Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused I. Termodünaamika alused 1. Termodünaamika põhimõisted Süsteem vaadeldav universumi osa (liigitus: avatud, suletud, isoleeritud); faas ühtlane süsteemi osa, mis on teistest osadest eralduspinnaga lahutatud ja erineb teistest osadest oma füüsikalis-keemiliste omaduste poolest; olekuparameetrid iseloomustavad süsteemi termodünaamilist olekut: temperatuur (T), rõhk (p), ruumala (V), aine hulk (koostis) (n); olekuvõrrandid olekuparameetrite vahelised seosed. 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 funktsioo...
Vee kareduse määramine - vee karedus on tingitud kaltsium ja magneesiumsoolade sisaldusest, mis põhjustavad vhelahustuvate ühendite teket. Vesinikkarbonaatide esinemine vees põhjutab karbonaatse e mööduva kareduse, mille määramiseks tiitritakse vett soolhappe lahusega. Ca(HCO3)2+2HCl = CaCl2+2vesi+2CO2 Vee püsiv karedus on tingitud peamiselt sulfaat ja kloriiioonide sisalduset. Vee mööduv ja püsiv karedus mood üldkareduse. Üldkareduse määramiseks sadestatakse Ca ja Mg ioonid naatriumkarbonaadi ja NaOH lahusega ning tiitritakse lahusesse jäänud leelise liig soolhappega. Ca2+ + CO3 2- = CaCO3 2Mg2+ + 2OH- + CO3 2- = Mg2(OH)2CO3 Kareduse mõõtühikuks on Ca ja Mg ioonide summaarne kontsentratsioon vees. Redoksreaktsioonid- toimub elektronide ülekanne ühelt ainelt teisele. Ce4+ + Fe2+ = Ce3+ + Fe3+ · Oksüdeerija Ce4+ -võtab elektroni · Redutseerija Fe2+ - annab elektroni. · Poolreaktsioonid · Ce4+ + e- = Ce3+ · Fe2+ - e- = Fe3+ Elektrokeemi...
Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused I. Termodünaamika alused 1. Termodünaamika põhimõisted Süsteem – vaadeldav universumi osa (liigitus: avatud, suletud, isoleeritud); faas – ühtlane süsteemi osa, mis on teistest osadest eralduspinnaga lahutatud ja erineb teistest osadest oma füüsikalis-keemiliste omaduste poolest; olekuparameetrid – iseloomustavad süsteemi termodünaamilist olekut: temperatuur (T), rõhk (p), ruumala (V), aine hulk (koostis) (n); olekuvõrrandid – olekuparameetrite vahelised seosed. 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 – funkt...
HI tekkimisel osa tema molekulidest põrkub omavahel ja lagunevad tagasi lähteaineteks ehk reaktsioon kulgeb mõlemas suunas Reaktsioonid kulgevad mittepööratavalt (st ühes suunas) ainult siis kui üks või mitu reaktsiooniprodukti eemaldada keskkonnast. Näiteks gaaside teke, sademete teke reaktsiooni tulemusena pöörduva reaktsiooni võrrand üldkujul aA + bB cC + dD 1. Keemilise reaktsiooni tasakaal ja tasakaalukonstant Reaktsioonid ei kulge lähteainete täieliku üleminekuni saadusteks, vaid jäävad seisma nn. tasakaaluoleku saavutamisel. Nii päri kui vastassuunaline reaktsioon kulgevad tasakaaluolekus edasi, kuid nende kiirused on võrdsed ja süsteemi koostis püsiv. Kõik suletud süsteemides toimuvad keemilised reaktsioonid jõuavad tasakaaluolekusse, st. olekusse, kus lähteainete ja produktide kontsentratsioonid ajas enam ei muutu.
Kui reaktsioonis osalevad tahked ained või puhtad vedelikud omaette faasina (heterogeensed reaktsioonid), siis nende kontsentratsioonid reaktsiooni käigus ei muutu ning neid tasakaalukonstandi avaldisse ei lisata. Heterogeensete reaktsioonide korral sisaldab Kp vaid gaasilises olekus aineid: Mida suurem on Kc või Kp väärtus, seda enam on reaktsiooni tasakaal nihutatud paremale, produktide tekke suunas. Tasakaalukonstandi omadusi · Vastassuunalise reaktsiooni tasakaalukonstant võrdub pärisuunalise reaktsiooni tasakaalukonstandi pöördväärtusega. · Reaktsioonivõrrandis koefitsientide korrutamisel mingi arvuga tuleb tasakaalukonstandi väärtus võtta vastavasse astmesse. · Reaktsioonivõrrandis koefitsientide jagamisel mingi arvuga tuleb tasakaalukonstandi väärtusest võtta vastav juur. · Kui uuritavat reaktsiooni saab esitada mingi kahe teise reaktsiooni summana, siis selle reaktsiooni tasakaalukonstant saadakse liidetud reaktsioonide
Const. P ja T korral on Gibbsi energia minimaalne ja tema muutus võrdne 0ga. Iseeneslikud protsessid viivad suletud süsteemi alati tasakaaluolekusse, seega võivad const. P ja V juures iseenesest toimuda need protsessid, mille puhul Gibbsi energia muut on alla 0. Gibbsi energia vähenemine iseloomustab ainete reaktsioonivõimet. Gibbsi energia konstantsus iseloomustab süsteemi tasakaaluolekut. Gibbsi vabaenergia iseeneslik suurenemine pole nendes tingimustes võimalik. 5.5 Keemiline tasakaal. Tasakaalukonstant. Liikuv tasakaal reaktsioonid liigitatakse reaktsioonideks, mis kulgevad praktiliselt lõpmatuseni e. PÖÖRDUMATUD (NaOH+HCl-> NaCl+h2o). teised on reaktsioonid, kus suletud süsteemis reageerub osa lähteainest- PÖÖRDUVAD reaktsioonid, kuna reaktsiooni lõppedes on pärisuunalise ja vastassuunalise vahe vastassuunalisega võrdsed. Pöörduvust väljendatakse kahesuunaliste nooltega(2SO2+O2= 2SO3) TASAKAALUKONSTANT oleneb temperatuurist, kuid ei olene aine hulkadest
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. Energia kulub entroopia kasvuks: [Hsul = TS...
k1 on ESi moodustumise kiiruskonstant (v = k1[E][S]) k-1 on ESi dissotsiatsiooni kiiruskonstant (v = k-1[ES]) Reaktsiooni kiirus on: 2 peamist lihtsustust: Esiteks eeldame, et k-1 on suurem kui kcat nii et ensüüm, substraat ja ensüüm-substraat kompleks on omavahel tasakaalus. Tasakaaluolekus on ES-kompleksi moodustumise ja lagunemise kiirused võrdsed, järelikult: k1[E][S] = k-1[ES] Ehk : kus KS on defineeritud kui dissotsiatsiooni tasakaalukonstant. Teiseks eeldatakse, et substraadi algkontsentratsioon, [S]o, on palju suurem kui lisatud ensüümi kontsentratsioon, [E]tot, mistõttu reaktsiooni algfaasis, kui substraati on produktiks muundunud veel vähe, on substraadi kontsentratsioon lahuses võrdne substraadi algkontsentratsiooniga (kuna ES kompleksi läheb isegi tingimustel, kus ensüüm on substraadiga küllastunud, täiesti ebaoluline kogus substraati): i.e. [S]o >> [E]tot ja [S] [S]o
37. Keemilise reaktsiooni tasakaal. Tasakaalus olev süsteem ei muutu päri- ega vastassuunas, kuni talle ei rakendata välist mõju. Dünaamilise tasakaalu korral päri- ja vastassuunalised protsessid küll toimuvad, kuid võrdse kiirusega. Tasakaaluolekus ei ole päri- ega vastassuunalised protsessid iseeneslikud ehk: ∆Ssum = 0 Keemilise reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete molaarsete kontsentratsioonidega (teisiti nimetatakse seda ka keemilise kineetika põhipostulaadiks). Tasakaalukonstant on päri- ja vastassuunaliste reaktsioonide kiiruskonstantide suhe. Keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia miinimum, s.t ΔG = 0 38. Keemilise tasakaalu ja reaktsiooni suuna kriteeriumid. Keemilise tasakaalu tunnused: • toimuvad nii päri- kui vastassuunaline reaktsioon • mõlemad nimetatud reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega Tasakaalumoment saabub kui päri- ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused muutuvad võrdseteks. Pöörduva
a Lys ja Thr). Need on aspartaadi aminotransferaas (AST) ja alaniini aminotransferaas (ALT).Mõlemad katalüüsivad vastavalt aspartaadilt ja alaniinilt aminorühma ülekannet α-ketoglutaraadile ning moodustub glutamaat. Aspartaadi puhul moodustub veel oksaloatsetaat ja alaniini puhul püruvaat. Teiste aminohapete aminotransferaaside tase ja roll on märksa tagasihoidlikum. Aminotransferaaside toimes on oluline roll püridoksaalfosfaadil (vitamiin B 6 derivaat). Transamiinimisreaktsioonide tasakaalukonstant on ühe lähedal. See tähendab, et transamiinimine võib vajadusel teostada nii kataboolset aminohapete aminorühma eemaldamist kui ka aminohapete sünteesi. Meditsiiniline taust: aminotransferaasid on rakusisesed ensüümid, mille tase veres on normaalses olukorras väga madal. Kuna transamiinimine on võimsam just maksas, on AST 2 ja ALT eriti sobivad markerid maksaprobleemide hindamiseks. Ühesõnaga nad on maksa-
mõjude toimel. hape on prootoni doonor; alus on prootoni aktseptor. Happe ja aluse dissotsiatsioonikonstandid Erinevate hapete sama kontsentratsiooniga lahused võivad olla erineva pH-ga. Sellest võib järeldada, et H3O+ -ioonide kontsentratsioon on erinev ja mõned happed (nõrgad happed) deprotoneeruvad osaliselt. Nõrga happe lahuses on konjugeeritud hape ja alus tasakaalus. Äädikhape vesilahuse tasakaalu reaktsioon (6) on: CH3COOH(aq) + H2O(aq) H3O+ (aq) + CH3COO- (aq) (6) ja tasakaalukonstant on: = 3 + 3 - 3 2 Kuna vaatleme lahjasid lahuseid ja vesi lahustina on peaaegu puhas, võime võtta tema aktiivsuseks ühe. Asendades lisaks lahuses olevate osakeste aktiivsused nende molaarsete kontsentratsioonide arvulise väärtustega, saame äädikhappe dissotsiatsioonikonstandi avaldise: = [3 +] [3 -] [3] Füüsikaline tasakaal (aururõhk, lenduvus) Aine aururõhk on tema auru rõhk tasakaaluolekus vedelfaasiga või tahke faasiga. Vedelikku, mille aururõhk on
Keemia Eksam 1. Mis on aatom? Millest see koosneb? (Kirjelda naatrium aatomi näitel, järjenumber 11).Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest ning on elektriliselt neutraalne. Aatomiks nimetatakse väikseimat osakest, mis säilitab talle vastava keemilise elemendi keemilised omadused. Naatrumil on kolm elektronkihti. Viimases kihis on üks elektron. 2. Mis on keemiliste elementide perioodilussüsteem? Too välja ka peamised seaduspärasused selles.Keemiliste elementide perioodilussüsteem on süsteem, mille moodustavad kindla seaduspära järgi muutuvate omaduste alusel reastatud keemilised elemendid, mis on jagatud rühmadesse ja perioodidesse. Kõige täielikuma ja ülevaatlikuma süsteemi esitas 1869. aasta märtsis vene keemik Dmitri Mendelejev. Ta reastas tol hetkel tuntud olnud 63 elementi aatommassi kasvu järjekorras ritta ning siis paigutas sarnaste omadustega elemendid üksteise alla, väites, et "elementide omadused...
Lahustuvus – aine kogus, mis aintud lahustis aintud tingimustel lahustub. Väljendatakse g lahustunud ainet 100 g vee kohta. Tahke faasiga tasakaalus olevat lahust nim küllastunud lahuseks, aine molaarset kontsentratsiooni küllastunud lahuses aine molaarlahustuvuseks. Hüdrofoobsed – vett hülgavad ained. Hüdrofiilsed – vees hästi lahustuvad ained Molaalsus = lahustunud aine hulk (moolides) / lahusti mass (kg) TASAKAALUKONSTANT K Reatksioonijagatis Q – reaktsioonisegu mistahes koostise jaoks Q = (aC)C (aD)d/(aA)a (aB)b. Q võrdlemisel K’ga saame teada, mil määral antud süsteemi koostis erineb tasakaaluolekus süsteemi koostisest. Tasakaaluolekus Q=K. Tasakaalu seos Gibbsi energiaga. G = Go + RT ln Q Reaktsiooni kulgemise ulatus: K Tasakaaluolekus 3
4 korda 161 Temperatuur Eelpooltoodust järeldub, et temperatuuri tõusmisel aritmeetilises progressioonis kasvab keemilise reaktsiooni kiirus geomeetrilises progressioonis. Kui temperatuuril 2000C kuluks reaktsiooniks 1 sekund, siis temperatuuril 00C kulub selleks 1 kuni 2 aastat. 162 Reaktsiooni tasakaalukonstant · Reaktsiooni tasakaaluolekut kirjeldab matemaatiliselt tasakaalukonstant (Kc), mis üldkujus reaktsioonile aA + bB = cC + dD avaldub järgmiselt: · [A] - vastava ühendi molaarne konts. tasakaaluolekus, mol/dm3 · Kc sõltub vaid t°-st, mitte kontsentratsioonist, kuid reaktsiooni kiirus sõltub veel paljudest teistest asjaoludest. 163 Rõhu muutmise mõju N2+3H22NH3 Võrrandi vasakpoolses osas on kokku neli mooli gaasi, parempoolses kaks seega
Pöörduvate reaktsioonide korral: Kui tingimused ei muutu, kulgevad reaktsioonid olekuni, kus vastassuunaliste reaktsioonide kiirused saavad võrdseks, ainete kontsentratsioonid enam ajas ei muutu ja tekkinud segus on sõltuvalt tingimustest rohkem või vähem kõiki reaktsioonis osalevaid aineid = TASAKAAL K=(C)^C*(D)^D/(A)^A*(B)^B Kc=(C)^C*(D)^D/(A)^A*(B)^B p=(Pc)^C*(Pd)^D/(Pa)^A*(Pb)^B 47. Tasakaalukonstandi sõltuvus temperatuurist. Igal reaktsioonil on kindel tasakaalukonstant, mis muutub temperatuuri muutudes. Osadel ainetel läheb väiksemaks, teistel suuremaks. 48. Reaktsiooni kiirus, massitoimeseadus Reakts. kiirus on kontsentratsiooni muutus ajaühikus. Massitoimeseaduse kohaselt on reaktsiooni kiirus võrdeline reageerivate ainete kontsentratsioonide korrutisega astmetes, mis vastavad reaktsiooni stöhhiomeetrilistele koefitsentidele. 49. Reaktsiooni järk. Reaktsiooni järk on suurus, mis arvuliselt võrdub kontsentratsioonide astmenäitajate
Cu2+ tsentraalaatom 4 - kordinatsioonarv kindel koostis, mis ei sõltu tema saamisviisist. (J.Proust 1799) N. Energiatasemed ja alatasemed täituvad järjestuses. NH - ligand K= ( [Cu2] [NH3]4 ) /( [Cu2 (NH3)4 ] 2+ ) vett 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 jne. Tasakaalu olukorras tasakaalukonstant = ebapüsivuskonstant. a) 2H2+O2=2H2O 3) Keemiline side ja molekuli ehitus. Kompleks ühendi sisesfääri püsivust iseloomustakse ebapüsivus- b) 2H2+O2=2H2O+O2 Keemilises reakstioonis on lähteainete molekulides sidemete konstandiga, mis siseliset on kompleksiooni dissotsiatsiooni reakt-
1 Keemilise termodünaamika põhimõisteid. oma telje ja vastavalt pöörl-suunale. 2 arv-st väärtust 1/2; +1/2. NH - ligand K= ( [Cu2] [NH3]4 ) /( [Cu2 (NH3)4 ] 2+ ) Reaktsi seaduspärasusi võim-b avaldada keemil. termodünaamika, Aatomite eletronkihtidemahutavust isel-b: Tasakaalu olukorras tasakaalukonstant = ebapüsivuskonstant. mis uur eri en.vormide üleminekuid keem-s protsessides,seejuures 1) W.Paul (1925) printsiip aatomis ei saa olla kahte täpselt Kompleksühendi sisesfääri püsivust isel. ebapüs-konstandiga, isel-b süst-i oleku parameetritega ja oleku funkts-dega. Oleku funi ühesuguses energiaolekus st.ühesuguste kvantarvuga elektroni. mis siseliset on kompleksiooni dissotsiatsiooni reakts.i tasakaalu nimelt siseen
Mittepööratav reaktsioon kulgev reaktsioon, kui üks või mitu reaktsiooniprodukti eemaldada keskkonnast (gaaside, sademete teke). Tasakaal on nihutatud saaduste tekke suunas (orgaaniliste ühendite põlemine, tugevate hapete ja aluste neutralisatsioon) Tasakaaluolek olek, kus lähteainete ja produktide kontsentratsioonid ajas enam ei muutu. Dünaamiline tasakaal vastassunaliste reaktsioonide kiirused on võrdsed. Tasakaaluolekut kirjeldab tasakaalukonstant (Kc), mis reaktsioonile aA+bB=cC+dD avaldub K=CD/AB, kus A vastava ühendi molaarsus tasakaaluolekus, Kc sõltub vaid temperatuurist, mitte kontentraadist. · Homogeensete gaasidega toimuvatele reaktsioonidele kirjutatakse tasakaalukonstant kasutades osarõhku (Kp). · Heterogeensete reaktsioonide korral sisaldab Kp vaid gaasilises olekus aineid. · Mida suurem on Kc või Kp, seda enam on tasakaal nihutatud paremale produktide tekke suunas.
III HPO4 = PO43- + H+ I Ca(OH)2 = Ca2+ + 2OH- 2. 0,01 M CH3COOH dissotsiatsioonimäär on 20%. Arvutada [H+] molaarsus ja osakeste üldarv 1L lahuses. 8. Soolade hüdrolüüs Hüdrolüüs – lahustunud soola ioonide reageerimine veega, mistõttu soolade vesilahused ei ole neutraalsed, vaid olenevalt soolast kas happelised või aluselised. Hüdrolüüsi tagajärjel muutub lahuse pH. hüdrolüüsikonstant - Hüdrolüüsi konstant on hüdrolüüsiprotsessi tasakaalukonstant ja määrab selle füüsilises mõttes hüdrolüüsi pöördumatuse määra. hüdrolüüsiaste - selle all mõeldakse hüdrolüüsitava soola konsentratsiooni ja hüdrolüüsitud soola vahelist suhet. Hüdrolüüsivõrrandite kirjutamine molekulaar- ja ioon-molekulaarsel kujul 1. Arvutada soola hüdrolüüsiaste ja lahuse pH. Kirjutada hüdrolüüsivõrrandid. a) 0,05M NH4Cl [Ka = 1,8· 10 ] NH4Cl = NH4+ + CL- B = 1.05 x 10^-4 [H+] =
[ ][ ; < = ] Dissotsieerub aminorühm: % + 57 %? + 97 5 = [ :] + 5 @= 2 pKa1 positsioonis oleva COOH dissotsiatsiooni tasakaalukonstant pKa2 positsioonis oleva NH2 dissotsiatsiooni tasakaalukonstant Aminohapete pKa väärtused karboksüülrühma (-COOH) pKa 2 aminorühma (NH3+) pKa 9 arginiin 12,5 glutamaat 4,3 seriin 13 aspartaat 3,9 histidiin 6,0 treoniin 13 tsüsteiin 8,3 lüsiin 10,5 türosiin 10,1
a) (tahke) lähteaine peenestamine - kiirendab b) saaduse lisamine nihutab tasakaalu c) temperatuuri tõstmine kiirendab, nihutab tasakaalu d) katalüsaatori lisamine - kiirendab e) lähteaine lisamine nihutab tasakaalu f) lähteaine eemaldamine nihutab tasakaalu g) ainete segamine - kiirendab h) saaduse eemaldamine nihutab tasakaalu i) rõhu tõstmine (gaasilis(t)e lähteaine(te) korral) kiirendab, nihutab tasakaalu 49. Millest sõltub reaktsiooni tasakaalukonstant? Keemilisele tasakaalule vastab olukord, kus päri- ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused on võrdsed. Seega tasakaalukonstant on päri- ja pöördsuunalise reaktsiooni kiiruskonstantide jagatis. ELEKTROKEEMIA 50. Redoksreaktsioonid. Redoksreaktsioon reaktsioon, milles toimub elektronide üleminek ning muutuvad elementide oksüdatsiooniastmed. Redoksreaktsioonides on seotud kaks vastandlikku
www.eaei-ttu.extra.hu Keemia ja materjaliõpetus Kokkusobivus sõltub ainete ja materjalide omadustest ja keskkonna omadustest, milles ained või materjalid on kokkupuutes. Puhaste ainete ja materjalide omadused sõltuvad ainete ja materjalide elementkoostisest ja sisestruktuurist. Materjal on keemilisest seisukohast mistahes keemiline aine, mille kasutamisel (töötlemisel) ei toimu keemilisi muutusi. Keemiliste omaduste olulisus sõltub vastava aine või materjali kasutamise eesmärgist (viisist) või käitlemise ja hoidmise tingimustest. Teades mingi aine või materjali omadusi nii üldisemalt kui täpsemalt, on võimalik määratleda: 1. nende mõju ümbritsevale keskkonnale ja vastupidi keskkonna toime neile 2. erinevate materjalide omavahelist kokkusobivust või kokkusobimatust. Kokkupuutes (eriti niiskes keskkonnas) ei tohi olla Cu ja Al; Cu ja Fe; Cu ja Zn; Fe ja Al ja Betoon ja Al. Keemia karisid 1. Aatomite liigil ja nendest moodu...
www.eaei-ttu.extra.hu Keemia ja materjaliõpetus Kokkusobivus sõltub ainete ja materjalide omadustest ja keskkonna omadustest, milles ained või materjalid on kokkupuutes. Puhaste ainete ja materjalide omadused sõltuvad ainete ja materjalide elementkoostisest ja sisestruktuurist. Materjal on keemilisest seisukohast mistahes keemiline aine, mille kasutamisel (töötlemisel) ei toimu keemilisi muutusi. Keemiliste omaduste olulisus sõltub vastava aine või materjali kasutamise eesmärgist (viisist) või käitlemise ja hoidmise tingimustest. Teades mingi aine või materjali omadusi nii üldisemalt kui täpsemalt, on võimalik määratleda: 1. nende mõju ümbritsevale keskkonnale ja vastupidi keskkonna toime neile 2. erinevate materjalide omavahelist kokkusobivust või kokkusobimatust. Kokkupuutes (eriti niiskes keskkonnas) ei tohi olla Cu ja Al; Cu ja Fe; Cu ja Zn; Fe ja Al ja Betoon ja Al. Keemia karisid 1. Aatomite liigil ja nendest moodu...
piisav, et ühes selektsioonietapis eristada cognate tRNA near-cognate tRNA-st (Francis Cricki hüpotees). Valepaardumine = vähem H-sidemeid. Koodon-antikoodon paardumine VÄHEM STABIILNE. Vale tRNA dissotsieerub ribosoomilt enne, kui peptiidside moodustub. Near- cognate tRNA korral suurem GTP kulu Milline parameter iseloomustab koodon-antikoodon paardumise stabiilsust (tuletage meelde mõisted “vabaenergia”, “tasakaal”, “tasakaalukonstant”) vabaenergia, ning tasakaalukonstant Kas on tõendeid, et ribosoom osaleb koodon-antikoodon paardumise õigsuse kontrollis : Streptomütsiin: seondub 30S subühikuga, valede aminohapete lülitumine valkudesse, stop- koodoni läbilugemine. SmR-mutandid : mutatsioonid valgus S12, resistentsus streptomütsiini suhtes, “hüpertäpsed” ribosoomid. Ram-mutandid : mutatsioonid valkudes S4 & S5: jäljendavad streptomütsiini toimet,- SmR- & Ram-mutatsioonide antagonism.Hüpotees
-Tekkinud soojushulk dV - v = v0 (1 + X ) milles moolide arvu tasakaalukonstant on van't Hoffi võrrandi järgi põhjustab temperatuuri -tõusu kuni kolmanda stabiilse - esitamisest -kujul kaudu:-rD=kDC1A
reaktsiooniprodukti eemaldada keskkonnast. Näiteks gaaside teke, sademete teke reaktsiooni tulemusena. pöörduva reaktsiooni võrrand A B üldkujul a+b <-/-> cC+dD pärisuunalise reaktsiooni kiirus v1 ning vastassuunalise reaktsiooni kiiruse v2. Tasakaaluolekus v1 = v2 dünaamiline tasakaal - vastassuunalistereaktsioonide kiirused võrdsed v1= v2 75. Keemilise reaktsiooni tasakaal ja tasakaalukonstant. 76. Le Chatelier printsiip. Tingimuste muutmine tasakaalusüsteemis kutsub esile tasakaalu nihkumise suunas, mis paneb süsteemi avaldama vastupanu tekitatud muutustele 77. Keemilise reaktsiooni kiirus. ➢ Keemilise reaktsiooni kiiruse uurimisega seotud probleemid moodustavad sellise keemiateaduse haru nagu keemiline kineetika. ➢ Reaktsiooni kiirus on alati positiivne, mõõtühikuks mol/L.min (ka mol/L.s)
Õige pH tagab teiste nõrkade jõudude toimimise. Vesi ioniseerub vähesel määral. Dissotsieerudes moodustuvad H3O+ ja OH-. H2O = OH- + H+ Tugevad elektrolüüdid = ained mis vees peaaegu täielikult dissotsieeruvad ioonideks (nt KCl, HCl, NaOH, KOH) HCl dissotsiatsioon vees: HCl + H2O = H3O++ Cl Nõrgad elektrolüüdid = ained mis vees dissotsieeruvad ioonideks ainult vähesel määral (nt äädikhape, süsihape) Ka happe dissotsiatsioonikonstant, tasakaalukonstant. HA = H+ + A- >= Ka = H+*A-/HA pKa pH väärtus mille juures on hape pooles ulatuses dissotsieerunud. Puhver vesilahused mille koostise muutudes tema parameeter säilitab püsiva väärtuse, nt puhvri pH väärtus ei muutu väikese koguse happe või aluse lisamisel. II. AMINOHAPPED. PEPTIIDID. (Õpik lk 35-44) 1. Aminohapped: molekuli ehitus, proteogeensete aminohapete üldarv, grupid tulenevalt keemilisest ehitusest, struktuurid, nimetused ning ühe- ja kolmetähelised koodid.
reaktsioonides. Kas aine reageeerib või ei ning kui kiiresti ta reageerib. 8) Keemilise elemendi oksüdatsiooniastmeks nim. elemendi aatomi laengut ühendis, eeldusel, et aine koosneb üheaatomilistest ioonidest. 9) Keemilise reaktsiooni järk on suurus, mis on arvuliselt võrdne kontsentratsioonide astmenäitajate summaga reaktsiooni kiiruse võrrandis. 10) Gibbsi vabaenergia näitab maksimaalset energia hulka, mida on võimalik antud tingimustes muuta kasulikuks tööks. 11) Tasakaalukonstant võimaldab ennustada ning arvutada reaktsioonisaaduste kontsentratsioone tasakaaluolekus. 12) Looduses on põlemine, hingamine ja roostetamine. 13) Ohtlike ainete nimekirja on vaja, sest et teada, mis materjale ehituses mitte kasutada, sest need on keskkonnale ja organismidele ohtlikud. 14) Ehitustehnoloogias kasutatakse 15) Keemiline aine on aine, mille molekulidel on ühesugune koostis ja struktuur või mis koosneb ühe keemilise elemendi vabadest aatomitest.
Värvid sisaldavad peale pigmendi ja sideaine veel täiteaineid, lahusteid, plastifikaatoreid, sikatiive (kuivatusaine), tahkesteid jt lisandeid. Liigitus: Veevabad värvid õlivärvid, lakkvärvid, pulbervärvid, vesivärvid; emulsioonivärvid. 87.Lakid -vedelik, mille kuivamisel moodustub kelme ning mis sisaldab orgaanilist lahustit. Liigitus: Vee baasil lakid, polüuretaanlakid, Õli-polümeerlakid, Happega kivinevad lakid, kruntlakid. 89. Tasakaaluolekut kirjeldab tasakaalukonstant (Kc ka K), mis reaktsioonile aA + bB = cC + dD avaldub järgmiselt: KC=([C]c*[D]d)/ ([A]a*[B]b). Nt Kc=[HI]2/([H2]*[I2]) 90. Katalüsaator on aine, mis kiirendab reaktsiooni, kuid mille kontsentratsioon reaktsioonis ei muutu. Ta ei mõjuta reaktsiooni tasakaalu, vaid mõjutab kiirust, millega tasakaaluolekusse jõutakse. Liigitus: Heterogeenne, homogeenne. Näide:Ammoniaagi süntees- katalüsaator: Fe 91.Oksüdatsiooniastme muutusega reakrtsioon on redoksreaktsioon.Redutseeria loovutab e 92
suunas? Miks? 48. Millised järgmistest teguritest kiirendavad reaktsiooni? Millised nendest võivad nihutada reaktsiooni tasakaalu? a) (tahke) lähteaine peenestamine b) saaduse lisamine c) temperatuuri tõstmine - k d) katalüsaatori lisamine - k e) lähteaine lisamine f) lähteaine eemaldamine g) ainete segamine h) saaduse eemaldamine i) rõhu tõstmine (gaasilis(t)e lähteaine(te) korral) 49. Millest sõltub reaktsiooni tasakaalukonstant? Sõltub temperatuurist Elektrokeemia Elektrokeemia on keemia haru, mis tegeleb spontaansete reaktsioonide arvel elektrivoolu saamisega, elektrivoolu toimel mittespontaansete reaktsioonide läbiviimisega ja kõige sellega seonduvaga Elektrokeemilised meetodid võimaldavad elektriliste mõõtmiste põhjal jälgida keemilise reaktsiooni kulgu või ioonide kontsentratsioone lahustes. Oksüdatsioon on elektronide loovutamise protsess
kiirus on V2 V2= K2 [C]*[D] · Reaktsiooni summaarne kiirus on: V=V1-V2= K1 [A]*[B]- K2 [C]*[D] · Kui alg- ja vastasuunalise reaktsiooni kiirused võrdsustuvad on V=0, kuid reaktsiooni lakkamine on näiline tegemist on dünaamilise tasakaaluga V=V1-V2= K1 [A]*[B]- K2 [C]*[D]=0 · Viies K1 ka K2 võrrandi vasakule poolele ja tähistades nende suhte K-ga saame K= K1:K2 = [A]*[B]:[C]*[D] Massitoimeseadus: · Tasakaalukonstant võrdub alg- ja vastassuunalise reaktsiooni kiiruste konstantide suhtega ehk reaktsiooniproduktide ja lähteainete kontsentratsioonide korrutiste suhtega. Ehk eelneva veidi teisem määratlus: Keemilise reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete molaarsete kontsentratsioonide korrutisega Näide N2+3H2ßà2NH3 Reaktsioonis on vajalik nelja molekuli(!) (reaktsioon toimub kõrge rõhu tingimustes), kolme vesiniku ja ühe lämmastiku molekuli, üheaegne kokkupõrkamine.
_ Kvantitatiivset seost temperatuuri ja reaktsiooni kiirus (konstandi) vahel väljendab Arrheniuse võrrand. Reaktsioonimehhanismid _ Iga keerulise reaktsiooni saab jagada elementaarreaktsioonideks, mis vastavad reaktsiooni elementaaraktile. _ Elementaarreaktsioonide järjestust, mis viib produkti tekkeni nimetatakse reaktsiooni mehhanismiks. Kiirus ja tasakaal _ Keemilisele tasakaalule vastab olukord, kus päri- ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused on võrdsed. _ Seega tasakaalukonstant on päri- ja pöördsuunalise reaktsiooni kiiruskonstantide jagatis. Katalüüs _ Katalüsaator on aine, mis kiirendab reaktsiooni, ise reaktsiooni käigus ära kulumata _ Negatiivne katalüsaator on inhibiitor _ Inimorganismis ensüümid: katalüüsivad kindlaid reaktsioone _ Katalüsaator toimib reeglina reaktsioonimehhanismi muutmise kaudu Homogeenne katalüüs (reageerivad ained ja katalüsaator on samas faasis)
pool võrdne. Pange tähele, et konjugeeritud alus võib olla negatiivse laenguga või laenguta, aga igal juhul peab tal olema üks positiivne laeng vähem kui vastaval happel. Mugavuse mõttes kirjutame edaspidi kõik sellised reaktsioonid üles kujul: 5 HA A- + H+ (3.7) Nõrga happe dissotsiatsiooni tasakaalukonstant Ka, mida nimetatakse reeglina lihtsalt dissotsiatsioonikonstandiks, on defineeritud kui: Ka = [H+][A-]/[AH] (3.8) Mida suurem on happe Ka väärtus, seda kergemini ta dissotsieerub ja seda suurem on antud happe tendents loovutada prootonit ning seda tugevam on hape. Kuna nõrkade hapete dissotsiatsioon on suhteliselt väheulatuslik, siis on ka vastavad Ka väärtused väikesed (tabel 3.3). Analoogselt
ühinemisreaktsioonid (redoksreakts skeemi järgi, kus üheks komponendiks on õhus olev O2). Et reakts toimuks, on vaja ergastada üks osake ja edasi toimub ahelreakts. Argielus on kõige plahvatusohtlikumad: 1)aur-õhk (atsetoon 2-13, bensiin 1-7), 2)gaas-õhk (NH3, butaan, maj-pid- gaas 5-35), 3)tolm-õhk (suhkur 10, tärklis, väävel 7). 20. Millised reaktsioonid on tasakaalureaktsioonid? Mõiste+näited. Tasakaalukonstant. Tasakaalu nihkumise ju nihutamise mõisted ja seaduspärasused. Näited. Katalüüs (mõiste, klassifikatsioon, nt). Tasakaalureakts on lõpuni mitteminev reakts ehk pöörduv, st selline olek, kui reakts lähteainete ja saaduste konts ei muutu, kuna pärisuunalise reakts kiirus on võrdne vastassuunalisega, nt CO2+H2=CO+H2O; H+OH=H2O. Tasakaalukonstant: K =K1/K2= [(C)p*(D)q] /[(A)m*(B)n], kus pärisuunaline v1=K1(A)m*(B)n, vastassuunaline v2
aine sees nng redoksreaktsioon. Ohtlikumad süsteemid on aur-õhk (bensiini või dietüüleetri aur), gaas-õhk (C2H4 või majapidamisgaas) ja tolm-õhk (väävli või tärklise tolm). 20. Millised reakst. on tasakaalu reakts.: Tasakaalureaktsioon on lõpuni mitte minev reaktsioon ehk nad on pöörduvadehk see on selline olek kui reaktsiooni lähteainete ja saaduste konsentratsioon ei muutu, kuna pärisuunalise reaktsiooni kiirus on võrdne vastas suunalisega. Tasakaalukonstant: K=((C)*(D))/((A)*(B)). Kui muuta ühte tingimust, mis tagab tasakaalu, siis nihkub tasakaal selle reaktsiooni suunas, mis toimib vastu tekitatud muutusele. Kui tõsta rõhku gaasilises süsteemis, siis nihkub tasakaal mahu vähenemise suunas. Katalüüs on protsess, millega suurendatakse reaktsiooni kiirust lisaainete viimisega reaktsiooni segusse. Lisaained ehk katalüsaatorid ei võta reaktsioonist osa nii, et nad jääksid lõppsaadusse, vaid nad
Kui välisrõhku lõpliku osa võrra muuta, langeb esmalt välisrõhk järsult ning seejärel tõuseb gaasi ruumala G=-R T ln K c , kus R on universaalne tasakaaluolekuni. Mittepöörduva protsessi PV - gaasikonstant ja Kc protsessi tasakaalukonstant graafikul tekib seega kõvera asemel treppjoon, mille alla jääva pinna pindala ehk kasulik töö on väiksem. (täpsemalt keemilise kineetika all). Pöörduva protsessi puhul muutub välisrõhk lõpmata väikeste osade kaupa, et pidevalt tasakaaluolek Inimorganismi termodünaamilised omadused säilitada järelikult on pöörduva protsessi kasulik töö
15. Adsorptsiooni isotermid: Henry, Langmuiri ja Freundlichi isotermid. Pindpinevuse muutumine, k Pindpinevuse muut d sõltub kontsentratsiooni muudust dC. Seos on järgmine See tähendab põhimõtteliselt, et pindpinevus kahaneb kontsentratsiooni kasvades ning selle kahanemise määr sõltub veel lisaks konstandist k Henry isotermid Henry isoterm kõige lihtsamal kujul. CP on konts pinnakihis, CG on kontsentratsioon gaasifaasis. k on tasakaalukonstant Kasulikum on see sellisel juhul, kui teeme lähenduse. Henry isotermi teises kujus kasutatakse eeldust, et tegu on madala konts. gaasidega, mille käitumine on lähedane ideaalgaaside omale. Sellisel juhul kehtivad järgmised lähendused p on rõhk Seega See on Henry isoterm. See annab seose pindliia ja gaasi rõhu vahel gaasifaasis, nagu näha see on võrdeline. Seda saab kasutada ideaalgaasi-lähedaste madalate konts (rõhuga) gaaside jaoks Langmuiri isotermid
1. Sõnastage ja kommenteerige (millistel juhtudel on vaja neid arvestada või kasutada) järgmised keemia valdkonnas kasutatavad keemia ja füüsika seadused: elementide ja nende ühendite omaduste muutumise perioodilisus, massi jäävus kinnises süsteemis, aine koostise püsivus (millistel juhtudel kehtib, millistel mitte, näited?), Archimedese seadus, Faraday seadused. a. Elementide ja nende ühendite omaduste muutumise perioodilisus Keemiliste elementide ja (mõnede) nendest moodustunud liht- ja liitainete omadused on perioodilises sõltuvuses elementide aatomite tuumalaengust (elementide aatommassist). Tuumalaengu kvantitatiivse muutusega kaasneb uute omadustega elemendi teke. Mendelejevi tabelis iga periood v.a. esimene algab aktiivse metalliga, lõpeb väärisgaasiga. Perioodi piires elementide järjenumbri kasvamisel nõrgenevad metallilised ja tu...
1. Keemiline element ehk element on aatomituumas sama arvu prootoneid omavate (ehk sama aatomnumbriga) aatomite klass. Lihtaine on keemiline aine, milles esinevad ainult ühe elemendi aatomid, keemilises reakts ei saa seda lõhkuda lihtsamateks aineteks. Lihtaine valemina kasut vastavate elementide sümboleid (üheaatomilised: Fe, Au, Ag, C, S; kaheaatomilised: H2, O2, F2, C12, Br2). Enamik elementidele vastavaid lihtaineid on toatemp-l tahked ained või gaasid. Kasutamine: kui otsime mõnda elementi mendelejevi tabelist või tahame kirja panna reaktsiooni võrrandit. Keemiliste elementide ja nendest moodustunud liht- ja lihtsamate liitainete omadused on perioodilises sõltuvuses elementide aatomite tuumalaengust (elementide aatommassidest). (Iga periood v.a. esimene algab aktiivse metalliga, lõpeb väärisgaasiga. Perioodi piires elementide järjenumbri kasvamisel nõrgenevad metallilised ja tugevnevad mittemetallilised omadused. Metallilised omadu...
butaan, C3H8, C2H2 , majapidamisgaas, CH4, NH3 ; *süst tol-õhk kivisüsi, tärklis, jahu, suhkur, väävel 21). Keemiline tasakaal on pöörduva reaktsiooni olek, kus pärisuunalise ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused on võrdsed. Ehk tasakaalureaktsioon on lõpuni mitte minev reaktsioon, kus nii lähteaine kui saaduse kontsentratsioon ei muutu. Näited: FeCl 3 +3NH4SCN Fe(SCN)3 +3NH4Cl. Tasakaalukonstant (k) ioonide kontsentratsioonide korrutis antud temperatuuril. mA+nB pC + qD (kus A,B,C,D on ained ja m,n,p,q vastavad kordajad) v1=k1*[A] m[B]n ; v2=k2*[C]p[D]q Kui v1=v2, ehk tekib tasakaal, siis k1*[A]m[B]n = k2*[C]p[D]q ehk k = k1/ k2=[C]p[D]q / [A]m[B]n ; Näiteid: Fe(t) + 4H2O(g) Fe3O4(t) + 4H2(g) v1=k1[H20]4 ja v2=k2[H2]4 ; NB! Fe ja Fe3O4 pole arvestatud sellepärast, et nad on tahked ja taskaalukonstandi väärtust ei leita
Polümeerist eralduvate monomeeride hulk sõltub depolümeriseerumise kiiruskonstandist ja ei
sõltu vabade monomeeride arvust Voff = koff . Kui toimub polümeriseerumine, keskkonnas
olevate monomeeride hulk väheneb kuni konstantse väärtuseni mida nim kriitiliseks
kontsentratsiooniks (Kk). Selle kontsentratsiooni juures polümeriseerumisel liituvate
subühikute arv võrdub dissotsieerumisel vabanevate subühikute arvuga. (kon) * C = koff ja Kk
= koff/ kon= 1/K kui K on subühikute liitumise tasakaalukonstant. Kk on in vivo tingimustes ~
0.1µM. Monomeerid võivad liituda mõlemile otsale, kuid liitumine +otsale on alati kiirem kui
otsale, seega ka dissotsieerumine + otsalt on kiirem kui otsalt, sest Kk ja seega ka k off/ kon
on sama mõlemi otsa jaoks, sest polümeriseerumiseks ATP (GTP) ei ole vaja.
Kui C>kui Kk, siis filament kasvab mõlemist otsast, kui C
1.Elemendi ja lihtaine mõisted ja nimetused ning nende mõistete õige kasutamine praktikas. Süsteemsuse olemus ja süsteemse töötamise vajalikkus inseneritöös. Näiteid praktikast. Milline on süsteemne materjalide korrosioonitõrje? Element Keemiline element ehk element on aatomituumas sama arvu prootoneid omavate (ehk sama aatomnumbriga) aatomite klass.Teise definitsiooni järgi on keemiline element aine, milles esinevad ainult ainult ühe ja sama aatomnumbriga aatomid. Lihtaine - Lihtaine on keemiline aine, mis koosneb ainult ühe keemilise elemendi aatomitest. Lihtaines võivad elemendi aatomid olla isoleeritud või moodustada mitmest ühesugusest aatomist koosnevad molekulid. Näiteks kloor ja fluor esinevad ainetena Cl2 ja F2, Süsteemsus Kõik keemilised tehis- ja looduslikud protsessid kujutavad endast süsteemi, milles on ained, kemikaalid, seadmed, keskkond ja mõjutegurid. Näited: Etanooli valmistamine. Koosneb tooraine (kartul, teravil...
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
