulk (mol; kmol) m mass ( g; kg) M molaarmass ( g/mol; kg/kmol) V gaasi ruumala (dm3; m3) Vm gaasi molaarruumala (22,4 dm3/mol; 22,4 m3/kmol) N osakeste arv NA - Avogadro arv ( 6,02 1023 1/mol ; 6,02 1026 1/kmol)
Aine hulga ühik on mool. Üks mool = 6,02 • 1023 osakest. molaar- n— osakeste mass mass ruumala molaarruumala ainehulk tihedus arv 3 g/mol dm = I dm3/mol mol g/cm g kg kg/kmol m3/kmol kmol kg/m IV n Molaarmass on ühe mooli aine mass. Molaarmassi arvutamiseks tuleb liita kokku aatommassid, arvestades indekseid. Näide = 24 • 3 + 31 • 2 + 16 • 8 = 262 g/mol Gaaside molaarruumala (ühe mooli mis tahes gaasi ruumala normaaltingimustel) 22,4 dm3/mol Normaaltingimused (nt.) on t = O oc ja p = I atm (101 325 Pa) 1 1 26
temperatuuri tõstmiseks 1° võrra Standardne entalpiamuut delta H sellise protsessi Faasid süsteemis üksteistest ruumiliselt piirpindadega entalpiamuut, mille korral nii lähteained kui ka saadused eraldatud ning omadustelt erinevad homogeensed osad on oma standardolekus Gibbsi ja Helmholtzi vaba energia- Gibbsil Delta G, Standardne põlemisentalpia soojusefekt 1 mooli vaba energia, T=const, P=const, Helmholtzil Delta F, vaba orgaanilise aine täielikul oksüdeerimisel CO2 ja veeks. energia, T=const, V=const. Standardne tekkentalpia soojusefekt 1 mooli aine Hessi seadus - võimaldab arvutada ka selliste tekkimisel puhastest lihtainetest nende standardolekus reaktsioonide soojusefekte, mida reaalelus pole võimalik Standardolek aine standardolek mingil temperatuuril läbi viia
1) Mitu mooli tekib vett kui 0,05 kilogrammi naatriumhüdroksiidi reageeris vääveldioksiidiga? (Vastus on 0,625 mooli) NaOH + SO2 H2O + Na2SO3 2) Leia tekkiva gaasi ruumala 825 milligrammi tsingi asetamisel fosforhappesse. (Vastus on 0,29 dm³) Zn + H3PO4 Zn3(PO4)2 + H2 3) Mitu grammi kulub väävelhapet, kui selle reageerimisel alumiiniumoksiidiga moodustus 22 grammi soola? (Vastus on 18,8 grammi) Al2O3 + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2O 4) Mitu kilogrammi pidi võtma baariumhüdroksiidi, kui selle reageerimisel alumiiniumbromiidiga eraldus 56 grammi sadet? (Vastus on 0,18 kilogrammi)
Mool on aineosakeste loendusühik: 1 mool sisaldab 6,02 x 1023. Mooli tähis on n ja ühik mol. Avogadro arv võrdub alati 6,02 x 1023 ja selle tähis on NA . Molaarmass on ühe mooli osakeste mass (grammides), tähis on M ja ühik g/mol. Aine molaarmassi arvutatakse nii, et võetakse iga aine aatommass ja liidetakse kokku, nt M(CO2) = 44g/mol (12+16x2). Molaarruumala on normaaltingimustes Vm = 22.4 dm3/mol. Järgmised valemid on abiks arvutamisel moole, molekulide arvu, massi või ruumala. n = N/NA n = moolide arv N = molekulide arv NA = Avogadro arv (6,02 x 1023) n = m/M n = moolide arv
1. Mool - aine hulk, mis sisaldab 6,02 * 1023 aineosakest. (n, mol) 2. Molaarmass - ühe mooli ainemass grammides. (M, g/mol) 3. Molaarruumala - suurus, mis on arvuliselt võrdne ühe mooli selle aine osakeste ruumalaga.(Vm, n = V / Vm) gaaside puhul Vm=22,4 dm3/mol 4. Keemiline reaktsioon - protsess, mille käigus ühest või mitmest keemilisest ainest tekib keemiliste sidemete moodustumise ja/või katkemise tulemusena üks või mitu uute omadustega keemilist ainet. 5. Reaktsioonivõrrand - keemilise reaktsiooni üleskirjutus, mis näitab reaktsioonis osalevaid aineid ja nende osakeste arvu.
Analüütilise keemia näidisülesanded 2013 1. Mitu grammi 50 massi%-list NaOH (molaarmass 40 g/mol) lahust tuleb lahjendada 1 liitrises mõõtkolvis, et valmistada 0.10 M NaOH lahus. Lahendus: 1 liitri 0.1M NaOH lahuse valmistamiseks kulub 0.1 mooli NaOH: Nüüd arvutame, millises koguses 50 massi% NaOH sisaldub 0.1 mooli NaOH. Teisendame moolid grammideks 0.1 × 40 = 4.0 g, seega me vajame 4.0 grammi NaOH. Kui 4.0 g moodustab 50% kogu alglahuse massist, siis kogulahuse mass on 4.0 × 100 / 50=8.0 g Vastus: 8.0 g. 2. Mitu milliliitrit 21.6massi%-list Na2CO3 lahust (tihedusega 1.019g/ml) ja 0.10 M Na2CO3 lahust (tihedus 1 g/ml) on vaja kokku segada, et saada 500 ml 0.50 M Na2CO3 lahus (tihedus 1 g/ml) (segunemisel vesilahuste ruumalad ei vähene) Lahendus:
Kuna paskal on tuletatud ühik, siis palun väljendage paskali suurus SI süsteemi teiste ühikute kaudu. · Rõhk on füüsikaline suurus, mis võrdub pinnale risti mõjuva jõu ja pindala suhtega: Kus p = rõhk F = jõud S = pindala. Rõhu ühik SI-süsteemis on paskal, · Pingeühik 1 bar = 105 Pa = 0,1 MPa · 1 Atmosfäär on rõhu ühik. 101 325 Pa Palun andke MOOLI määratlus · Mool on ainehulk, milles sisaldub Avogadro arv (6,022 × ) loendatavat osakest, mis on sama palju kui aatomeid 12 grammis süsiniku isotoobis massiarvuga 12. R on universaalne gaasikonstant. Mis ühikutes avaldub R SI süsteemis ja mille mõõt on R. · Arvuliselt on tema väärtus järgmine: R = 8,314472(15) J · K-1 · mol-1 Avaldisest ilmneb, et universaalse gaasikonstandi ühik tähistab ühe mooli gaasi energiat ühe kraadi kohta.
Moolarvutus n aine hulk moolides 1 moolis aines on Avogadro arv osakest ( aatomit, molekuli,....) m mass grammides M molaarmass grammides mooli kohta ( g/mol) Molaarmass on ühe mooli aine mass ja arvuliselt võrdne molekulmassiga V ruumala kuupdetsimeetrites (liitrites) Vm Molaarruumala 1 mooli suvalise gaasi ruumala normaaltingimustel on 22,4 dm3 Vm = 22,4 dm3/mol Normaaltingimused Temperatuur 00C so 273 Kelvinit ja rõhk 101325 paskaali = 760 mm Hg sammast = 1 atm N osakeste arv NA Avogadro arv so osakeste arv 1 moolis aines NA =6,02*1023 1/mol Z elektrolüüsi elementaaraktist osalevate elektronide arv , katoodil =ioonilaeng F Farady arv - 1 molelektronide kogulaengu absoluutväärtusF = 96500 C/mol C = kulon = amper*sekund
17. Faasisiire e faasiüleminek on aine üleminek ühest faasist teise. Vedel gaas
aurustumine kondenseerumine. Vedel tahke sulamine tahkumine. Tahke
gaas sublimatsioon kondensatsioon.
Keemistäpp e keemistemperatuur temp, mille juures vedeliku aururõhk saab
võrdseks välisrõhuga.
Tasakaaluline aururõhk e küllastunud aururõhk vedeliku auru rõhk vedeliku
kohal tasakaaluolekus.
Aurustumissoojus energiahulk, mis on vajalik ühe mooli vedeliku
aurustamiseks keemistemp (Ha. kJ/mol).
Kastepunkt teatud temp, kus õhu jahtumisel saab õhu niiskussisaldus võrdseks
vee küllastunud auru rõhuga.
Sulamistemperatuur tem, mille juures tahke ja vedel faas on tasakaalus rõhul 1
atm.
Sulamissoojus energiahulk, mis on vajalik 1 mooli aine sulamiseks
sulamistemperatuuril (Hs, kJ/mol). Hs
17. Faasisiire e faasiüleminek on aine üleminek ühest faasist teise. Vedel gaas
aurustumine kondenseerumine. Vedel tahke sulamine tahkumine. Tahke
gaas sublimatsioon kondensatsioon.
Keemistäpp e keemistemperatuur temp, mille juures vedeliku aururõhk saab
võrdseks välisrõhuga.
Tasakaaluline aururõhk e küllastunud aururõhk vedeliku auru rõhk vedeliku
kohal tasakaaluolekus.
Aurustumissoojus energiahulk, mis on vajalik ühe mooli vedeliku
aurustamiseks keemistemp (Ha. kJ/mol).
Kastepunkt teatud temp, kus õhu jahtumisel saab õhu niiskussisaldus võrdseks
vee küllastunud auru rõhuga.
Sulamistemperatuur tem, mille juures tahke ja vedel faas on tasakaalus rõhul 1
atm.
Sulamissoojus energiahulk, mis on vajalik 1 mooli aine sulamiseks
sulamistemperatuuril (Hs, kJ/mol). Hs
KEEMILINE ELEMENT kindla ühesuguse tuumalaenguga aatomite liik. IOON laenguga aatom või aatomite rühmitus. KATIOON positiivse laenguga ioon. ANIOON negatiivse laenguga ioon. MOLEKUL liht- või liitaine väikseim osake, millel on kõik selle aine põhilised keemilised omadused, koosneb aatomitest. AATOMMASS aatommassiühikutes väljendatud aatomi suhteline mass. MOOL aine hulk, mis sisaldab 6*1023 aineosakest. MOLAARMASS aine ühe mooli mass grammides. AVOGADRO ARV osakeste arv ühes moolis aines; NA=6,02*1023 dm3/mol. GAASI MOLAARRUUMALA kõikide gaaside ühe mooli ruumala normaaltingimustes; Vm=22,4 dm3. KEEMILINE SIDE aineosakeste vahelise vastasmõju kindel viis, tekkes osalevad väliskihi elektronid. MITTEPOLAARNE KOVALENTNE SIDE sama elemendi aatomite vahel, elektronegatiivsused on ühesugused. ?X=0. POLAARNE KOVALENTNE SIDE moodustub erinevate mittemetallide aatomite
MOOLARVUTUS n aine hulk moolides 1 moolis aines on Avogadro arv osakest ( aatomit, molekuli,....) m mass grammides M molaarmass grammides mooli kohta ( g/mol) Molaarmass on ühe mooli aine mass ja arvuliselt võrdne molekulmassiga V ruumala kuupdetsimeetrites (liitrites) Vm Molaarruumala 1 mooli suvalise gaasi ruumala normaaltingimustel on 22,4 dm3 Vm = 22,4 dm3/mol Normaaltingimused Temperatuur 00C so 273 Kelvinit ja rõhk 101325 paskaali = 760 mm Hg sammast = 1 atm N osakeste arv NA Avogadro arv so osakeste arv 1 moolis aines NA =6,02*1023 1/mol Z elektrolüüsi elementaaraktist osalevate elektronide arv , katoodil =ioonilaeng F Farady arv - 1 molelektronide kogulaengu absoluutväärtusF = 96500 C/mol C = kulon = amper*sekund
neutraalseid (pH 7,2) ja leelisproteaase (pH 9,0). Oluliseks proteaaside klassifikatsiooni aspektiks on aktiivtsentri ehitus (millised aminohapped sellesse kuuluvad) ja sellest tulenev ensüümi toimemehhanism. Siinkohal piirdume vaid nelja peamise rühma nimetamisega, süüvimata nende toimemehhanismide erinevustesse: seriin-, tiool-, aspartaat- ja metalloproteinaasid. Ensüümi proteolüütilise aktiivsuse ühikuks 1 kat loetakse sellist ensüümi hulka, mis põhjustab 1 mooli peptiidsidemete hüdrolüüsi või 1 mooli aminohapete vabanemise1 s vältel 30°C juures. Kuna hüdrolüüsunud peptiidsidemete hulk ei ole otseselt mõõdetav, siis ongi üldlevinud, et proteaaside aktiivsus avaldatakse valgu hüdrolüüsil vabanevate produktide, st aminohapete ja peptiidide hulga kaudu. Töö käik: Proteaasi aktiivsuse määramise meetod põhineb kaseiini hüdrolüüsil uuritava proteaasi
sidemeid jagatakse molekulidpolaarseteks ja mittepolaarseteks. Kõik molekulid, milles esineb mittepolaarne kovalentne side on mittepolaarsed. Kui molekulides esineb polaarne kovalentne side siis sõltub molekuli polaarsus sellest, kuidas aatomid üksteise suhtes ruumis paigutuvad. Kaheaatomiliste ühendite( nagu HCI, CO) on asi lihtne, kõik need ühendid on ka polaarsed- molekulil saab eristada negatiivse laenguga poolt ning positiivse laenguga poolt. 8. Mitu mooli on 180 g vett? LAHENDUS. Antud: m = 180 g = 0,18 kg µH O2 = 0,018 kg/mol = ? Teades vee massi ja ühe mooli massi, saame ainehulgaks µ = = m H O2 0 18 0 018 , , mol = 10 mol. V a s t u s : 180 grammi vett on 10 mooli
annaabi.ee 
