Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Spikker keemia alustes". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
ioon, reaktsioon, aatom, const, lähteaine, produktid, summaarne, kiiruskonstant, gaasikonstant, nõrgemini, perioodis, liidab, galvaanielementEntroopia kahanemine S < 0, veeldumine, tahkestumine, gaasiliste ainete mahu vähenemine. Entroopia muuda arvutamine S = q/T ; So = So(produktid) So(lähteained) Termodünaamika esimene seadus - energia jäävuse seadus, mille kohaselt igas isoleeritud termodünaamilise süsteemi protsessis on siseenergia konstantne. Termodünaamika teine seadus Igas spontaanses protsessis peab süsteem ja ümbritsev keskkonna summaarne entroopia kasvama. Termodünaamika kolmas seadis kui temperatuur läheneb absoluutsele nullile, läheneb süsteemi entroopia konstandile. Spontaansed protsessid iseeneslikult kulgevad protsessid. Mittespontaansed protsessid mitte iseeneslikult kulgevad protsessid. Gibbsi energia muut kriteerium spontaansuse hindamiseks. G = H -T·S ; Protsess on spontaanne kui G < 0. *H < 0, S > 0, G < 0 alati; *H < 0,
1. Keemiline element – teatud kindel aatomite liik, mida iseloomustab tuumalaeng. Aatom – koosneb aatomituumast ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Molekul – koosneb mitmest aatomituumast (samasugustest või erinevatest) ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Ioon – koosneb ühest või mitmest aatomituumast ja elektronist, omab pos (katioon) või neg (anioon) laengut. 2. Aatomi mass – aatomi mass grammides. Näiteks 10-24 g Ühik: g Molekuli mass – molekuli mass grammides. Ühik : g Aatommass – keemilise elemendi või selle isotoobi ühe aatomi mass aatommassiühikutes (amü). Molekulmass – ühe molekuli mass aatommassiühikutes (amü) ehk süsinikuühikutes (sü). Molaarmass – ühe mooli aine mass grammides
1. Keemiline element teatud kindel aatomite liik, mida iseloomustab tuumalaeng. Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Molekul koosneb mitmest aatomituumast (samasugustest või erinevatest) ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Ioon koosneb ühest või mitmest aatomituumast ja elektronist, omab pos (katioon) või neg (anioon) laengut. 2. Aatomi mass aatomi mass grammides. Näiteks 10-24 g Ühik: g Molekuli mass molekuli mass grammides. Ühik : g Aatommass keemilise elemendi või selle isotoobi ühe aatomi mass aatommassiühikutes (amü). Molekulmass ühe molekuli mass aatommassiühikutes (amü) ehk süsinikuühikutes (sü). Molaarmass ühe mooli aine mass grammides. Ühiks: g/mol 3
Perioodilisussüsteem s (leelis ja leelismuldmetallid), d (siirdeelemendid e üleminekumetallid), p (mittemetallid (väärisgaasid)) ja f (lantanoidid ja aktinoidid) elemendid; Aatomite raadiused kasvavad rühmas ülevalt alla, perioodis vähenevad vasakult paremale, diagonaalne sarnasus; Katioonide raadiused väiksemad kui vastaval aatomil ja anioonidel raadiused suuremad, kui vastaval aatomil. Aatomi või iooni ionisatsioonienergia energia, mis kulub kõige nõrgemini seotud elektroni eemaldamiseks aatomist või ioonist. Ionisatsioonienergiad vähenevad koos aatomi (iooni) raadiuse kasvuga. Kasvab perioodis vasakult paremale ja rühmas alt üles. Elektronafiinsus energia, mis kulub või eraldub, kui aatom (ioon) liidab enesega elektroni. Kasvab perioods vasakult paremale ja rühmas alt üles. Elektronegatiivsus näitab aatomi võimet tõmmata enda poole elektrone polaarses kovalentses sidemes
Orgaanilised ühendid – sisaldavad süsinikku, enamasti ka vesinikku, hapnikku, lämmastikku. Anorgaanilised ühendid – on kõik ülejäänud ühendid, samuti mõned lihtsamad süsinikuühendid (CO2, karbonaadid, jt) Keemilised sidemed – aatomid ühendis on seotud keemiliste sidemetega Binaarne ühend – koosneb ainult kahe elemendi aatomitest (nt H2O) Molekul – diskreetne rühm aatomeid, mis on omavahel seotud kindlas järjestuses. Ioon – positiivselt või negatiivselt laetud aatom või molekul: Katioon – positiivselt laetud ioon (nt Na+, NH4+) Anioon – neg laetud ioon (nt Cl-, CO3 2-) Iooniline ühend – koosneb erinimeliselt laetud ioonidest (nt Na2CO3) Molekulaarne ühend – koosneb elektriliselt neutraalsetest molekulidest (nt H2O) (metallid pigem lovutavad elektrone ja moodustavad katioone; mittemetallid pigem liidavad elektrone ja moodustavad anioone) Mool – ainehulk, milles on sama palju osakesi (aatomeid, molekule), kui
Termodünaamika I seadus keemiliste protsesside korral: Reaktsiooni soojusefekt on määratud reaktsiooni saaduste ja lähteainete energiate vahega; on võrdne eraldunud või neeldunud energiaga, kui ei tehta tööd (w = 0). Entalpia (H), J/mol: ∆H = ∆U + p⋅∆V , ∆V – ruumala muut; w = - p⋅∆V (paisumistöö); eksotermiline protsess: energia eraldub, ∆H < 0; endotermiline protsess: energia neeldub, ∆H > 0. Isokoorne protsess (V = const.), reaktsiooni soojusefekt qv = ∆U; w = 0 isobaarne protsess (p = const.), reaktsiooni soojusefekt qp = ∆H. Entalpia muutus keemilistes reaktsioonides: ∆H = ∆U + ∆ngRT , ∆ng – gaasiliste ainete moolide arvu muutus keemilises reaktsioonis. TÜ, Füüsikalise Keemia Instituut Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused
· Isoleeritud süsteemi koguenergia on jääv. Termodünaamika I seadus keemiliste protsesside korral: Reaktsiooni soojusefekt on määratud reaktsiooni saaduste ja lähteainete energiate vahega; on võrdne eraldunud või neeldunud energiaga, kui ei tehta tööd (w = 0). Entalpia (H), J/mol: H = U + pV , V ruumala muut; w = - pV (paisumistöö); eksotermiline protsess: energia eraldub, H < 0; endotermiline protsess: energia neeldub, H > 0. Isokoorne protsess (V = const.), reaktsiooni soojusefekt qv = U; w = 0 isobaarne protsess (p = const.), reaktsiooni soojusefekt qp = H. Entalpia muutus keemilistes reaktsioonides: H = U + ngRT , ng gaasiliste ainete moolide arvu muutus keemilises reaktsioonis. TÜ, Füüsikalise Keemia Instituut Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused Termokeemiline võrrand reaktsioonivõrrand, mis sisaldab reaktsiooni soojusefekti
välisjõu lõpmata väikesel muutmisel. 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
Keemia on teadus, mis uurib aineid ja nendega toimuvaid muundumisi ja muudatustele kaasnevaid nähtusi. Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Keemiline element on aatomite liik, millel on ühesugune tuumalaeng (111 elementi, 83 looduses). Molekul koosneb mitmest ühe või mitme elemendi aatomitest (samasugustest või erinevatest). Molekul on lihtvõi liitaine väikseim osake, millel on sellele ainele iseloomulikud keemilised omadused. Ioon on aatom või omavahel seotud aatomite grupp, mis on kas andnud ära või liitnud ühe või enam elektroni, omades seetõttu kas positiivse (katioon) või negatiivse laengu (anioon). Aatom, molekul Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest. Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prootonid ja neutronid ei ole jagamatud, vaid koosnevad kvarkidest. Prootoni laeng on positiivne, neutron on elektriliselt neutraalne, elektroni laeng negatiivne.
REAKTSIOONI KIIRUS keemilise reaktsiooni kiirus – saaduste/lähteainete hulga muutust ajaühikus. (Homogeense) reaktsiooni kiirus (v), põhiühik mol/dm3⋅s – ruumalaühikus ajaühiku jooksul toimuvate reaktsiooni elementaaraktide arv; mõõdetakse lähteaine või saaduse kontsentratsiooni muutusega ajaühikus, seejuures lähteainete kontsentratsioon ajas väheneb (Δc<0) ja saaduste kontsentratsioon kasvab (Δc>0). c 2 c1 v t 2 t1 keskmine kiirus: hetkeline e tõeline kiirus: c dc v lim ( ) t 0 t dt
· ei muuda termodünaamiliselt mittesoodsat reaktsiooni isevooluliseks · võimaldab metabolismi regulatsiooni Biokatalüsaatorid · valgud ensüümid · katalüütiline RNA ribosüümid Biokatalüsaatoreid iseloomustab · kõrge spetsiifilisus · kõrge efektiivsus Biokatalüsaatorid on efektiivsed Vesinikperoksiidi lagunemine veeks ja molekulaarseks hapnikuks: 2H2O2 2H2O + O2 · reaktsioon on termodünaamiliselt soodne · katalüsaatori puudumisel aeglane (stabiilne mitu kuud) · rauaioonide (Fe3+) juuresolekul kiireneb 1000 korda · hemoglobiini juuresolekul kiireneb 1 000 000 korda · katalaasi juuresolekul kiireneb 1 000 000 000 korda Keemilise kineetika alused Keemiline kineetika uurib keemiliste reaktsioonide toimumist ajas Mis on keemilise reaktsiooni kiirus? Kiirus on millegi muutumine ajas t
LABORATOORNE TÖÖ 3 SISSEJUHATUS Keemiline tasakaal ja reaktsioonikiirus. Keemilised protsessid võib jagada pöörduvateks ja pöördumatuteks. Pöördumatud protsessid kulgevad ühes suunas praktiliselt lõpuni. Selliste protsesside näiteks on mitmed reaktsioonid, mille käigus üks reaktsioonisaadustest (gaas või sade) eraldub süsteemist 2KClO3(s) →2KCl(s) + 3O2 ↑ Vastupidises suunas see reaktsioon ei kulge. Paljud reaktsioonid on aga pöörduvad, nad kulgevad nii ühes kui teises suunas ja reaktsiooni lõpuks moodustuvas ainete segus (tasakaalusegus) on nii lähteaineid kui saadusi. Sõltuvalt tingimustest (temperatuur, rõhk) nende vahekord tasakaalusegus varieerub. Pöörduvaid reaktsioone märgistatakse sageli kahe vastassuunalise noolega. H2(g) + I2(g) ↔ 2HI(g) Kui see reaktsioon algab, on segus ainult vesiniku ja joodi molekulid.
k. atomos, jagamatu, Demokritus, 400 aastat e.m.a.). Aatomid koosnevad omakorda prootoneist, neutroneist ja elektronidest. Prootonid on positiivselt laetud, neutronid on neutraalsed, elektronid on laetud negatiivselt. Prootonid ja neutronid moodustavad aatomi tuuma, mis sisaldab peaaegu kogu aatomi massi, nende osakeste summa on aatomi massiarv. Elektronid asuvad väljaspool tuuma. Elemendi aatomnumber on tema aatomis olevate prootonite arv (mis on ka elektronide arv kuna aatom on neutraalne). Elemendid võivad esineda mitmesuguste isotoopidena. Isotoobid erinevad üksteisest neutronide arvu ja seega ka massi poolest. Seega erinevate isotoopidel on erinev massiarv. Elemendi aatommass on temas esinevate isotoopide masside keskmine väärtus (arvestades loomulikult ka isotoopide sisaldust antud aatomis) ja seega pole täisarv. Aatommassiühikuks on 1/12 süsiniku isotoobi C-12 massist.
reaktsioo--nist osavõtava aine j suhtes. Ühend j -kontsentratsiooni-k1CA2 - k2CACA* - -kCA* = 0- Need kaks võrrandit tuleb koos lahendada, -et saada T, molaarne -bilanss mingil ajamomendil t reaktsiooni kineetilised -põhitüübid on:-1) nulljärku reaktsioon X ja kontsentratsiooni profiilid -piki PTR-i. Algritmi k1 C 2
Vastupidi see protsess ise ei toimu. Carnot' ringprotsess võimaldab defineerida uue olekufunktsiooni, mis kirjeldab seda sorti nähtuste võimalikkust. S= qrev/ T, (tähistab qrev soojuse pöörduvat ülekandmist) · Iga protsess, mille jaoks on S>q/T toimub iseeneslikult · Iga protsess isoleeritud süsteemis (S>0) toimub iseeneslikult · Kui isoleeritud süsteem on tasakaalus, omab entroopia maksimaalset väärtust. Entroopia · Mittepöörduva (spontaanse) protsessi summaarne entroopia muut isoleeritud süsteemis on positiivne. S > 0 · Iseeneslike protsessidega kaasneb energia ja aine jaotuse korrapära kahanemine ehk siis korrapäratuse kasv. · Entroopia kasvab: sulamisel, aurustumisel, T-i tõstmisel, gaasi paisumisel, tahke aine lahustumisel jne · Termodünaamikas mõõdetakse korrapäratust entroopiaga S. Mida suurem on korrapäratus, seda suurem on ka entroopia. Termodünaamika II seadus
Vastupidi see protsess ise ei toimu. Carnot' ringprotsess võimaldab defineerida uue olekufunktsiooni, mis kirjeldab seda sorti nähtuste võimalikkust. S= qrev/ T, (tähistab qrev soojuse pöörduvat ülekandmist) · Iga protsess, mille jaoks on S>q/T toimub iseeneslikult · Iga protsess isoleeritud süsteemis (S>0) toimub iseeneslikult · Kui isoleeritud süsteem on tasakaalus, omab entroopia maksimaalset väärtust. Entroopia · Mittepöörduva (spontaanse) protsessi summaarne entroopia muut isoleeritud süsteemis on positiivne. S > 0 · Iseeneslike protsessidega kaasneb energia ja aine jaotuse korrapära kahanemine ehk siis korrapäratuse kasv. · Entroopia kasvab: sulamisel, aurustumisel, T-i tõstmisel, gaasi paisumisel, tahke aine lahustumisel jne · Termodünaamikas mõõdetakse korrapäratust entroopiaga S. Mida suurem on korrapäratus, seda suurem on ka entroopia. Termodünaamika II seadus
Seega on entroopial erinevalt entalpiast olemas nullpunkt, millest on võimalik arvutada erinevate ainete entroopiate absoluutväärtusi vastaval temperatuuril. Gibbs-Helmholtzi võrrandid: Keemilise potentsiaali mõiste: vaba energia kasvu mõõt teatud komponendi sisalduse muutumisel süsteemis, kusjuures süsteemi muud parameetrid ei muutu. Kuidas tuletatakse võrrand ? Suletud süsteemis tingimusel T = const. siis dG = VdP mis puhta aine korral dµ = dG = VdP. Selle diferentsiaalvõrrandi lahendamiseks integreerime: Asendame siin V , saame Siin µ0 standardne keemiline potentsiaal ja P0 standardne rõhk, kui P0 = 1, siis Ideaalgaaside segu korral on igal komponendil oma keemiline potentsiaal µi ning oma osaruumala .Asendades saame Tasakaalukonstandi mõiste: lähtub ainete aktiivsustest, s.t lahustunud ainete
c) kiirendatud difusiooniga 15. Milliste ühendite transport rakku on soodustatud membraanpotentsiaali poolt (rakust väljuval suunal + 100 mV)? (võivad olla erinevad ühendid) a) Na+ b) Cl- c) glükoos Negatiivsete ioonide (anioonide) liikumine väljast sisse on soodustatud positiivse poolt. 16. Tagurpidi töötav ioonpump: a) loob rakumembraanile pumbatava iooni gradiendi b) võimaldab ATP efektiivset hüdrolüüsi c) võimaldab ATP sünteesi 17. Erütrotsüütides on summaarne O2 kontsentratsioon oluliselt kõrgem, kui rakke ümbritsevas vereplasmas. Samas ei sea erütrotsüütide membraanid O 2 liikumisele erilist takistust. Kuidas see võimalik on? V: Totaalne O2 kontsentratsioon erütrotsüütides hõlmab ka selle osa O 2, mis on seostunud hemoglobiiniga. Vaba O2 kontsentratsioon on erütrotsüütide sees ja ümbritsevas vereplasmas võrdne. 18. Seletage modifitseerimise kaudu toimiva transpordi põhimõtet.
Lainefunktsiooni ruut annab elektroni leidumise tõenäosuse mingis ruumiosas aatomituuma ümbruses Elektroni võimalikke energiatasemeid ja lainefunktsiooni kirjeldatakse kolme kvantarvuga, mis saadakse Schrödingeri võrrandi lahendamisel. 1. Kvantarvud: pea-, orbitaal-, magnet- ja spinnkvantarv vt vihik 2. Hundi reegel. Alanivoo piires elektronid püüavad paigutuda nii, et nende summaarne spinn oleks maksimaalne (et täidaksid maksimaalse arvu orbitaale) st. ühesugused orbitaalid (samade n ja l väärtustega) täituvad esmalt ühesuguse spinnkvantarvuga elektronidega Neutraalsete aatomite orbitaalid täituvad nende energiatasemete kasvu järjekorras järgmiselt (iga järgmise taseme energia on eelmisest kõrgem): 1. Elektronvalem ja selle kirjutamine 2. Orbitaali energiadiagramm. 3. Keemiliste elementide perioodilisussüsteem
Reaktsiooni kiiruse sõltuvus kontsentratsioonist lihtsate (s.o. ühestaadiumiliste) homogeensete reaktsioonide korral on määratud massitoimeseadusega: reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete kontsentratsioonide korrutisega (astmetes, mis vastavad reaktsiooni võrrandi kordajatele). Näiteks reaktsiooni aA + bB dD + gG kiirus avaldub järgmiselt: v k c aA c bB , (3) kus k on reaktsiooni kiiruskonstant ja cA ja cB reageerivate ainete kontsentratsioonid. Reaktsiooni kiiruskonstant k on arvuliselt võrdne reaktsiooni kiirusega, kui reageerivate ainete kontsentratsioonide korrutis on võrdne ühega. Kiiruskonstant, erinevalt reaktsiooni kiirusest, ei sõltu reageerivate ainete kontsentratsioonist ja ajast. Heterogeensetes reaktsioonides, milles üheks reageerivaks aineks on tahke aine, sõltub reaktsiooni kiirus ainult
abil. 6. Selgitage, millest koosneb teaduslik meetod. Teaduslik meetod algab andmete kogumisega. Pärast seda otsitakse andmekogumitest seoseid. Järgnevalt formuleeritakse hüpotees(id) ning kontrollitakse eksperimentaalselt. Seejärel formuleeritakse teooria. Teooriad võivad olla nii kvalitatiivsed kui ka kvantitatiivsed. Teooriaks võib olla ka mudel. 7. Aatomi ehitus. Aatomi ehituse seosed perioodilisustabeliga. Aatom koosneb tuumast ning tuuma ümber olevast elektronkattest. Tuumas paiknevad positiivse laenguga prootonid ning null-laenguga neutronid. Elektonid on negatiivse laenguga. Elemendid on perioodilisustabelisse järjestatud prootonite/elektronide arvu järgi. Liikudes tabelis vasakult paremale ja alt üles suurenevad elementide mittemetallilised omadused ja vähenevad metallilised omadused. Liikudes rühmas ülevalt alla suurenevad metallide keemilised aktiivsused
Keemia eksam. Kordamisküsimused eksamiks. Keemiline element- aatomite liik, millel on ühesugune tuumalaeng Aatom- koosneb aatomituumast, elektronidest ja on elektriliselt neutraalne Molekul- lihtaine või liitaine väikseim osake, millel on kõik keemilised omadused Ioon- aatom, millel on laeng Aatomi mass- määratakse eksperimentaalselt Molekuli mass- aatomid võivad ühineda molekulideks. Molekuli mass on aatomite masside summa. Aatommass- aatomi mass väljendatuna aatommassiühikutes Molekulmass- molekuli mass väljendatuna aatommassiühikuna Neid mõõdetakse aatommassiühikutes, milleks on 1/12 süsiniku massist. 1,66*10 astmes -24. Aine- süsteem, mis koosneb ainult ühe aine molekulidest. Lihtaine- ühe elemendi omavahel seotud aatomite kogum.
3. Reaktsiooni järk, elementaarreaktsioon, molekulaarsus Võrrandit, mis kirjeldab reaktsiooni kiiruse r sõltuvust reaktsiooni komponenetide i kontsentratsioonidest ci nimetatakse reaktsiooni kiiruse võrrandiks: r f(c A ,c B ,c D ,c E ,...,c N ) r kA B .... L Ideaalses süsteemis: = kcAcB......cL (1.17) Kiiruse võrrandis on k kiiruskonstant ning , ja on täisarvud või pool täisarvud. Kiiruskontsant k on funktsioon temperatuurist ja rõhust, aga rõhu sõltuvus on väike ja üldiselt seda eiratakse. Astendajate summa( + +...+ = n) määrab reaktsiooni kui terviku järgu. Kiiruskonstandi ühik on 1/s. Elementaarreaktsioonis kiirus võrdub: r k A B k A a B b ( aA+bB=dD+eE) A B Kus A ja B on stöhhiomeetrilised koefitsendid( -A = a ja -B = b) Stöhhiomeetriliste koef
Elu Maal ei ole isoleeritud süsteem; lisaenergiat ammutatakse Päikeselt. 9. Kuidas on vabaenergia muutus seotud muutusega entalpias ja entroopias (valem, ühikud)? dG=dH dST, kus d tähistab deltat e muutust. 10. Kuidas on vabaenergia muutus seotud reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonidega (valem, ühikud)? Glükoos + ATP Glc 6fosfaat + ADP 11. Milline on isevoolulise reaktsiooni G märk? Isevoolulised protsessid kulgevad Gibbsi energia vähenemise suunas, G< 0. 12. Reaktsioon: glütseeraldehüüdfosfaat dihüdroksüatsetoonfosfaat on jõudnud tasakaalu. Milline on reaktsiooni G märk sellel hetkel? G=0 13. Kas tasakaaluolekus on reeglina suurem pärisuunalise või vastassuunalise reaktsiooni kiirus? Tasakaaluolekus ei ole soodustatud ei pärisuunaline ega vastassuunaline reaktsioon. G=0 14. Kas reaktsioon on isevooluline ja kuidas võib muutuda reaktsiooni isevoolulisus temperatuuri tõustes, kui
1. Mis on aatom? Millest see koosneb? (Kirjelda naatrium aatomi näitel) Aatomiks (vanakreeka sonast (atomos) 'jagamatu')nimetatakse vaikseimat osakest, mis sailitab talle vastavakeemilise elemendi keemilised omadused. Aatomid voivad aines esineda uksikuna voi molekulideks liitununa. · Keemia seisukohast on aatom jagamatu, fuusikalistevahenditega aga saab teda lahutada elementaarosakesteks. Aatomi ehitust voivad muuta looduslikud radioaktiivsed protsessid ja aatomite pommitamine elementaarosakestega. · Aatom koosneb positiivse elektrilaenguga aatomituumast, mida umbritseb negatiivselt laetud elektronkate ehk elektronkest. Viimane jaguneb elektronkihtideks, mis omakorda koosnevad negatiivse elementaarlaenguga elektronidest. Aatomi tuum annab 99,9% kogu aatomi massist;
Keemiliste reaktsioonide puhul reageerivate ainete kontsentratsioonide muutus ajas. Nt [ATP] on õige tähis. Mõõtmiseks kasutame molaarset kontsentratsiooni. Molaarne kontsentratsioon on numbriline konts, näitab osakeste arvu ruumala ühikus 1M=1mol/L. Milli (-3), mikro (-6), nano (-9), pento (-12), fento (-15). Vee c on ülempiir. Reaktsiooni kiiruse määrab kokkupõrge. Kokkupõrke sagedus sõltub osakeste arvust. Numbriline konts üks molekul põrkab teisega, toimub reaktsioon sõltumata molekulide massist vms. v=dc/dt (hetkkiirus). v=c/t=c2-c1/t2-t1 (keskmine kiirus), seega =lõppolek-algolek. Kui lõpmata väike, siis d. on muutus ja see tähendab erinevust lõppoleku ja algoleku vahel. C= Ct2- Ct1. abil väljendamine diskreetne suurus mingi kindel väärtus. Keskmine kiirus vaatab ainult kahe oleku vahet, see, mis vahepeal toimus, seda ei näe. näiteks. =lõpp-algus
koefitsentidele aA + bB cC + dD v = k [ A] [ B ] a b 2. Reaktsiooni kulgemise aste Reaktsiooni kulgemise aste näitab kuidas muutub vaheühendite järjestikune tekkimine lihtreaktsioonide kaudu.NB! vähe vigane lause .... Keemilise reaktsiooni saab kirjutada nii: i Ai = 0 i kus i on negatiivne reagentidele ja positiivne produktidele. Näiteks reaktsioon N 2 + 3H 2 2 NH 3 kus i -1: -3: 2 ja Ai N2 H2 NH3 Oletame et n(A) on komponendi A moolide arv segus. Kuna 1 mool N2 reageerib, nõudes kolme molekuli H2, siis saame kirjutada dn( N 2 ) dn( H 2 ) dn( NH 3 ) = = (-1) (-3) ( 2) seega kehtib selline võrrand:
esimesel seadusel. Keemilise reaktsiooni entalpia on soojusefekt, mis kaasneb keemilise reaktsiooniga (kui rõhk ja temperatuur ei muutu). Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! Eksotermiline protsess – soojus eraldub Endotermiline protsess – soojus neeldub 7. Miks on paljud eksotermilised reaktsioonid spontaansed? Selgita, millisel juhul võib endotermiline reaktsioon olla spontaanne! Paljud eksotermilised reaktsioonid on spontaansed , kuna Gibbsi energia vabaneb , entroopia kasvab või kahaneb, endotermiline protsess võib olla spontaanne juhul, kui entroopia kasvab 8. Keemilise muundumise entalpia. Reaktsioonientalpia, seos siseenergia ja entalpia vahel, standardsed reaktsioonientalpiad. Hessi seadus. Standardsed tekkeentalpiad. Reaktsioonientalpia sõltuvus temperatuurist. Keemilise reaktsiooniga kaasneb enamasti ka energia eraldumine või neeldumine.
rauatuumadeni. Raua kiirel sünteesil võib täht muutuda (super)noovaks ning tema materjal jaotub maailmaruumis laiali. Taolise materjali koondumisel võivad moodustuda uued taevakehad, nende hulgas ka meie Maa taolised. Eralduv energia jääb seejuures aina väiksemaks. Raua-aatomi tuum on kõige tihedamini kokku pakitud. Raskemate tuumade moodustumiseks vajaliku tuumasünteesi puhul energia enam ei vabane, vaid reaktsioon nõuab ise energiat. Tähed säilivad seni, kui tuumasünteesist energiat vabaneb. Kui sünteesimaterjal on otsas, siis täht kustub. 23 Keemilised ühendid Valdav enamik elemente võib keemiliste reaktsioonide tulemusel moodustada keemilisi ühendeid (liitaineid). Liitaine koosneb kindla ehitusega molekulidest. Liitaine iga molekul sisaldab erinevate elementide aatomeid.
aluselised, happelised, neutraalsed ja amfoteernsed. Nt. H2O- vesi; Al2O3- alumiiniumoksiid; CaO- kaltsiumoksiid ehk kustutamata lubi. *Hüdroksiidid: Koosneb metallioonidest ja hüdroksiidioonidest (OH -). Jaotatakse leelised(lahustuvad vees) ja nõrgad alused(ei lahustu). Nt. Ca(OH) 2- kaltsiumhüdroksiid; KOH-kaaliumhüdroksiid; NaOH- naatriumhüdroksiid. *Happed: Annab lahusesse vesinikioone. HCl-vesinikkloriidhape(soolhape); H2SO4- väävelhape; HNO3- lämmastikhape. 8. Mis on keemiline reaktsioon? Nimeta keemilise reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid? Keemiline reaktsioon on protsess, mille käigus ühest või mitmest keemilisest ainest (lähteaine(te)st) tekib keemiliste sidemete katkemise ja/või moodustumise tulemusena üks või mitu uute omadustega keemilist ainet (saadust, produkti). Jaotatakse: reaktsioonid kus reageerivate ainete aatomite oksüdatsiooniaste muutub ja, sellised kus ei muutu. Reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid:
dG=dHdST, kus d tähistab deltat e muutust. 10. Kuidas on vabaenergia muutus seotud reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonidega (valem, ühikud)? Glükoos + ATP Glc6fosfaat + ADP (võivad olla erinevad reaktsioonid) G = Gº + RT ln ([produktid]/[lähteained]) Vabaenergia ühikJ 11. Milline on isevoolulise reaktsiooni G märk? Isevoolulised protsessid kulgevad Gibbsi energia vähenemise suunas, G< 0. 12. Reaktsioon: glütseeraldehüüdfosfaat dihüdroksüatsetoonfosfaat on jõudnud tasakaalu. Milline on reaktsiooni G märk sellel hetkel? (võivad olla erinevad reaktsioonid) G=0 13. Kas tasakaaluolekus on reeglina suurem pärisuunalise või vastassuunalise reaktsiooni kiirus? Tasakaaluolekus ei ole soodustatud ei pärisuunaline ega vastassuunaline reaktsioon. G=0 14. Kas reaktsioon on isevooluline ja kuidas võib muutuda reaktsiooni isevoolulisus temperatuuri tõustes, kui a) H > 0
Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused V. Redoksprotsessid 1. Redoksreaktsioonide tasakaalustamine Redoksreaktsioon reaktsioon, milles toimub elektronide üleminek; redoksreaktsoonis muutuvad elementide oksüdatsiooniastmed. oksüdatsiooniaste elemendi aatomi tinglik laeng ühendis (eeldades ioonilist sidet kõigi aatomite vahel)); oksüdeerumine elektronide loovutamine (redutseerija oksüdeerub, tema oks. aste kasvab), redutseerumine elektronide liitmine (oksüdeerija redutseerub, tema oks. aste kahaneb). Redoksreaktsioonide tasakaalustamise põhimõte: liidetud ja loovutatud elektronide arvud on võrdsed. 2
Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused V. Redoksprotsessid 1. Redoksreaktsioonide tasakaalustamine Redoksreaktsioon – reaktsioon, milles toimub elektronide üleminek; redoksreaktsoonis muutuvad elementide oksüdatsiooniastmed. oksüdatsiooniaste – elemendi aatomi tinglik laeng ühendis (eeldades ioonilist sidet kõigi aatomite vahel)); oksüdeerumine – elektronide loovutamine (redutseerija oksüdeerub, tema oks. aste kasvab), redutseerumine – elektronide liitmine (oksüdeerija redutseerub, tema oks. aste kahaneb). Redoksreaktsioonide tasakaalustamise põhimõte: liidetud ja loovutatud elektronide arvud on võrdsed
annaabi.ee 
