kehale mõjuv takistusjõud, mis võimaldab gaasis või vedelikus panna keha liikuma ilma kehade vahelise kontaktita. Difusioon gaas (osakesed saavad liikuda vabalt), vedelik, tahkis (ei toimu, osakesed ei saa oma asukohta muuta). Soojusjuhtivus tahkis (võtab 1s rohkem soojust ära ning osakesed on kõige tihedamalt koos), vedelik, gaas. Sisehõõre vedelik (osakesed saavad liikuda ja on tihedamalt), gaas, tahkis (ei toimu, osakesed ei saa oma asukohta muuta). Pindpidevus nähtus, kus vedelik tahab omada kõige väiksemat pindala. Kera kuju pindpidevuse nähtus, et vedelikul oleks kõige väiksem pindala. Vedeliku kokku tõmbumine pinnaomadus, et säilitada kõige väiksemat pindala. Märgamine vedelik märgab tahket keha, kui vedeliku molekuli vahelised tõmbejõud on väiksemad kui vedeliku ja tahkise molekulide vahelised tõmbejõud. Mitte märgamine vedellik ei märga tahket keha, kui vedeliku ja tahkise vahelised tõmbejõud on suuremad kui
Materjaliteaduse instituut TTÜ füüsikalise keemia õppetool Töö nr 1 Töö pealkiri: Adsorptsiooni uurimine lahuse ja õhu piirpinnal Üliõpilase nimi ja Õpperühm eesnimi: Töö teostamise Kontrollitud: Arvestatud: kuupäev: 22.02.2012 Stalagmomeeter Töö ülesanne: Määrata pindaktiivse aine vesilahuse pindpidevus sõltuvalt lahuse kontsentratsioonist. Pindpidevuse isotermist leida adsorptsiooni isoterm. Adsorptsiooni isotermist arvutada pindala ja pikkus monomolekulaarses kihis. Töö käik: Vastavalt juhendajalt saadud tööülesandele valmistasin pindaktiivse aine vesilahused. Pindpidevus määratakse stalagmomeetriga tilkade lugemise meetodil. Meetod põhineb eeldusel, et tilk rebitakse lahti kapillaari küljest, kui tilga kaal P saab võrdseks pindpidevusjõuga F. Teoreetilised alused:
Vesi - elu alus Vee omadused: 1. Vedelas olekus tihedam kui tahkes 2. Suur pindpidevus 3. Kõrge aurustumissoojus 4. Hea soojusjuhtivus 5. Suur soojumahtuvus- vesi jahtub ja soojened küllaltki aeglaselt. 6. Kolm agregaatolekut Osa neist omadusdest tuleneb veemolekulide võimest moodustada vesiniksidemeid. Veemolekulide polaarsus tuleneb hapniku ja vesinikuaatomi erinevast elektronegatiivsusest, ühine elektronpaar on enam tõmmatud hapniku poole. Seega on hapnikuaatomil negatiivne ja vesinikuaatomil positiive laeng. Vee ülesandeid: 1
nt süsin, vesinik, lämmastik, hapnik, fosfor ja väävel. Mikroelemendid- elemendid, mida organismides leidub väiksemas koguses, kuid mis on elu seisukohalt siiski hädavajalik. Polaarus-nõrga positiivse ja negatiivse laenguga esinemine ühe molekuli sees. Vesiniksidemed- posiiivse osalaenguga vesinikuaatomite sidemed teise molekuli koostisesse kuulva negatiivse osalenguga aatomitega, nendel sidemetel põhinevad ka vee erilised omadused Pindpidevus – vedeliku pinna omadus avaldada vastupanu välisele survele Prganismi veebilanss – tasakaal organismi siseneva vee massi ja organismist väljuva vee massi vahel. Hüdrofiilsus – ainete omadus vees mitte lahustuda- Hüdrolüüs – Surtes molekulides olevate keemiliste sidemete lõhkumine veemolekulide toimel. Süsivesikud ehk sahhariidid – süsinukust, hapnikust ja vesinikust koosnevad oraanilised ühendid, mis on organismi peamine energiaallikas.
Materjaliteaduse instituut TTÜ füüsikalise keemia õppetool Töö nr 1k Adsorptsiooni uurimine lahuse ja õhu piirpinnal Üliõpilase nimi: Õpperühm: KATB41 Töö teostamise Kontrollitud: Arvestatud: kuupäev: 19.02.2014 Joonis 1. Stalagmomeeter Töö eesmärk Määrata pindaktiivse aine vesilahuse pindpidevus sõltuvalt lahuse kontsentratsioonist. Pindpidevuse isotermist leida adsorptsiooni isoterm. Adsorptsiooni isotermist arvutada pindala ja pikkus monomolekulaarses kihis. Töövahendid Stalagmomeeter (joonis 1), mtkolvid mahuga 25(50) ml, pipetid Töö käik ja teoreetilised alused Vastavalt juhendajalt saadud tööülesandele valmistasin pindaktiivse aine vesilahused. Pindpidevuse määrasin stalagmomeetriga tilkade lugemise meetodil. Meetod põhineb
- Otse puhastuseks ei sobi. - Peale vee töötlemist (magestamist) saab kasutada. · Jõgede ja järvede vesi. · Vihmavesi. - sobib kasutada. - Ei sisalda veesetteid. - Pehme. - Võib sisaldada baktereid, mikroobe, vetikaid. · Puhastamiseks sobiv - Kare. - Sisaldab veesetteid. (rooste, katklakivi, lubjasetted) · Allikad · Kaevud - Salvkaevud. - Puurkaevud. - Arteesiakaevud. Vee omadused I · Pindpidevus - Külm vesi hoidub tilkadesse. (hommikune kaste) - Vesi ei saa puhastada. · Pindpidevust vähendavad: - Soojus. - Tensiidid. Vee omadused II · Vee karedus. - Kare vesi sisaldab palju mineraalaineid. a) Hea joogivesi. - Vee karedust mõõdetakse kareduskraadides. a) Pehme vesi (0-5 dH) b) Keskmise karedusega vesi (5-10 dH) c) Kare vesi (10-21 dH) - Kareda veega puhastamisel vajame rohkem puhastusainet.
6. Mis on absoluutne niiskus? veeauru hulk, mis tavaliselt esineb 1 m3 õhus. kg Tähis - a ühik[a]= 1 3 m 7. Mis on suhteline niiskus? Valem absoluutne niiskus jagatud küllastunud niiskus. a = A × 100% a - absoluutne niiskus A - küllastunud niiskus 8. Mis on pindpinevuse põhjuseks? vedeliku pinnal kujuneb õhk pindpidevus kiht, millel on elastsed omadused. 9. Mis on tahkis? Kristallilise sisestruktuuril aine. 10. Mis temperatuuril sulab tahkis? erinevatel temperatuuridel, sest igal tahkisel on oma kindel sulamistemperatuur. 11. Ülessanne 10 astmetele ja eesliidetele? Tera T 1012 9 Giga G 10
temperatuuril on gaasi rõhu ja ruumala korrutis jääv suurus. 2.Gaas koosneb molekulidest, nad on kergesti kokkusurutavad ja neil puudub kindel kuju ning ruumala. Ülekandenähtused gaasides toimuvad tänu soojusliikumisele ja molekulivahelistele põrgetele. 3. Silmaga vaadates näeme, et veepiisk on ümmargune, atmosfäris langeva tilga kuju on aga kas kerakujuline või siis kergelt deformeerunud. Õhutakistuse mõjul püüab tilk omandada kuju, mille puhul oleks õhutakistus minimaalne. Pindpidevus avaldub vedeliku pinna omadusest tõmbuda kokku. Seda põhjustavad molekulaarjõud. 4. Kõige lihtsam ja ilmekam viis tilkade saamiseks ongi lasta vedelikul aeglaselt välja voolata vertikaalse toru alumisest otsast. Kui vedeliku pealevool on piisavalt aeglane, on hästi näha, kuidas veepind hakkab tasapisi allapoole kumerduma. Pealetuleva vedeliku pind venib raskusjõu toimel üha allpoole ja järsku annab miski järele. Tekkinud tilk kukub alla.
1. makroelemendid 99% - C, H, N, O, P, S 2. mikroelemendid - Ca, Mg, Fe, Au, Na, Cl, K, F, Cu, I, Zn ….. jne. - mikroelementidest on elusorganismides leitud 36 keemilist elementi 2. Vee tähtsus. 1) Kõik organismid koosnevad ja vajavad oma elutegevuseks vett. 2) Vesi on polaarne, mis teeb võimalikuks luua vesiniksidemeid, mistõttu on vesi eluks sobivatel temperatuuridel vedel, mistõttu on see hea lahusti, mistõttu eksisteerib pindpidevus. 3) Vesi on rakkude sisekeskkond ja täidab rakuvaheruumi. 4) Vesi osaleb keemilistes reaktsioonides, transpordib aineid ja tagab raku siserõhu. 5) Vesi reguleerib soojust (soojeneb ja jahtub aeglasemalt kui teised ained), on vajalik organismide paljunemiseks ja on fotosünteesi lähteaineks. 3. Anioonide ja katioonide ülesanded. Anioon - ; katioon + 1. Raud(+) - seob organismile vajaliku hapniku, annab verele punase värvuse 2
(Hsub, kJ/mol). Hsub = Hs + Ha Kriitiline temperatuur temp, mil vedeliku ja gaasi vaheline piirpind kaob (kaob erinevus gaasi ja vedeliku vahel). Kriitiline rõhk vedeliku auru rõhk kriitilisel temp. Max võimalik auru rõhk antud vedelikule. Ülikriitiline olek kriitilisest temp kõrgemal olev olek. Ainetel on nii vedeliku kui gaasi omadusi vedelikena lahustuvad ühendeid, samas on tihedus oluliselt väiksem ja puudub pindpidevus. 18. Suhteline niiskus õhu tegelik niiskussisalduse (veeauru osarõhu) suhe maksimaalsesse (vee küllastunud auru rõhku antud temp). 19. Isoleeritud süsteem ei vaheta ümbrusega ainet ega energiat. N: termos Suletud süsteem ei vahet ümbrusega ainet, võib vahetada energiat. N: klaas Avatud süsteem vahetab ümbruskonnaga nii ainet kui energiat. N: katseklaas gaasiga Olekuparameeter süsteemi iseloom mõõdetav suurus (rõhk temp, ruumala, ...)
(Hsub, kJ/mol). Hsub = Hs + Ha Kriitiline temperatuur temp, mil vedeliku ja gaasi vaheline piirpind kaob (kaob erinevus gaasi ja vedeliku vahel). Kriitiline rõhk vedeliku auru rõhk kriitilisel temp. Max võimalik auru rõhk antud vedelikule. Ülikriitiline olek kriitilisest temp kõrgemal olev olek. Ainetel on nii vedeliku kui gaasi omadusi vedelikena lahustuvad ühendeid, samas on tihedus oluliselt väiksem ja puudub pindpidevus. 18. Suhteline niiskus õhu tegelik niiskussisalduse (veeauru osarõhu) suhe maksimaalsesse (vee küllastunud auru rõhku antud temp). 19. Isoleeritud süsteem ei vaheta ümbrusega ainet ega energiat. N: termos Suletud süsteem ei vahet ümbrusega ainet, võib vahetada energiat. N: klaas Avatud süsteem vahetab ümbruskonnaga nii ainet kui energiat. N: katseklaas gaasiga Olekuparameeter süsteemi iseloom mõõdetav suurus (rõhk temp, ruumala, ...)
mineraalainete sisaldusest. Sõltub laktatsiooniperioodist. · Piimal on elektrijuhtivus. elektrijuhtivus on tingitud piima koostisosade erinevatest elektrilaengutest. Mineraalainete soolad võivad olla nii positiivselt kui negatiivselt laetud. Piima elektijuhtivus on 8,5 mS · Pindpidevus 20 kraadi juures on 49 düüni/cm kohta. Veel on 72 düüni/cm kohta. · Osmootne rõhk - 6,7 atmosfääri KALGENDAMISOMADUSED On väga oluline omadus piimal, millest valmistatkse juustu. kalgendumisomadust määratakse laapensüümi suhtes BAKTERITSIIDSED OMADUSED
liikub molekul võtab endaga kaasa ka teisi vesiniksidemed ainuke Maal leiduv ühend, seovad veemolekulid mis esineb tahkena, tihedalt üksteisega kokku vedelana ja gaasilisena vee pinnale moodustub tahkudes paisumine elastne kile jää tihedus vee tihedusest pindpidevus väiksem vesi moodustab tilkasid VEE ÜLESANDED eemaldab jääkaineid Rakkude sisekeskkond ja Vesi tahab raku siserõhu täidab rakuvaheruumi rõhk annab rakule kuju ja loob rakkudes ühtlase vastupidavuse sisekeskkonna, kus Vesi reguleerib soojust toimub raku elutegevus soojeneb ja jahtub
molekulidevaheliste vastastikmõjude tugevusest? Molekulid on vedelikes lähedases kontaktis oma naabritega. Vastasmõjude tulemusena on molekuli lähim naabrus suhteliselt hästi korrastatud, suurematel kaugustel ilmneb korrapäratus. Molekulide kineetiline energia vedelikes on piisavalt suur selleks, et ületada molekulidevahelisi jõude ja liikuda üksteise suhtes. Vedelikele on omane voolavus, seda iseloomustab viskoossus . Viskoossus ja pindpidevus on mõlemad põhjustatud molekulidevahelistest interaktsioonidest. Voolamiseks peavad molekulid saama vabalt liikuda, nendevahelised tõmbejõud toimivad aga vabale liikumisele vastu tugevamate interaktsioonidega vedelikud on 4 viskoossemad. Viskoossus enamasti alaneb temp tõustes. Pindpinevus - Vedeliku sees olevad molekulid on (tõmbumis) vastasmõjus kõigist suundadest, pinnakihis olevad molekulid aga mitte
populatsioonidevahelise tasakaalu rikkumine; saasteainete säilivus mullas. 72. Lahustunud saasteainete transport keskkonnas. Adsorbtsioon, ioonvahetus, lenduvus ja redoks reaktsioonid. 73. Mille alusel jagatakse lahuseid tõelisteks lahusteks ja kolloidlahusteks? Osakeste diameetri järgi (pihustatud aine peensusastme järgi). Tõeline lahus on lahus, milles on lahustunud aine ioonide või molekulidena ja osakeste suurus on alla 10-9m. 74. Mis on pindpinevus? Pindpidevus e. pinna vabaenergia on töö, mis tuleb teha pinna suurendamiseks ühe pindalaühiku võrra. 75. Mis on adsorbtsioon? Adsorbtsioon on pinnanähtus, mille puhul vedeliku või gaasi molekulid kogunevad molekulaarsidejõudude toimel tahke keha pinnale. 76. Millised ained on hüdrofoobsed, millised hüdrofiilsed? Hüdrofoobsed ained on vett tõrjuvad- nad ei segune vees ega märgu ja neil ei teki veemolekulidega vastastikmõju. Ei moodusta vesiniksidemeid. Nt paljud metallid ja
tasakaalu rikkumine; saasteainete säilivus mullas. 72. Lahustunud saasteainete transport keskkonnas. Adsorbtsioon, ioonvahetus, lenduvus ja redoks reaktsioonid. 73. Mille alusel jagatakse lahuseid tõelisteks lahusteks ja kolloidlahusteks? Osakeste diameetri järgi (pihustatud aine peensusastme järgi). Tõeline lahus on lahus, milles on lahustunud aine ioonide või molekulidena ja osakeste suurus on alla 10 -9m. 74. Mis on pindpinevus? Pindpidevus e. pinna vabaenergia on töö, mis tuleb teha pinna suurendamiseks ühe pindalaühiku võrra. 75. Mis on adsorbtsioon? Adsorbtsioon on pinnanähtus, mille puhul vedeliku või gaasi molekulid kogunevad molekulaarsidejõudude toimel tahke keha pinnale. 76. Millised ained on hüdrofoobsed, millised hüdrofiilsed? Hüdrofoobsed ained on vett tõrjuvad- nad ei segune vees ega märgu ja neil ei teki veemolekulidega vastastikmõju. Ei moodusta vesiniksidemeid
(Hsub, kJ/mol). Hsub = Hs + Ha Kriitiline temperatuur temp, mil vedeliku ja gaasi vaheline piirpind kaob (kaob erinevus gaasi ja vedeliku vahel). Kriitiline rõhk vedeliku auru rõhk kriitilisel temp. Max võimalik auru rõhk antud vedelikule. Ülikriitiline olek kriitilisest temp kõrgemal olev olek. Ainetel on nii vedeliku kui gaasi omadusi vedelikena lahustuvad ühendeid, samas on tihedus oluliselt väiksem ja puudub pindpidevus. 18. Suhteline niiskus õhu tegelik niiskussisalduse (veeauru osarõhu) suhe maksimaalsesse (vee küllastunud auru rõhku antud temp). 19. Isoleeritud süsteem ei vaheta ümbrusega ainet ega energiat. N: termos Suletud süsteem ei vahet ümbrusega ainet, võib vahetada energiat. N: klaas Avatud süsteem vahetab ümbruskonnaga nii ainet kui energiat. N: katseklaas gaasiga Olekuparameeter süsteemi iseloom mõõdetav suurus (rõhk temp, ruumala, ...)
(∆Hsub, kJ/mol). ∆Hsub = ∆Hs + ∆Ha Kriitiline temperatuur – temp, mil vedeliku ja gaasi vaheline piirpind kaob (kaob erinevus gaasi ja vedeliku vahel). Kriitiline rõhk – vedeliku auru rõhk kriitilisel temp. Max võimalik auru rõhk antud vedelikule. Ülikriitiline olek – kriitilisest temp kõrgemal olev olek. Ainetel on nii vedeliku kui gaasi omadusi – vedelikena lahustuvad ühendeid, samas on tihedus oluliselt väiksem ja puudub pindpidevus. 18. Suhteline niiskus – õhu tegelik niiskussisalduse (veeauru osarõhu) suhe maksimaalsesse (vee küllastunud auru rõhku antud temp). 19. Isoleeritud süsteem – ei vaheta ümbrusega ainet ega energiat. N: termos Suletud süsteem – ei vahet ümbrusega ainet, võib vahetada energiat. N: klaas Avatud süsteem – vahetab ümbruskonnaga nii ainet kui energiat. N: katseklaas gaasiga Olekuparameeter – süsteemi iseloom mõõdetav suurus (rõhk temp, ruumala, ...)
Hüdrofoobsed vastasmõjud (<40) sarnaste apolaarsete aatomirühmade omavaheline tõmbumine vesikeskkonnas. 3. Rakk kui eluühik; prokarüootsete ja eukarüootsete rakkude, taime- ja looma rakkude ehituslikud iseärasused; rakuorganellide funktsioonid (õpikust iseseisvalt). 4. Vesi omadused, struktuur, H-sidemed vees ja jääs. Kõrge sulamis- ja keemistemperatuur. Suur aurumissoojus, suur soojusmahtuvus, kõrge pindpidevus, kõrge dielektriline konstant, maksimaalne tihedus vedelas olekus. Organismi kõige olulisem lahusti. Vees toimivad molekulide vahel nõrgad vastasmõjud. Vesi Jää Vesiniksidemed 2,3 vesiniksidet 1 vee 4 vesiniksidet 1 vee molekuli molekuli kohta kohta Eluiga Umbes 10 pikosekundit Umbs 10 mikrosekundit 5
SOOJUSÕPETUSE MÕISTED · Absoluutne niiskus--suurus, mis väljendab veeauru hulka grammides ühe kuupmeetri õhu kohta. · Agregaatolekud--aine tahke, vedel ja gaasiline olek. · Amorfne aine--tahke aine, millel puudub kristallstruktuur ja millel on omadus voolata. Füüsika seisukohalt on amorfne aine üliväikse voolavusega (suure sisehõõrdega) vedelik. · Anisotroopia--monokristallide põhiomadus, mis seisneb selles, et tänu molekulide paiknemise kindlale korrale sõltuvad aine füüsikalised omadused suunast. · Aurumine--faasisiire, kus aine läheb vedelast olekust gaasilisse. · Avatud termodünaamiline süsteem--kehade kogum, mis on soojusvahetuses nii omavahel kui ka väljaspool kogumit asuvate kegadega. · Difusioon--nähtus, mille sisuks on erinevate ainete segunemine soojusliikumise tagajärjel. · Entroopia--makroskoopiline suurus, mida kasutatakse ternodünaamikas teise printsiibi kvantita...
annaabi.ee 
