keha soojust 1 kraadi võrra Erisoojus Ce soojushulk, mis kulub 1 g aine Standardne entalpia - reaktsiooni entalpia 298K juures 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
5. Selgitage, mida iseloomustavad keemilise ühendi standardne redokspotentsiaal ( o') ja redokspotentsiaal ().Mida kõrgem on ühendi o' väärtus, seda suurem on tema elektronide sidumise võime (võime toimida kui oksüdeerija). Milline hingamisahela komponent omab kõrgeimat o' väärtust? E - elektronide üleminekule (oksüdatsiooniastme muutusele) vastav elektriline potentsiaal, mis näitab elektronide liitmise võimet. o' -teiste elektroodide potentsiaale vesinikelektroodi suhtes standardolekus nimetatakse standardseteks redokspotentsiaalideks. Parim elektronide vastuvõtja on O2, H2O. 6. Kirjutage võrrand, mis seob omavahel reaktsiooni standardse vaba energia muudu Go' ja standardse redokspotentsiaali o'. Otsustage, kas protsess saab kulgeda spontaanselt, kui elektronide aktseptori ja doonori o' väärtused on vastavalt + 0,816 V ja 0,320 V. Go' = -nFo' Saab küll kulgeda spontaanselt, kuna o'=0,82-(-0,32)=1,14V (negatiivse tulemuse puhul kulgeks protsess mittespontaanselt. 7
Soojusmahtuvus C on soojushulk, mis kulub, et tõsta keha soojust 1 kraadi võrra Erisoojus Ce soojushulk, mis kulub 1 g aine temperatuuri tõstmiseks 1° võrra Moolsoojus Cm soojushulk, mis kulub 1 mooli aine temperatuuri tõstmiseks 1° võrra. Siseenergia muut ( qv = U ) on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal Entalpia muut ( qp = H )on soojusefekt konstantsel rõhul Standardne entalpiamuut H sellise protsessi entalpiamuut, mille korral nii lähteained kui ka saadused on oma standardolekus Standardolek aine standardolek mingil temperatuuril on tema puhas vorm rõhul 1 bar (~1 atm). Keemilise reaktsiooni entalpia on soojusefekt, mis kaasneb keemilise reaktsiooniga (kui rõhk ja temperatuur ei muutu). Reaktsiooni entalpiat 298K juures nimetatakse reaktsiooni standardseks entalpiaks Standardne tekkentalpia soojusefekt 1 mooli aine tekkimisel puhastest lihtainetest nende standardolekus.
Entalpia muut on soojusefekt konstantsel rõhul Standardne entalpiamuut H entalpiamuut, kui tegu on standardolekuga (all) Standardolek 298 K 1 bar Keemilise reaktsiooni entalpia on keemilise reaktsiooni soojusefekt konstantsel rõhul ja temperatuuril Standardne tekkentalpia ühe mooli aine tekkimise soojusefekt standardolekuss Standardne põlemisentalpia ühe mooli aine täielikul oksüdeerimisel soojusefekt standardolekus Standardne entalpia juhul kui on tegu standardolekuga (vt.ülal) 2 Füüsikaline keemia Kristian Leite Materjalid/ainet andis Kalju Lott TD energiad Siseenergia U kõikide energialiikide summa. Kasutatakse kujul U. Sisaldab endas nii soojusefekti kui ka paisumistööd. Entalpia H soojusefekti energia. Kasutatakse kujul H, sisaldab endas soojusefekti ainult.
Rasked metallid on metallid, millede erikaal on suurem kui 5,5 g/cm3 Hg on raskeim vedelik (13,5 g/cm3 ); Os, Ir on raskeimad metallid (>22,6 g/cm3 ) Keemilised elemendid lihtainetena 116(?) teadaolevast keemilisest elemendist standardtingimustes gaasilises olekus 11 elementi, neist kuus on 8-nda rühma elemendid-väärisgaasid (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) ja 5 ülejäänut on molekulaarsed gaasid H2, N2, O2, F2, Cl2. Ainult 2 elementi on standardolekus (25° C ja1atm) vedelas olekus - Hg ja Br2. (NB! räägime keemilise termodünaamika keeles) Meteoroloogias STP standard temperature (273 K) and pressure (1 atm) Mõisteid (I) Mool aine hulga mõõt (ühikuks gramm-mool) 1mool süsiniku C aatomeid sisaldab 6,02.1023 C aatomit ja kaalub 12 g 1mool vee H2O molekule sisaldab 6,02.1023 H2O molekuli, kaalub 18 g 1mool SO42 ioone sisaldab 6,02
F= e ·NA =96485C·mol−1 Faraday konstant ΔG<0 siis, kui E oksüdeerija – E redutseerija > 0; st reaktsioon kulgeb spontaanselt kui E oksüdeerija > E redutseerija Kui redokspotentsiaalide vahe on väiksem kui 0,1...0,2 pole spontaansus kindlalt määratud ja kulgemise ulatus sõltub oluliselt tingimustest. _______________________________________________________________________________________________ Kas standardolekus kulgeb järgmine reaktsioon spontaanselt: 2 Fe3+ + 2 CI- Fe2+ + CI2 Eº(Fe3+ / Fe2+) = + 0,77 V Eº(CI2 / CI- ) = + 0,54V. lahendus: 2Fe3+ + 2e- Fe2+ Fe3+ on reaktsioonivõrrandi kohaselt oksüdeerija 2CI- - 2e- CI2 CI- on reaktsioonivõrrandi kohaselt redutseerija 0.77 V < 1,36 V, seega antud reaktsioon ei ole võimalik ja kulgeb vastassuunaline reaktsioon: kloor oksüdeeriks Fe2+ - ioonid Fe3+-ioonideks.
reaktsioon) + 2 (3. reaktsioon). -C3H8 (g)-5O2 (g)+3C(grafiit)+3O2(g)+4H2(g)+2O2(g)→ -3CO2(g)-4H2O(v)+3CO2(g)+4 H2O (v) 3 C (grafiit) + 4 H2 (g) → C3H8 (g), Samamoodi avaldub ka reaktsioonientalpia ΔHºreaktsioon= - ΔH1º + 3 ΔH2º + 2 ΔH3º = 2220kJ + 3 · (-394kJ) + 2 · (-572 kJ) = - 106kJ. ______________________________________________________________________________________________ tekkeentalpia Hf – soojusefekt 1 mol aine tekkimisel lihtainest nende standardolekus (tekkereaktsioon – aine tekkimine lihtainetest) reaktsiooni soojusefekt: Hreaktsioon = Hf,j (saadused) – Hf,i (lähteained) standardtingimustes püsivatel lihtainetel tekkeentalpia Hf = 0 eksotermilistes reaktsioonides Hf < 0 . mida suurem on eksotermiline efekt, seda stabiilsem aine on. põlemisentalpia Hc – soojusefekt 1 mol aine täielikul põlemisel / oksüdeerumisel
redokspotentsiaali kasvu järgi 62. Selgitada, kuidas iseloomustab metalli keemilist aktiivsust tema asukoht pingereas? Pingereas vesinikust eespool on aktiivsed metallid, mis reageerides lahjendatud mitteoksüdeerivate hapetega tõrjuvad happest vesiniku välja. Mida vasemale, seda raskem on tema ioone redutseerida tagasi metalliks. 63. Mida nimetatakse standardseks redokspotentsiaaliks? Teiste elektroodide potentsiaale vesinikelektroodi suhtes standardolekus 64. Kuidas tekib galvaanipaar? Elektrolüüdid on ained, mille lahused või sulatised juhivad elektrit. Kui elektrolüüdi lahuses või sulatises (soolade, aluste, hapete lahustes vms) on kokkupuutes kaks erinevat metallic, siis tekib nn galvaanipaar. 65. Mis on galvaanipaaris redoksreaktsioonide liikumapanevaks jõuks? Kuidas seda arvutatakse? Redokspotentsiaalide vahe mille arvutamisel lahutatakse katoodi potentsiaalist anoodi potentsiaal. 66. Milles seisneb metallide korrosioon
T = 298 K, tavaliselt ühikuks kJ/mol. Kui süsteem vahetab väliskeskkonnaga soojust ja/või teeb tööd, siis tema siseenergia muutub: Keemilistes reaktsioonides soojus eraldub (eksotermiline reaktsioon H<0) või neeldub ( endotermiline reaktsioon H>0), sõltuvalt sellest, kas energiamahukam on uute sidemete teke (vabaneb energiat) või sidemete lõhkumine (vajab energiat). Reaktsiooni standardne entalpia ehk soojusefekt (H. ) on entalpia muut reaktsiooni läbiviimisel standardolekus. Tekkesoojus -soojushulk, mis eraldub või neeldub 1 mooli liitaine tekkimisel püsivas olekus olevatest lihtainetest. Reaktsiooni soojusefekt = produktide tekkesoojuste algebraline summa -lähteainete tekkesoojuste algebraline summa Põlemissoojus -1 mooli aine täielikul põlemisel vabanev soojushulk. Reaktsiooni soojusefekt = lähteainete põlemissoojuste algebraline summa -produktide põlemissoojuste algebraline summa
15. Reaktsiooni Gºon -30 kJ/mol. Milline on reaktsiooni kiirus?: Reaktsiooni kiirust ei ole võimalik öelda, sest see, et dG = -30 ei ütle mitte midagi reaktsiooni kiiruse kohta. 16. Milline on seos Gºja reaktsiooni tasakaalukonstandi vahel (valem, ühikud)? (Liige dG0 koondab endas lähteainete ja produktide standardsed keemilised potentsiaalid ja seda nimetatakse vabaenergia muuduks. Näitab reaktsiooniga kaasnevat muutust vabaenergias kui reaktsioon kulgeb standardolekus.) dG0 kaudu saab leida vastava reaktsiooni tasakaalukonstandi ja vastupidi. Tuleb silmas pidada, et dG0 näitab vabaenergia muutu standardtingimustel ning dG0 ja tasakaalukonstant sõltuvad temperatuurist ja rõhust. 17. Reaktsiooni: glükoos-6-fosfaat fruktoos-6-fosfaat G0 on +1,7 kJ/mol. Kas tasakaaluolekus leidub reaktsioonisegus rohkem glükoos-6-fosfaati või fruktoos-6- fosfaati? Põhjendage. Eeldades, et reaktsioon toimub standardtingimustes, siis teame, et K=1. K on võimalik välja
Soojusmahtuvuse ühikuks on [J/K]. 38. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused. Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! Produktide standradsete tekkeentalpiate summast lahutame lähteainete tekkeentalpiate summa, arvestades stöhhiomeetrilisi koefitsiente. St. tekkentalpia – soojusefekt 1 mooli aine tekkimisel puhastest lihtainetest nende standardolekus. St. põlemisentalpia – soojusefekt 1 mooli orgaanilise aine täielikul oksüdeerumisel CO2 -ks ja veeks (ja lisaks N2 -ks, kui ühend sisaldab lämmastikku). 39. Termodünaamika II seadus, termodünaamiliselt pöörduvad ja mittepöörduvad protsessid. Ei ole võimalik selline protsess, kus kogu soojus muutetaks tööks ning pole võimalik kanda soojust üle külmemalt kehalt soojemale ilma tööd tegemata. Isoleeritud süsteemi entroopia kasvab ajas.
elektrone ja lähevad üle ioonidena lahusesse või moodustavad pinnale mõne ühendi ning seda raskem on tema ioone redutseerida tagasi metalliks. Negatiivsema potentsiaaliga metall tõrjub välja temast positiivsema potentsiaaliga (suurema E ±väärtusega) metalli tema soola lahusest või sulatisest 3. Mida nimetatakse standardseks redokspotentsiaaliks? Teiste elektroodide (metallide või ka muude redokssüsteemide) potentsiaale vesinikelektroodi suhtes standardolekus, nad on toodud käsiraamatutes vastavate tabelitena. 4. Kuidas tekib galvaanipaar? Kui elektrolüüdi lahuses või sulatises on kokkupuutes kaks erinevat metalli, siis tekib nn galvaanipaar. Anoodiks on negatiivsema potentsiaaliga metall, katoodiks aga positiivsema potentsiaaliga metall. 5. Mis on galvaanipaaris redoksreaktsioonide liikumapanevaks jõuks? Kuidas seda arvutatakse? Redokspotentsiaalide vahe ¢E, mille arvutamisel lahutatakse katoodi potentsiaalist anoodi potentsiaal.
Selgita, millisel juhul võib endotermiline reaktsioon olla spontaanne! Eksotermilised protsessid sellepärast spontaansed, et tavaliselt ained lagunevad kergesti ja soojust eraldub pidevalt. 8. Keemilise muundumise entalpia. Reaktsioonientalpia, seos siseenergia ja entalpia vahel, standardsed reaktsioonientalpiad. Hessi seadus. Standardsed tekkeentalpiad. Reaktsioonientalpia sõltuvus temperatuurist. Standardne entalpia – lähteained ja saadused on standardolekus. Keemilise reaktsiooni entalpia on soojusefekt, mis kaasneb keemilise reaktisooniga (konst rõhul ja temperatuuril) tekkeentalpia ja põlemisentalpia. Tekkeentalpia on soojusefekt ühe mooli aine tekkimiseks. Põlemisentalpia on soojusefekt ühe mooli aine põlemiseks. Entalpiamuut sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest.
G = - RT ln K s.o. teades vabaenergia muutu saame leida tasakaalu, või vastupidi, tasakaalust saame määrata vabaenergia muudu. Vabaenergia muudu arvutamisel toimitakse analoogselt entalpiate muudu arvutamisele: vabaenergia nullväärtused omistatakse elementide stabiilsetele vormidele standardtingimusil ja ühendi standardne vabaenergia ( G298) on selle ühendi elementidest moodustumise reaktsiooni vabaenergia kui lähteained ja produktid on standardolekus. LeChatelieri printsiip võimaldab kergesti ennustada tasakaalus oleva reaktrioonisegu koostise muutusi sõltuvalt rõhust, temperatuurist või reaktsioonis osalevate ainete kontsentratsioonidest: kui tasakaalus olevat süsteemi mõjutada nimetatud parameetritega, siis süsteem reageerib muutunud tingimustele nii, et nende 16 mõju väheneks, näit
metalliks. Negatiivsema potentsiaaliga metall tõrjub välja temast positiivsema potentsiaaliga (suurema E ±väärtusega) metalli tema soola lahusest või sulatisest Zn(t) + CuSO4(v) = ZnSO4(v) + Cu(t) Zn(t) + Cu2+(v) = Zn2+(v) + Cu(t) E ± (Cu2+/Cu) = 0,34 V E ± (Zn2+/Zn) = 0,76 V 3. Mida nimetatakse standardseks redokspotentsiaaliks? Teiste elektroodide (metallide või ka muude redokssüsteemide) potentsiaale vesinikelektroodi suhtes standardolekus (25 ±C ja kõikide ioonide kontsentratsioonidlahustes 1M) nimetatakse standardseteks redokspotentsiaalideks (Eo, V) või lihtsalt standardpotentsiaalideks ja nad on toodud käsiraamatutes vastavate tabelitena. Mida suurem (positiivsem) on E ±, seda tugevam oksüdeerija, mida väiksem (negatiivsem) on E ±, seda tugevam redutseerija. 4. Kuidas tekib galvaanipaar? Elektrolüüdid on ained, mille lahused või sulatised juhivad elektrit. Kui elektrolüüdi lahuses või sulatises (soolade,
metalliks. Negatiivsema potentsiaaliga metall tõrjub välja temast positiivsema potentsiaaliga (suurema E ±väärtusega) metalli tema soola lahusest või sulatisest Zn(t) + CuSO4(v) = ZnSO4(v) + Cu(t) Zn(t) + Cu2+(v) = Zn2+(v) + Cu(t) E ± (Cu2+/Cu) = 0,34 V E ± (Zn2+/Zn) = –0,76 V 3. Mida nimetatakse standardseks redokspotentsiaaliks? Teiste elektroodide (metallide või ka muude redokssüsteemide) potentsiaale vesinikelektroodi suhtes standardolekus (25 ±C ja kõikide ioonide kontsentratsioonidlahustes 1M) nimetatakse standardseteks redokspotentsiaalideks (Eo, V) või lihtsalt standardpotentsiaalideks ja nad on toodud käsiraamatutes vastavate tabelitena. Mida suurem (positiivsem) on E ±, seda tugevam oksüdeerija, mida väiksem (negatiivsem) on E ±, seda tugevam redutseerija. 4. Kuidas tekib galvaanipaar? Elektrolüüdid on ained, mille lahused või sulatised juhivad elektrit. Kui elektrolüüdi lahuses või sulatises (soolade,
metalliks. Negatiivsema potentsiaaliga metall tõrjub välja temast positiivsema potentsiaaliga (suurema E ±väärtusega) metalli tema soola lahusest või sulatisest Zn(t) + CuSO4(v) = ZnSO4(v) + Cu(t) Zn(t) + Cu2+(v) = Zn2+(v) + Cu(t) E ± (Cu2+/Cu) = 0,34 V E ± (Zn2+/Zn) = 0,76 V 3. Mida nimetatakse standardseks redokspotentsiaaliks? Teiste elektroodide (metallide või ka muude redokssüsteemide) potentsiaale vesinikelektroodi suhtes standardolekus (25 ±C ja kõikide ioonide kontsentratsioonidlahustes 1M) nimetatakse standardseteks redokspotentsiaalideks (Eo, V) või lihtsalt standardpotentsiaalideks ja nad on toodud käsiraamatutes vastavate tabelitena. Mida suurem (positiivsem) on E ±, seda tugevam oksüdeerija, mida väiksem (negatiivsem) on E ±, seda tugevam redutseerija. 4. Kuidas tekib galvaanipaar? Elektrolüüdid on ained, mille lahused või sulatised juhivad elektrit. Kui elektrolüüdi lahuses või sulatises (soolade,
metalliks. Negatiivsema potentsiaaliga metall tõrjub välja temast positiivsema potentsiaaliga (suurema E ±väärtusega) metalli tema soola lahusest või sulatisest Zn(t) + CuSO4(v) = ZnSO4(v) + Cu(t) Zn(t) + Cu2+(v) = Zn2+(v) + Cu(t) E ± (Cu2+/Cu) = 0,34 V E ± (Zn2+/Zn) = 0,76 V 3. Mida nimetatakse standardseks redokspotentsiaaliks? Teiste elektroodide (metallide või ka muude redokssüsteemide) potentsiaale vesinikelektroodi suhtes standardolekus (25 ±C ja kõikide ioonide kontsentratsioonidlahustes 1M) nimetatakse standardseteks redokspotentsiaalideks (Eo, V) või lihtsalt standardpotentsiaalideks ja nad on toodud käsiraamatutes vastavate tabelitena. Mida suurem (positiivsem) on E ±, seda tugevam oksüdeerija, mida väiksem (negatiivsem) on E ±, seda tugevam redutseerija. 4. Kuidas tekib galvaanipaar? Elektrolüüdid on ained, mille lahused või sulatised juhivad elektrit. Kui elektrolüüdi lahuses või sulatises (soolade,
soojusefekt, samuti lähteainete ja produktide agregaatolekud (t, v, g) ja kristallvormid, sest nendest oleneb soojusefekti väärtus. Reaktsiooni soojusefekt soojushulk (enamasti entalpia muut), mis eraldub või neeldub aine(te) täielikul reageerimisel. Näiteks: SO2 (g) + 2 H2S (g) = 3 S (romb) + 2 H2O (v) H°298 = - 233,8 kJ Indeksid näitavad, millistele tingimustele vastab antud soojusefekt. H°298 - reaktsioonist osavõtvad ained on standardolekus, P=100000 Pa, T = 298,15 K või standardtingimustel, P = 101325 Pa, T = 298,15 K. Reeglid · Enatalpia muut (H) sõltub koefitsientidest reaktsioonivõrrandis Termokeemilises võrrandis toodud soojusefekt vastab reaktsioonivõrrandi koefitsientidega võrdsete arvude moolide ainetega toimuvale reaktsioonile. Kui reaktsioonivõrrandi koefitsiente korrutada või jagada mingi arvuga, tuleb ka soojusefekti korrutada või jagada sama arvuga. · H märk muutub protsessi suuna pööramisel
Koigil muudel juhtudel tuleb arvestada, et suures temperatuurivahemikus soltuvad ainete soojusmahtuvused temperatuurist ning ainult vaikeste temperatuurimuutuste korral voib soojusmahtuvuse lugeda konstantseks. 33. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused. Hessi seadus võimaldab arvutada ka selliste reaktsioonide soojusefekte, mida reaalelus pole võimalik läbi viia St. tekkentalpia soojusefekt 1 mooli aine tekkimisel puhastest lihtainetest nende standardolekus. St. polemisentalpia soojusefekt 1 mooli orgaanilise aine taielikul oksudeerumisel CO2 -ks ja veeks (ja lisaks N2 -ks, kui uhend sisaldab lammastikku). 34. Termodünaamika II seadus, termodünaamiliselt pöörduvad ja mittepöörduvad protsessid · Isoleeritud süsteemis toimuvad iseeneslikud protsessid entroopia kasvu suunas. · Seega on iga isoleeritud süsteemi saatuseks muutuda korrapäratuks. · Pöörduval protsessil suureneb gaasi energia samapalju kui väheneb
ainult väikeste temperatuurimuutuste korral võib soojusmahtuvuse lugeda konstantseks. Termokeemia tegeleb keemiliste muundumiste soojusefektidega; põhineb termodünaamika I seadusel Entalpia Konstantsel rõhul on süsteemi entalpiamuut võrdne süsteemi poolt neelatud (või eraldunud) soojusega. Endotermilise protsessi korral H > 0 ja eksotermilise protsessi korral H < 0. Standardne entalpiamuut H sellise protsessi entalpiamuut, mille korral nii lähteained kui ka saadused on oma standardolekus Standardolek aine standardolek mingil temperatuuril on tema puhas vorm rõhul 1 bar (~1 atm). Et me saame rääkida standardolekutest suvalisel temperatuuril (nt. vedela etanooli standardolek 298K juures on puhas vedel etanool 298K ja 1 baari juures). Samamoodi saab standardset entalpiat leida suvalisel temperatuuril. Tavaliselt on tabelites toodud H0 25°C juures, kui pole märgitud teisiti. Entalpia muut füüsikaliste protsesside korral
temperatuurimuutuste korral võib soojusmahtuvuse lugeda konstantseks. Termokeemia tegeleb keemiliste muundumiste soojusefektidega; põhineb termodünaamika I seadusel Entalpia Konstantsel rõhul on süsteemi entalpiamuut võrdne süsteemi poolt neelatud (või eraldunud) soojusega. Endotermilise protsessi korral H > 0 ja eksotermilise protsessi korral H < 0. Standardne entalpiamuut H sellise protsessi entalpiamuut, mille korral nii lähteained kui ka saadused on oma standardolekus Standardolek aine standardolek mingil temperatuuril on tema puhas vorm rõhul 1 bar (~1 atm). Et me saame rääkida standardolekutest suvalisel temperatuuril (nt. vedela etanooli standardolek 298K juures on puhas vedel etanool 298K ja 1 baari juures). Samamoodi saab standardset entalpiat leida suvalisel temperatuuril. Tavaliselt on tabelites toodud H0 25°C juures, kui pole märgitud teisiti. Entalpia muut füüsikaliste protsesside korral
ning seda raskem on tema ioone redutseerida tagasi metalliks. Negatiivsema potentsiaaliga metall tõrjub välja temast positiivsema potentsiaaliga (suurema E ±väärtusega) metalli tema soola lahusest või sulatisest Zn(t) + CuSO4(v) = ZnSO4(v) + Cu(t) Zn(t) + Cu2+(v) = Zn2+(v) + Cu(t) E ± (Cu2+/Cu) = 0,34 V E ± (Zn2+/Zn) = 0,76 V 3. Mida nimetatakse standardseks redokspotentsiaaliks? Teiste elektroodide (metallide või ka muude redokssüsteemide) potentsiaale vesinikelektroodi suhtes standardolekus (25 ±C ja kõikide ioonide kontsentratsioonidlahustes 1M) nimetatakse standardseteks redokspotentsiaalideks (Eo, V) või lihtsalt standardpotentsiaalideks ja nad on toodud käsiraamatutes vastavate tabelitena. Mida suurem (positiivsem) on E ±, seda tugevam oksüdeerija, mida väiksem (negatiivsem) on E ±, seda tugevam redutseerija. 4. Kuidas tekib galvaanipaar? Elektrolüüdid on ained, mille lahused või sulatised juhivad elektrit. Kui elektrolüüdi lahuses
pole võimalik läbi viia või mida otseselt mõõta ei saa (nt. Metaan) Entalpiamuut põlemisel ehk põlemissoojus on soojusenergia hulk, mis vabaneb ühe mooli aine täielikul põlemisel hapnikus. Aine põlemissoojuse mõõtmiseks kasutatakse kalorimeetrilist pommi. Entalpiamuut tekkimisel ehk tekkesoojus on soojusenergia hulk, mis vabaneb või neeldub ühe mooli ühendi tekkimisel lihtainetest või standardolekus. Keemilise reaktsiooniga kaasneb enamasti ka energia eraldumine või neeldumine. 30. Termodünaamika II seadus, termodünaamiliselt pöörduvad ja mittepöörduvad protsessid Protsesside suuna ja tasakaaluoleku kindlakstegemine põhineb td II seadusel: Ei ole võimalik selline protsess, kus kogu soojus muudetaks tööks ning pole võimalik kanda soojust üle külmemalt kehalt soojemale ilma tööd tegemata
Endotermilise protsessi korral ΔH > 0 ja eksotermilise protsessi korral ΔH < 0. Keemilise reaktsiooni entalpia on soojusefekt, mis kaasneb keemilise reaktsiooniga (kui rõhk ja temperatuur ei muutu). • tekkentalpia – soojusefekt 1 mooli aine tekkimisel puhastest lihtainetest nende standardolekus. • põlemisentalpia – soojusefekt 1 mooli orgaanilise aine täielikul oksü- deerumisel CO2-ks ja veeks (ja lisaks N2-ks, kui ühend sisaldab lämmastikku). Entroopia (S) - Iseeneslike protsessidega kaasneb energia ja aine jaotuse korrapära kahanemine ehk siis korrapäratuse kasv. Selle muudab oluliseks
reaktsiooni vaheetappide entalpia muutuste summa (eeldusel, et füüsikalised tingimused lähte- ja lõppolekul on samad). Hessi seadus võimaldab arvutada ka selliste reaktsioonide soojusefekte, mida reaalelus pole võimalik läbi viia. Keemilise reaktsiooni entalpia on soojusefekt, mis kaasneb keemilise reaktsiooniga (kui rõhk ja temperatuur ei muutu). St. tekkentalpia soojusefekt 1 mooli aine tekkimisel puhastest lihtainetest nende standardolekus. St. põlemisentalpia soojusefekt 1 mooli orgaanilise aine täielikul oksüdeerumisel CO2-ks ja veeks (ja lisaks N2-ks, kui ühend sisaldab lämmastikku). 19.Termodünaamika II seadus, termodünaamiliselt pöörduvad ja mittepöörduvad protsessid? Termodünaamika II seadus. Ei ole võimalik selline protsess, kus kogu soojus muutetakse tööks ning pole võimalik kanda soojust üle külmemalt kehalt soojemale ilma tööd tegemat. Isoleeritud süsteemo entroopia kasvab ajas.
Standardne nullvoolupotentsiaal (E0): G0 = -nFE0 Primaarpatarei – galvaanielement, millesse lähteained on suletud tootmisel. Kasutatakse üks kord, mille lõppedes “saab otsa”: Sekundaarpatarei – ehk aku on galvaanielement, mida peab enne kasutamist laadima. Kütuseelement – primaarpatarei, millesse lähteaineid saab pidevalt lisada. Sageli kasutavad kütuseelemendid põlevkütuseid (vesinik, metanool, metaan jne) Standardpotentsiaal. Kui kõik osalevad ained on standardolekus, on tegemist elemendi standardpotentsiaaliga. Standarpotentsiaalide kokkuleppeline nullpunk on vesinikelektrood. Mida positiivsem on elektroodi potentsiaal, seda paremini tarbib poolreaktsioon elektrone ja seda tugevam oksüdeerija on redokspaar. Mida negatiivsem on elektroodi potentsiaal, seda kergemini loovutab poolreaktsioon elektrone ja seda tugevam redusteerija on redokspaar. Tugevamad redutseerijad asuvad perioodilisuse süsteemis kahes esimeses rühmas
metallide pingereaks Pingereas vesinikust eespool on aktiivsed metallid, mis tõrjuvad lahjendatud hapetest välja vesiniku Pingereas eespool asuv metall tõrjub soola lahusest välja temast pingereas tagapool oleva metalli. Metallide pingereas eespool asuv metall on galvaaniahelas anoodiks (-), tagapool asuv katoodiks (+) 1. Standardne elektroodpotentsiaal Kõikide teiste elektroodide potentsiaale vesinikelektroodi suhtes (E 0,V) standardolekus (25C ja kõikide ioonide konts lahustis 1M). Standardsete redokspotentsiaalide väärtused on toodud vastavates käsiraamatutes Mida suurem positiivne on E0, seda tugevam oksüdeerija; mida väiksem on E 0 , seda tugevam redutseerija, seega anoodiks (redutseerijaks) on element, mille E0 on väiksem (tsink), katoodiks (oksüdeerijaks) element, mille E0 on suurem (vask). Tugevaim tuntud oksüdeerija on fluor F2 (fluoril puuduvad positiivse oa-ga ühendid), tugevaim
Katoodiks on elektrood, mille standartne redokspotensiaal E0 on suurem, anoodiks on elektrood, mille E0 on väiksem väliskeskkonnas anood ning katood on ühenduses, siis anoodne kate hävib.. Elektroodi ülesandeks on voolu juhtimine keskkonda või sellest välja, aga ka elektrivälja tekitamine, mistõttu on elektrood tavaliselt metallist ja sihipärase kujuga. Teiste elektroodide (metallide või ka muude redokssüsteemide) potentsiaale vesinikelektroodi suhtes standardolekus (25 oC ja kõikide ioonide kontsentratsioonid lahustes 1M) nimetatakse standardpotentsiaalideks. Mida suurem (positiivsem) on Eo, seda tugevam oksüdeerija, mida väikse (negatiivsem) on E o, seda tugevam redutseerija. Katoodiks on elektrood, mille Eo on suurem. Standardpotensiaalide järgi on koostatud metallide aktiivsuse rida (pingerida). Suurenemise järjekorras 1. Al 2. Zn 3. Fe 4. Sn 5. Cu. Kontaktkorrosioon on korrosioon erinevate metallide