MOOL Osakeste arv Kasuta Mool Kasuta Mass, grammid N= n* NA n m = n*M NA = 6,02*1023 osakest/mol M Kasuta Kasuta Vm= 22,4 dm3/mol tihedust Gaasilise aine Tahke või vedela ruumala ( nt) aine ruumala, dm3 V = n* Vm V= m/ Osake on aatom, molekul,elektron, neutron, neutriino jne.. Lihtained, mille molekul koosneb alati kahest aatomist H2, O2, N2, F2, Cl2, ...
VASTUS: 500g suhkrust saab valmistada 3,125kg 16% suhkrulahust Reaktsioonivõrrandi ülesanded Reaktsioonivõrrandil baseeruvate ülesannete lahendamisel on mõistlik järgida järgmisi etappe: 1. Kirjutage ja tasakaalustage reaktsioonivõrrand 2. Kirjutage reaktsioonivõrrandi kohale ülesandes antud ja otsitava aine kohta toodud andmed 3. Leidke nende ainete molaarmassid, mille kogus on antud või mille kogust soovitakse leida 4. Leidke nende ainete moolid, mille mass (või gaasilise aine ruumala) on antud 5. Reaktsioonivõrrandi kordajate suhte järgi leidke otsitud aine moolid 6. Leidke küsitud aine mass(ruumala) NÄIDIS: Mitu liitrit hapnikku kulub 35g raua roostetamiseks, kui rauast tekib RAUD(III)oksiid? Lahendus: 1. Kirjutame ja tasakaalustame reaktsioonivõrrandi: 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 2. Kirjutame antud andmed reaktsioonivõrrand kohale 35g V=?
Vaskkloriidi mass: 15,5408 g – 14,9971 g = 0,5437 g Kristallvee mass: 0,6908 g – 0,5437 g = 0,1471 g Vase eraldamine Uuriklaasil oleva filterpaberi mass: 24,5729 g Uuriklaasil filterpaberil oleva vase mass: 24,8387 g Vase mass: 24,8387 g – 24,5729 g = 0,2658 g Kloriidiooni mass: 0,6908 g – 0,2658 g – 0,1471 g = 0,2779 g KATSEANDMETE TÖÖTLUS Tabel 1. Empiirilise valemi leidmine. Komponent Mass (g) Molaarmass (g/mol) Moolid Jagatud moolid, ümardatud Vask 0,2658 63,5 0,00419 0,00419 =1 0,00419
Teises etapis bromeeritakse atsetaniliidi aromaatse tsükli para-asend. Positiivse laenguga broomi aatom liitub aromaatse tuumaga, lõhkudes aromaatse tsükli. Keskkonnas olev vesi seob üleliigse prootoni, mis annab sidemest elektroni tsüklisse, taastades aromaatsuse. 1.3. Kasutatud ained · Esimene etapp: aniliin, äädikhappe anhüdriid, naatriumatsetaat, kontsentreeritud HCl, vesi Aine Mass (g) Ruumala (ml) Moolid Aniliin 5 4,9 0,05369 Äädikhappe 6 5,7 0,05877 anhüdriid Na-atsetaat 7,5 0,09143 Konts. HCl 4 Aine Molekulmass (g/mol) Tihedus (g/ml) Keemistemp. (°C) Aniliin 93,13 1,0217 184,13
Näide1: Mitu grammi 2% Na2SO4 reageerib 30 grammi 5% BaCl2-ga? 1. Kirjutad välja võrrandi.(Ma ei tea, kas ta järeltöös annab need ette) 2. Kirjuta valemite peale teadaolevad andmed. 3. Kirjuta alla teadaolev moolide arv. 4. Kuna BaCl2 on antud kaks asja (protsent kui ka mass), siis saab sellest alustada. Seega arvuta BaCl2 uus mass. 5. Leia BaCl2 uus moolide arv. Selle jaoks on sul vaja ka BaCl2 molaarmassi ehk suurt M-i. 6. Kirjuta BaCl2 moolid BaCl2 alla ja leia risttehtega Na2SO4 moolide arv. 7. Leia Na2SO4 mass. Selleks on sul vaja ka H2SO4 molaarmassi. 8. Leia Na2SO4 2% mass. mg? P=2% 30g P=5% 1. Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4 1 mol 1 mol n=0.007mol 0.007 mol 4. m(BaCl2)= m(teadaolev) x P / 100 = 30 x 5 / 100 = 1.5 g. 5. n(BaCl2)= m/M= 1.5 / 208 = 0.007 mol. M(BaCl2)= 137+35.5 x 2 = 208 g/mol 7. m(Na2SO4)= n x M = 0.007 x 142 = 0.994g M(Na2SO4)=23 x 2 + 32 + 16 x 4 = 142 g/mol 8. m(Na2SO4)=m(mille just leidsime 7
2*3,26)* 103*0,0130*10-3+(-31,04)*106*0,0043*10-6+(0,46-2*0,50)*10-5*0,0364*105]= =-90470 400 *(-218,83)400*(-1,6105)= -2336,28 J/mol = -2,3 kJ/mol 112824 Kp = e =2,018 8,314400 4) Tasakaalulise gaasisegu koostise arvutamine temperatuuril T ja rõhul P Aine Lähteaine Reageeris Tekkis Tasakaal Moolid Moolimurd CH3OH(g) - - x x CO 1 x - 1-x H2 2 2x - 2-2x Summa 3-2x 3 pCH3OH x 1-x (2-2x)2 x(3-2x )2 Kp = pH2 pCO = 3-2x :[ 3-2x * (3-2x)2 ] = ( 1- x ) (2-2x ) = 4x 3-12 x 2+9x 2x 2-4x +2 =
V (lahus )(dm ) Molaalsus – näitab lahustunud aine moolide arvu 1 kilogrammis lahustis n ( aine ) (mol) Cm = m ( lahusti ) (kg) Moolimurd – näitab lahustunud aine moolide arvu suhet lahusti ja kõikide lahustunud ainete moolide arvu summasse n (aine 1) CX= n aine 1 + n aine2 ) +…+ n(lahusti) ( ) ( Mooliprotsent – lahustunud aine moolid/ lahusti moolid x 100% Normaalsus – lahustunud aine grammekvivalentide arvu ühes liitris lahuses n ( aine ) (g−ekv ) Cn = V ( lahus ) (l) m ( aine ) (g) Kus n ( aine ) = E ( aine ) (g : g−ekv) Keemiline tasakaal – reaktsioonis olukord, kus ühegi aine kontsentratsioon enam ajas ei muutu
03 -9.04 CO 28.41 4.1 -0.46 _=++/^2 Cl2 37.03 0.67 -2.85 (-0,46-2,85+9,04) 1 M0=0,5088 =-1,71-7,26 10 ^(-3 M1=0,246310^3 M-2=0,278310^5 _1000^0=108970-1000136,89-1000(-1,710,5088+(-7,26 10 ^(-3) )0,2 3. Arvutada tasakaalulise gaasisegu koostis etteantud temperatuuril T ja rõhul P kui lähteained on algsed moolid reageeris tekkis moole COCl2 1 x _ 1-x CO _ _ x x Cl2 _ _ x x 1+x (^2/ (1+) ^2 )/(((1-))/((1+)))=^2
9,43 ml; 3. 9,48 ml; keskmine 9,49 ml Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs Leian valmistatava lahuse tiheduse Leian valmistatava lahuse massi Leian valmistavas lahuses sisalduva HCl massi Leian vajaliku HCl konstentreeritud lahuse ruumala Vaja on võtta konts. hapet 4,51 ml Leian valmistatava lahuse molaarsuse Valmistatava lahuse molaarsus 0,525 M Leian vajaliku vee ruumala Vaja on võtta vett 95,5 ml Leian tiitrimiseks kulunud NaOH moolid Leian katse süstemaatilise ja suhtelise vea, arvestades, et vaja oli saada 0,525 M lahus Kokkuvõte Katse suhteline viga oli 9,5%, mille võis põhjustada mõõtmisviga kontsentreeritud HCl mõõtmisel ja lahjendamisel.
Tasakaalukonstant K´x: 18,23 Arvutused: HCl-ga sisse viidud vee hulga leidmine. NaOH normaalne kontsentratsioon loetakse võrdseks molaarse kontsentratsiooniga. n NaOH c M , NaOH = n NaOH = c M , NaOH Vlahus = 0,5010 0,0307 = 0,01538mol Vlahus HCl massi leidmine: HCl moolide hulk loetakse võrdseks NaOH moolidega. M(HCl)=36,5 g/mol. m HCl = M HCl n HCl = 36,5 0,01538 = 0,561g Vee mass mvesi = mlahus - m HCl = 4,664 - 0,561 = 4,103g M(H20): 18 g/mol. Vee moolid: mooli Etaanhappe hulga leidmine: 87,9-30,7= 57,2 ml NaOH n= C×V= 0,5010×0,0572= 0,0287 mooli Etüületanaati ja etaanhapet lähtelahuses: Etüületanaat: M(CH3COOC2H5)= 12+3*1+12+2*16+2*12+5*1= 88 g/mol n= 3,510/88= 0,040 mooli Etaanhape: M(CH3COOH)= 2*12+4*1+2*16= 60 g/mol n= 1,001/60= 0,017 mooli Aine Mooli Reageerib ära Tekib Tasakaalus moole lähtelahuses
mooli vee mass on 18 grammi. Kõige tähtsam valem: n=m:M n=moolide arv m=mass M=molaarmass Näiteks: M(CO2(see 2 on tegelikult väiksem))=12(aatomnumber) +16*2=44g/mol See tähendab siis, et sa võtad C väärtuse(12), liidad sellele O väärtuse(16), korrutades 16 kahega, sest see väike kaks tähistab kahega korrutamist. Kokku liites saadki grammide arvu mooli kohta teada. Kui tahad n'i teada saada, on vaja mass jagada molaarmassiga. Näiteks:Leia 110g Co2 moolid. m=110g n=? M(Co2)= 44g/mol n=110g: 44g= 2,5mol Kui tahad teada näiteks massi, siis tuleb korrutada moolid molaarmassiga. Näiteks:Leia 5 mooli hapnikumass(O2) n=5mol m=? M(O2)=16*2=32g/mol m= 5mol*32g/mol= 160g Testimiseks leiad rohkem ülesandeid aadressil: http://keemia.yolasite.com/resources/Moolarvutused%20puudujatele.pdf Keemiliste elementide massiprotsendiline koostis: Minu teooria kohaselt peaksid sa toimima nagu protsentarvutuse puhul: liidad elementide
a b C C C D -kahanemine töötamisel. Põhjuseks on vanane--mine lõikepunkt.Eksotermilisel pöörduval -reaktsioonil võib reageerinud moolid- XA= A sisestatud moolid 7. - rA _ sum = k n (C);-paralleelsed reaktsioonid, näiteks AB, Ideaalsete reaktorite molaarsed bilansid CA CB - Kc=kn/k-n -AC+D (eteeni oksüdeerimine eteenoksiidiks -(B)
isohooriliseks ja konstantsel rõhul toimuvat isobaariliseks protsessiks. Isoprotsesside olekuvõrrand: Boyle-Mariotte'i seadus: Konstantsel temperatuuril on gaasi rõhu ja ruumala korrutis jääv suurus. pV=const, kui T=const. Loeng 9 - Avogadro seadus: Samadel füüsikalistel tingimustel on kõigi gaaside moolruumalad võrdsed. - Avogadro arv: et kõigi ainete gramm-molekulid (moolid) sisaldavad võrdse arvu osakesi (molekule), siis sõltub molekulide ruumtihedus üksnes rõhust ja temperatuurist. Asendades olekuvõrrandis ainehulga z molekulide arvuga N=nV=zNA (suurust NA, mis väljendab molekulide arvu ühes moolis aines, nim. Avogadro arvuks), saame , kus k=R/NA=1,38·10-23J/K (Boltzmanni constant). Avogadro arvu täpset väärtust ei ole tänapäeva tehnoloogiaga võimalik kindlaks teha
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:
Eksotermiline protsess – protsess, milles energia liigub süsteemist keskkonda. Kui energia neeldub süsteemis, on tegu endotermilise protsessiga. Soojusmahtuvus (C) – sama soojushulga saamisel muutub eri ainete temperatuur erineval määral, iseloomustab seda määra: suuremal kehal on suurem soojusmahtuvus C = q/T Konkreetset ainet iseloomustab erisoojusmahtuvus e erisoojus: Cs = C/m, m on keha mass Võidakse kasutada ka molaarset soojusmahtuvust e moolsoojust: Cm = C/n, n on moolid Soojushulga mõõtmine. Kui on teada aine eri- või moolsoojus, saab temperatuuri muutusest arvutada kehale antud soojushulga: q = CT q = mCsT q = nCmT Soojushulka mõõdetakse kalorimeetriga. Termodünaamika I seadus. Isoleeritud süsteemi siseenergia on konstante (energia jäävuse seadus). Kui süsteem vahetab ümbrusega energiat töö ja soojuse kujul, siis vastab siseenergia muut nende kahe summale: U = q + w
M 201g / mol m ( Hg ) = 0,1l = 1353, 4 g M ( Hg ) = 201g / mol N = 6,02 1023 6,74mol = 4,05 10 24 molekuli N A = 6, 02 10 23 Leida : N = ? N = 4,02 1024 1030 = 4,02 10- 6 = = 0,00000402molekuli N A - Avagaadro arv m - Aine mass M - Molaar mass N - Molekulide arv n - moolid Saime vastuseks 0,00000402 molekuli see muidugi ei tähenda, et molekulid osadeks jagunema hakkaks vaid seda, et tõenäoliselt ei ole pärast sellist lahjendamist enam alles ühtegi molekuli. Homöopaadid pakuvad välja, et vesi jätab ainete omadused meelde ja et molekulide olemasolu ei olegi tähtis.(Wikipedia 2009)Sellist omaduste ei ole ühegi aine puhul nähtud. Vesi puutub ajajooksul kokku tohutul hulgal erinevate ainetega ja kui kõik
elementide aatomeid. Aine molekulmass on tema valemis sisalduvate elementide aatommasside summa. Molekulmass grammides on selle aine molaarmass. See aine hulk on mool (mol) ja temas sisaldub Avogadro arvule ( NA = 6,02x 1023) võrdne arv osakesi (aatomeid, molekule, ioone, elektrone.valemile vastavaid ühikuid, sõltuvalt aine tüübist). Koefitsiendid tasakaalustatud võrrandis on reaktsiooni lähteainete ja produktide suhtelised moolide arvud. Iga aine jaoks moolid on kergesti muundatavad grammideks (kasutatades molaarmassi) või osakeste arvuks (Avogadro arvu abil). Niisiis, tasakaalustatud võrrandi alusel saab kergesti arvutada lähteainete ja produktide suhtelised hulgad moolides, grammides või osakeste arvudes. Lähteaine, mille hulk piirab mõne produkti teket on nn. limiteeriv lähteaine. Reaktsiooni saagist väljendatakse %-des arvutuslikust saagisest. 2). Reaktsioonide kulgemise suund
Isoprotsesside olekuvõrrand: Boyle-Mariotte'i seadus: Konstantsel temperatuuril on gaasi rõhu ja ruumala korrutis jääv suurus. pV=const, kui T=const. Loeng 9 · Avogadro seadus ja Avogadro arv. Avogadro seadus: Samadel füüsikalistel tingimustel on kõigi gaaside moolruumalad võrdsed. Avogadro arv: et kõigi ainete gramm-molekulid (moolid) sisaldavad võrdse arvu osakesi (molekule), siis sõltub molekulide ruumtihedus üksnes rõhust ja temperatuurist. Asendades olekuvõrrandis ainehulga z molekulide arvuga N=nV=zNA (suurust NA, mis väljendab molekulide arvu ühes moolis aines, nim. Avogadro arvuks), saame , kus -23 k=R/NA=1,38·10 J/K (Boltzmanni constant). Avogadro arvu täpset väärtust ei
annaabi.ee 
