Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "TERMODÜNAAMIKA PÕHIMÕISTED". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
reaktsioon, soojus, entalpia, gaas, entroopia, siseenergia, keemilis, soojusefekt, const, c3h8, saadused, lähteained, termodünaamika, vabaenergia, gibbsi, soojusvahetus, eksotermiline, grafiit, energiavahetus, olekuparameetrite, endotermiline, ?nrt, põhiseadus, väliskeskkonnaga, ekin, paisumistöö, kulgemise, 2220, 3co2, tekkeentalpia, ainel, aatomIdeaalse 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 – funktsioonid, mis sõltuvad olekuparameetritest, nt. siseenergia (U), entalpia (H), entroopia (S), vabaenergia (G); on määratud süsteemi olekuga ega sõltu sellest, kuidas see olek on saavutatud. Süsteemi koguenergia (E): E = Ekin. + Epot + U, Ekin ja Epot – süsteemi kui terviku kineetiline ja potentsiaalne energia. Siseenergia (U), J/mol – süsteemi moodustavate osakeste liikumise ja vastastikuste seoste energia; isoleeritud süsteemis ∆U = 0. Termodünaamika I seadus ehk energia jäävuse seadus: ∆U = q + w ,
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 funktsioonid, mis sõltuvad olekuparameetritest, nt. siseenergia (U), entalpia (H), entroopia (S), vabaenergia (G); on määratud süsteemi olekuga ega sõltu sellest, kuidas see olek on saavutatud. Süsteemi koguenergia (E): E = Ekin. + Epot + U, Ekin ja Epot süsteemi kui terviku kineetiline ja potentsiaalne energia. Siseenergia (U), J/mol süsteemi moodustavate osakeste liikumise ja vastastikuste seoste energia; isoleeritud süsteemis U = 0. Termodünaamika I seadus ehk energia jäävuse seadus: U = q + w ,
– suletud - puudub ainevahetus ümbrusega, aga võib toimuda energiaülekanne kas töö (mehaaniline toime) või soojusena (termiline toime). – isoleeritud - puudub nii energia- kui ka ainevahetus. Väliskeskkonnaga pole ei mehhaanilist ega soojuslikku kontakti. Siseenergiat avatud süsteemis saab tõsta: – paisumistöö: w = -Pex∆V (töö, mille tulemusena muutub süsteemi ruumala) – raskuse tõstmine: w = mg∆h – elektriline töö: w = φ∆q Suletud süsteemi siseenergia muutus U üleminekul algolekust lõppolekusse on võrdne süsteemile antava soojushulga q ja tema heaks tehtava töö w summaga. Süsteem võib ka energiat kaotada, st teha tööd või anda ära mingi osa soojusest. Seega muutub suletud süsteemi energia. • Suletud süsteemi energia muutub tänu energiavahetusele soojuse ja töö kujul süsteemi ja ümbritseva keskkonna vahel. Isoleeritud süsteemi siseenergia ei muutu, kuna puudub soojusülekanne 3. Protsessifunktsioonid
Borni algoritm Born koostas abivahendi seoste Paisumistöö töö, mis on tingitud ruumalamuutusest leidmiseks olekufunktsioonide omavahelistes sõltuvustes. Protsessifunktsioon süsteemis toimuvat protsessi Nelinurgas on 2 noolt, 1 ülalt alla, 2. Vasakult paremale. iseloomustav suurus, sõltub protsessi läbiviimise viisist, Vaadates olekufunkts ja olekupar paigutust on näha, et iga tähistatakse väiketähega (töö w, soojus q) olekufunkts on ümbritsetud temale omaste Reaktsiooni isobaar Isobaariga saab leida olekuparameeteritega (yl: H,S,V kesk: P,V all: G,T,F) tasakaalukonstandi, kui P=const Eksotermiline protsess soojus eraldub Reaktsiooni isoterm Isotermiga saab leida Endotermiline protsess soojus neeldub tasakaalukonstandi, kui T=const
Elavhõbe termomeetris – suletud f. Taim – avatud Füüsiline keemia kästileb keemilisi nähtuseid ja seaduspärasusi füüsika printsiipidega. 2. Kirjelda kolme viisi, kuidas saab tõsta siseenergiat avatud süsteemis! Millisega neist meetodidest saab tõsta siseenergiat suletud süsteemis? Kas mõni kõlbab ka isoleeritud süsteemi energia tõstmiseks? Siseenergiat saab tõsta töö tegemisega, temperatuuri tõstmisega. Suletud süsteemis siseenergia väheneb, isoleeritud süsteemis siseenergia ei muutu, sest puudub soojusvahetus ümbritseva keskkonnaga. Suletud süsteemi siseenergia muutus ∆ U üleminekul algolekust lõppolekusse on võrdne süsteemile antava soojushulga q ja tema heaks tehtava töö w summaga. Süsteem võib ka energiat kaotada, st teha tööd või anda ära mingi osa soojusest. Seega muutub suletud süsteemi energia energiavahetuse tõttu keskkonnaga. 3. Protsessifunktsioonid
isoprotsessiga) P=konst - isobaarilised protsessid atmosfääri rõhul lahtises nõus kulgevad reaktsioonid V=konts isokoorilised protsessid hermeetiliselt suletud jäigaseinalises aparatuuris toimuvad protsessid T=konts isotermilised protsessid Adiabaatilised protsessid ei toimu soojusvahetust ümbrusega (q = 0) muutuvad:T, P, V Protsesside liigid soojusvahetuse suuna järgi Eksotermiline protsess soojus eraldub Endotermiline protsess soojus neeldub Adiabaatiline protsess puudub soojusvahetus Olekufunktsioonid Olekufunktsioonid on arvutavad suurused. Süsteemi olekufunktsioonideks on sellised süsteemi olekut iseloomustavad suurused, mis ei sõltu oleku saavutamise viisist. Olekufunktsioone tähistatakse suurte tähtedega (siseenergia U, entalpia H, entroopia S, Gibbsi energia G) Protsessifunktsioon süsteemis toimuvat protsessi iseloomustav suurus, mis sõltub protsessi läbiviimise viisist (nt. töö w, soojushulk q) Töö (w)
isoprotsessiga) P=konst - isobaarilised protsessid atmosfääri rõhul lahtises nõus kulgevad reaktsioonid V=konts isokoorilised protsessid hermeetiliselt suletud jäigaseinalises aparatuuris toimuvad protsessid T=konts isotermilised protsessid Adiabaatilised protsessid ei toimu soojusvahetust ümbrusega (q = 0) muutuvad:T, P, V Protsesside liigid soojusvahetuse suuna järgi Eksotermiline protsess soojus eraldub Endotermiline protsess soojus neeldub Adiabaatiline protsess puudub soojusvahetus Olekufunktsioonid Olekufunktsioonid on arvutavad suurused. Süsteemi olekufunktsioonideks on sellised süsteemi olekut iseloomustavad suurused, mis ei sõltu oleku saavutamise viisist. Olekufunktsioone tähistatakse suurte tähtedega (siseenergia U, entalpia H, entroopia S, Gibbsi energia G) Protsessifunktsioon süsteemis toimuvat protsessi iseloomustav suurus, mis sõltub protsessi läbiviimise viisist (nt. töö w, soojushulk q) Töö (w)
Oksüdeerumisprotsessi tõttu on ta anood ning talle tekib elektronide liig (negatiivne laeng) Katoodil (vaskelektrood): Cu redutseerumine Need liigsed elektronide suunatakse edasi katoodile, milleks on vähemaktiivsem metall. Selle pinnal liidavad tema ioonid elektrone ehk redutseeruvad, sadestudes lihtainena. Et seal elektrone ioonide poolt seotakse, on katoodil positiivne laeng. Gibbsi energia muut määrab reaktsiooni toimumise suuna/spontaansuse. Iseeneslikult toimub reaktsioon kui E > 0 G < 0. Seega kulgeb redoksreaktsioon suunas, kus kõrgema redokspotentsiaaliga komponent on oksüdeerija ja madalama redokspotentsiaaliga komponent on redutseerija. Elektromotoorjõu mõõtmise kaudu on võimalik arvutada väga täpseid Gibbsi energia väärtusi. Juhul, kui ei ole tegemist standardtingimustega, tuleb arvestada elektroodipotentsiaalide ja vastavalt elektromotoorjõu sõltuvustn temperatuurist ja kontsentratsioonidest. Elektrolüüsi võib läbi viia ka sulas soolas.
Avatud süsteem toimub nii energia- kui ka ainevahetus ümbritseva keskkonnaga Suletud süsteem puudub ainevahetus ümbrusega, aga võib toimuda energiaülekanne kas töö (mehaaniline toime) või soojusena (termiline toime). Isoleeritud süsteem puudub nii energia- kui ka ainevahetus. Väliskesskonnaga pole ei mehhaanilist ega soojuslikku kontakti. Adiabaatne süsteem soojusvahetus väliskeskkonnaga puudub Eksotermiline protsess soojus eraldub Endotermiline protsess soojus neeldub Adiabaatne protsess puudub soojusvahetus Isotermiline protsess temperatuur konstantne Isobaariline protsess rõhk konstantne Isokooriline protsess ruumala konstantne Paisumistöö töö, mis on tingitud ruumalamuutusest Kasulik töö töö. mis ei ole seotud rummalamuutusega (näiteks akus või kütuseelemendis toimuva keemilise reaktsiooni töö) Soojusmahtuvus C on soojushulk, mis kulub, et tõsta keha soojust 1 kraadi võrra
Kindel parameetrite kombinatsioon määrab süsteemi oleku. Olekuparameetrid: p — rõhk T — temperatuur V — ruumala n — aine hulk Igasugune parameetrite muutus on termodünaamiline protsess ja nende muutus viib uue oleku tekkele. Olekufunktsioonid — suurused, mille väärtus on üheselt määratud ainult süsteemi olekuga ega sõltu sellest, millisel teel see olek saavutatud on. Neid ei saa eksperimentaalselt mõõta ega harilikult ka arvutada; arvutada saab nende muutust. U — siseenergia [kJ] H — entalpia [kJ] S — entroopia [J/kmol] G — Gibbsi vabaenergia [kJ/mol] W — töö [kJ] } pole olekufunktsioonid, sest nende väärtus sõltub viisist, mille q — soojus [kJ] } kaudu olek on saavutatud. Entalpia arvestab lisaks süsteemile ka teda ümbritsevat keskkonda. Gibbsi energia — energia, mille arvel süsteem teeb tööd Entroopia — korrapäratuse mõõt; entroopia absoluutväärtust saab arvutada. 2. termodünaamika I seadus. Soojusefektid:
mitte sellest kuidas süsteem antud olekusse on jõudnud Keskendutakse eelkõige muutustele . Muutus tähendab erinevust süsteemi lõppoleku ja algoleku vahel. Näiteks E = E(lõppolek) E(algolek) Süsteemi olek on antud kõikide ainete hulkade ja kahega kolmest järgnevast parameetrist rõhk P (Pa), temperatuur T (K), ruumala V (m3). Termodünaamika esimene seadus Ehk energia jäävuse seadus: isoleeritud süsteemi energia on jääv Suletud süsteemis võib siseenergia muutuda, kas soojuse q (J) või töö w (J) kaudu: E = q w NB! Soojus ja töö ei ole olekufunktsioonid ja mõlemad sõltuvad sellest kuidas antud olek on saavutatud Paisumistöö w = PV Entalpia H on reaktsiooni soojusefekt konstantsel rõhul: H = E + PV Entalpia on olekufunktsioon Biokeemilistes protsessides on H ligikaudu võrdne E Näiteks palmitiinhappe oksüdatsioon: CH3(CH2)14COOH (tahke) + 23O2 (gaas) 16CO2 (gaas) + 16H2O (vedelik) H = -9958,7 kJ/mol ja E = -9941,4 kJ/mol NB
2. Selgitage järgmisi mõisteid: olekuparameetrid, olekufunktsioonid, protsessi funktsioonid, intensiivsed ja ekstensiivsed suurused. Tooge näiteid! Olekuparameetrid - Neande all mõistetakse füüsikalisi makrosuurusi, mis määravad kindlaks töötava keha oleku, mida saab mõõta.; Olekufunktioonid süsteemi olekufunktsioonid on sellised süsteemi olekut iseloomustavad suurused, mis ei sõltu oleku saavutamise viisist: tihedus, siseenergia (kõrgus merepinnast). Olekufunktsiooni erinevus kahe oleku vahel sõltub ainult nendest olekutest, aga mitte viisist, kuidas ühest teise liiguti.; Protsessi funktsioonid - Mehaaniline töö kui protsessi funktsioon sõltub sellest, kuidas td süst. läheb üle algolekust lõppolekusse. Mehaaniline töö loetakse posit. td süst. paisumisel (mahu suurenemisel), negatiivseks aga komprimeerimisel (mahu väh.).; Intensiivsed suurused - Intensiivseteks nim
w rev - w 0 1. Selgitage järgmisi keemilise termodünaamika kuumemalt kehale külmemale. Kui gaas paisub mahust põhimõisted:termodünaamiline süsteem, vaakumisse siis x suureneb , q paisub, saabub tasakaal. tasakaal,temperatuur. 5. Töö, soojuse ja siseenergia arvutamine ideaalgaasile , kokkusurumisel: Kuidas on defineeritud absoluutne temperatuuriskaala? isotermilise, isokoorilise ja isobaarilise protsessi korral. Termodünaamiline süsteem süsteem eeldab et ta oleks V2 V1 piiritletud
jaotunud teises aines; lahustunud aine osakesed on aatomitest, molekulidest ja ioonidest tunduvalt suuremad agregaadid, süsteem on heterogeenne ja suhteliselt ebapüsiv – seismisel võib tekkida värvuse muutus, hägu või sade. Näiteks: piim (emulsioon - dispergeeritud aine olek vedel, dispersioonikeskkond vedel), suits (aerosool - dispergeeritud aine olek tahke, dispersioonikeskkond gaas), laava (tahke vaht – dispergeeritud aine olek gaas, dispersioonikeskkond tahke). Lahustuvus – aine max kogus, mis lahustub kindlas koguses lahustis antud temp ja rõhul. Tahkete ainete lahustuvus vees üldjuhul suureneb temp tõusuga. Gaaside lahustuvud vees temp tõusuga üldiselt väheneb ja rõhu suurenemisega kasvab. 5. Mool – aine hulk, mis sisaldab Avagadro arv loendatavat osakest. Kasutatakse reaktsioonides loendamiseks. Aatommassiühik – aatomi masside mõõtmiseks ning näitavad kui vähe aatomid kaaluvad.
Väliskeskk pole ei meh. ega soojuslikku kontakti. Adiabaatne süst soojusvahetus väliskeskk. Puudub Paisumistöö töö, mis on tingitud ruumalamuutusest Soojusmahtuvus C on soojushulk, mis kulub, et tõsta keha soojust 1 kraadi võrra Erisoojus - Ce soojushulk, mis kulub 1 g aine temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra Moolsoojus - Cm soojushulk, mis kulub 1 mooli aine temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra Siseenergia muut (qv = U) on võrdne soojusefektiga V=konts Entalpia muut (qp = H) on soojusefekt konstantsel rõhul Reaktsiooni entalpia on soojusefekt, mis kaasneb keemilise reaktsiooniha (ku rõhk ja temperatuur ei muutu) Reaktsiooni standardne entalpia on reaktsiooni entalpia 298K juures Standartne entalpiamuut H sellise protsessi entalpiamuut, mille korral nii lähteained kui ka saadused on oma standartolekus
jaotunud teises aines; lahustunud aine osakesed on aatomitest, molekulidest ja ioonidest tunduvalt suuremad agregaadid, süsteem on heterogeenne ja suhteliselt ebapüsiv seismisel võib tekkida värvuse muutus, hägu või sade. Näiteks: piim (emulsioon - dispergeeritud aine olek vedel, dispersioonikeskkond vedel), suits (aerosool - dispergeeritud aine olek tahke, dispersioonikeskkond gaas), laava (tahke vaht dispergeeritud aine olek gaas, dispersioonikeskkond tahke). Lahustuvus aine max kogus, mis lahustub kindlas koguses lahustis antud temp ja rõhul. Tahkete ainete lahustuvus vees üldjuhul suureneb temp tõusuga. Gaaside lahustuvud vees temp tõusuga üldiselt väheneb ja rõhu suurenemisega kasvab. 5. Mool aine hulk, mis sisaldab Avagadro arv loendatavat osakest. Kasutatakse reaktsioonides loendamiseks. Aatommassiühik aatomi masside mõõtmiseks ning näitavad kui vähe aatomid kaaluvad.
halvad soojusjuhid; 4) aktiivsemad mittemetallid VIIA rühmas. 7. Osata määrata etteantud ühendite aineklassi. · Oksiidid koosnevad kahest elemendist, millest üks on hapnik (Al2O3). · Happed koosnevad vesinikioonidest ja happeanioonidest (H2SO4). · Hüdroksiidi koosnevad metalliioonidest ja hüdroksiidioonidest (NaOH). · Soolad koosnevad katioonidest ja anioonidest (KCl). 8. Mis on keemiline reaktsioon? Nimeta seda mõjutavad tegurid. · Keemiline reaktsioon on protsess, mille käigus lähteainetest tekib keemiliste sidemete katkemise/moodustumise tulemusena üks või mitu keemilist ainet saadust. · Kiirust mõjutavad tegurid: 1) reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioon; 2) olek; 3) peenestusaste; 4) temperatuur; 5) katolüsaatori olemasolu; 6) rõhk (gaaside puhul). 9. Keemilised reaktsioonid metallidega
iseloomustada Komponendid Koostisosad, mida saab süsteemist eraldata, ilma et ta sõltuks teistest koostisadest Komponentide arv = koostisosade arv seosevõrrandite arv Avatud süsteem keskkonnaga energiavahetus ja ainevahetus Suletud süsteem kesskkonnaga ainult energiavahetus Isoleeritud süsteem keskkonnaga puudub igasugune vahetus, aine või energia Adiabaatne süsteem keskkonnaga ei vaheta soojust (q) Eksotermiline protsess soojus eraldub Endotermiline protsess soojus neeldub Adiabaatne protsess protsess, kus soojus (q) ei kandu üle Isotermiline protsess T=const (T-temp.) Isobaariline protsess P=const (P-rõhk) Isokooriline protsess V=const (V-ruumala) Paisumistöö töö, mis on seotud ruumalamuutusega Kasulik töö töö, mis ei ole paisumistöö (s.t. näiteks mootori töötamise töö) 1 Füüsikaline keemia Kristian Leite
Veel näiteid: kroom(III)oksiid (Cr2O3), raud(III)oksiid (Fe2O3), tsinkoksiid (ZnO). Amfoteersed oksiidid veega ei reageeri. Neutraalsetele oksiididele ei vasta ühtegi hapet ega alust. Hapete, leeliste ega veega nad ei reageeri. Sellesse alaliiki kuulub ainult 3 mittemetallioksiidi: süsinikoksiid CO (tuntud ka vingugaasina), lämmastikoksiid NO ja dilämmastikoksiid N2O (tuntud ka naerugaasi nime all). 25. Keemiline reaktsioon (liigitus, näited). Looduses, keemiatööstuses ja bioloogilistes protsessides kulgevad keemilised reaktsioonid jaotatakse kaheks: · reaktsioonid, milles reageerivate ainete aatomite oksüdatsiooniaste ei muutu · reaktsioonid, milles aatomite oksüdatsiooniaste muutub (redoksreaktsioon). Paralleelsed reaktsioonid Mõnikord kulgeb ühtede ja samade lähteainete vahel mitu erinevat keemilist reaktsiooni. Näiteks benseeni reageerimisel klooriga tekib alati nii klorobenseeni
.. siis reaktsiooni summaarne järk on astendajate summa a+b+... - nulljärku (a=0, kiirus = k), reaktsioonikiirus ei sõltu lähteainete kontsentratsioonidest - esimest järku (a = 1, kiirus = k[A]), kontsentratsioon väheneb ajas eksponentsiaalselt: ln [A]t/[A]t = -k*t [A]t = [A]0e-kt - teist järku (a = 2, kiirus = k[A]2); lähteaine kontsentratsiooni saab arvutada võrranditest: 1/[A]t – 1/[A]0 = kt; [A]t = [A]0/1+kt[A]0 Pseudo-esimest järku reaktsioon. Kui ühte lähteainet on suures ülehulga, siis selle kontsentratsioon muutub reaktsiooni vältel vähe ja seda muutust võib ignoreerida. Poolestusaeg. Esimest järku reaktsioonis väheneb lähteaine kontsentratsioon 2 korda iga võrdse ajavahemiku tagant. Vastav aeg on reaktsiooni poolestusaeg. t1/2 = 1/k ln2 Reaktsioonimehhanismid. Enamik reaktsioone kulgeb mitme etapina- elementaarreaktsiooni e elementaaraktina. Reaktsioonimehhanism – elementaaraktide järgnevus
On madala sulamistemperatuuriga pehmeid aineid, aga ka väga kõrge sulamistemperatuuriga ülimalt tugevaid ja vastupidavaid aineid (teemant). Mittemetallide värvused võivad olla väga erinevad. 21. Alused- koosnevad metallioonist ja hüdroksidioonist (OH-). 22. Happed- koosnevad vesinikioonist(H+) ja happejääkioonist 23. Soolad- koosnevad metallioonist ja happejääkioonist 24. Oksiidid- koosnevad kahest elemendist, millest üks on hapnik. 25. Keemiline reaktsioon (liigitus, näited). Looduses, keemiatööstuses ja bioloogilistes protsessides kulgevad keemilised reaktsioonid jaotatakse kaheks: – reaktsioonid, milles reageerivate ainete aatomite oksüdatsiooniaste ei muutu – reaktsioonid, milles aatomite oksüdatsiooniaste muutub (redoksreaktsioon). Ühinemisreaktsioon - tulemusel tekib liht- või liitainetest ühend: H2 + Cl2 = 2HCl Lagunemisreaktsioon - saadusteks on aatomid või uued lihtained Cl2 = 2Cl
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:
universaalsed BIOLOOGILISE TERMODÜNAAMIKA ALUSED Termodünaamika (TD) - õpetus · energia muundumisest · keemilise tasakaalu kvantitatiivsest kirjeldamisest Termodünaamiline süsteem - üksikreaktsioon, rakk või organism Keskkond - kõik, mis on väljaspool süsteemi Süsteem + keskkond = kõiksus (universum) TD I seadus: Üldine (süsteem + keskkond) energiahulk on jääv. TÖÖ SOOJUS E = Eproduktid Ereaktandid = Q - W E - süsteemi siseenergia Q - keskkonnast seotud soojus W- süsteemi poolt tehtud töö (Bio)keemias enamkasutatav ENTALPIA (H) mõiste H = E + PV Kui P = const Hp = Ep + PV Kuna PV= töö, siis Qp = Ep + PV = Hp ENTALPIA = SOOJUSEFEKT (P = const.) Ühik - cal/mol või J/mol H < 0 eksotermiline protsess (soojus eraldub) H > 0 endotermiline protsess(süsteem seob soojust) TD II seadus: Universumi entroopia kasvab alati.
o Protsess keevitusest kiirem. · Joodise puudus: o Jooteliite temperatuuritundlikkus (kuumus võib põhjustada liite tugevuse vähenemise) · Woodi sulam (Wood's alloy) 50% vismuti, 26,7% plii, 13,3% tina ja 10% kaadmiumi o Sulamistemperatuur on madalam tema komponentide sulamistemperatuurist · Molaarne kontsentratsioon ehk molaarsus iseloomustab lahuse kontsentratsiooni ning näitab, mitu mooli ainet on lahustatud 1 liitris lahustis · Redoksreaktsioon on keemiline reaktsioon, mille juures elektronid lähevad üle redutseerjalt oksüdeerijale ning esimese oksüdatsiooniaste suureneb, teise oma samal ajal väheneb · Elektrone loovutavaid aatomeid nimetatakse redutseerijaks. · Raud oksüdeerub ehk on anood (loovutab elektrone) · Galvaanielement seadis, kus keemilise reaktsiooni energia muudetakse elektrienergiaks o Element koosneb kahest vastavasse elektrolüüdilahusesse paigutatud elektroodist
Materjalide füüsikalised omadused ( tihedus, sulamistemperatuur, korrosioonikindlus) : Tihedus füüsikaline suurus, mis näitab aine massi ruumala ruumalaühikus. Sulamistemperatuur- Temperatuur, mil materjal läheb üle tardolekust vedelasse. Korrosioon materjali ja keskkonna (õhk, vesi, kemikaalid) vaheline reaktsioon, milles materjal hävib. Sulam metalne materjal, mis on kahe või enama metalli segu. Homogeensetes sulamites on erinevate elementide aatomid jaotunud ühtlaselt. Heterogeensetes sulamid koosnevad eri koostisega kristalsetest faasidest. Sulami eelis metalli ees : odavam, kõvem, tugevam, kuumakindlam, vastupidavam, korrosioonikindlam. Redoksreaktsioon keemiline reaktsioon, mille juures elektronid lähevad üle redutseerijalt
Kordamine füüsikalise ja kolloidkeemia protokollide vastamiseks Vaja on vastata 1) 1. Soola integraalse lahustumissoojuse määramine 1. Esimene termodünaamika põhiseadus. Termodünaamika esimene seadus sätestab, et keha siseenergia (U) saab muutuda tänu soojushulgale (Q), mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle (A), mida süsteem teeb välisjõudude vastu:U = Q - A, kus Q on soojushulk, mille keha saab väliskeskkonnalt ning A on töö, mida keha teeb välisjõudude vastu (juhul kui keha annab soojust ära, siis on Q negatiivne; kui välisjõud teevad tööd, siis on Apositiivne). Termodünaamika I seadus on üldise energia jäävuse seaduse konkreetne väljendus termiliste
Nad erinevad üksteisest tiheduse, kokkusurutavuse ja ühtlase täite poolest. Segu- kombinatsioon kahest või enamast ainest. Homogeenne segu- koostis on koguaeg sama, on ainult ühes faasis Heterogeenne segu- koostis varieerub, on mitmes faasis. Lahus- mitmes erinevast komponendust koosnev homogeenne süsteem. Tõeline lahus- termodünaamiliselt püsiv süsteem Kolloidlahus- süsteem on heterogeenne ja suhteliselt ebapüsiv. Lahused võivad olla mitmes olekus: tahke(pronks, teras), gaas (õhk, CO2), vedel (bensiin). Samuti on olemas ka superkriitiline olek ja plasmaolek (virmalised). Näiteks: Millest sõltub, kas lahustumine on endotermiline või eksotermiline? Kui kristallvõte lõhkumiseks kulub vähem energiat kui solvatsioonil vabanev energia, siis on tegu eksotermilise protsessiga, vastasel juhul on tegemist endotermilise protsessiga. Mille mõõtmiseks kasuatakse järgnevaid ühikuid ja mida nad näitavad. Mool- aine hulga ühik (mol)
ühesuguste kvantarvuga elektroni. neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid, mis moodustavad võrrandi mõlemal poolel peab aatomite sümbolite arv olema 2) Energia miinimum peab elektronide aatomis olema välissfääri. võrdne. 2H2+O2=2H2O Lähteaine masside summa on võrdne minimaalne potensiaalne energia. Mida kaugemal elektron on Kompleksi ühendi tekke näiteks on järgnev reaktsioon: lõppsaaduste masside summaga. (A.larosier 1774) tuumast, seda nõrgemini on ta tuumaga seotud. 1.2 Energia jäävuse seaduse - järgi energia ei tekki ega kao. 3) F..Mundi reegel ühesugust tüüpi orbitaalid täituvad esmalt Kui süsteem on suletud siis energia hulk konstantne. Energia on ühesuguse spintkvantarvuga elekrtonidena st.elektronid asuvad
aatomi raadius väheneb. Aatomi elektronkihtide mahtuvust iseloomustab vastavalt. Elektronid püüavad reaktsioonides omandada 8 elektronilist väliskihti oktetti. Metalli aatomitel on kergem loovutada 1-3 elektroni, kui liita neid oktetti tekkimisel. Metallid loovutavad elektrone.NT: Na-e- =Na+; Mg 2e- =Mg 2+; Al 3e2 =Al3+ jne. Mittemetallid liidavad elektroone: Cl+e-= Cl-; S +2e- = S2- 3. Keemiline side ja molekuli ehitus keemiline reaktsioon on lähteainete molekulides sidemete katkemine ja saaduste molekulides uute molekulide tekkimine. Reaktsioonides ei muutu aatomite arv ja liik, kuid muutuvad sidemed, mille juures eraldub või neeldub energia. Uue sideme tekke põhjuseks on ühinevate aatomite elektronide kollektiveerumine molekulis, millega võib kaasneda ka laengu ülekandumine. Eristatakse mitmesuguseid sidemetüüpe: kovalentne-, iooniline, metalliline, koordinatiivne-, vesinikside.
Entroopia süsteemi korrapäratuse mõõt (S, J/K·mol). Entroopia kasv S >0, sulamine, aurustumine, lahustumine, temp tõstmine, reaktsioonid, kus gaasiliste ainete hulk kasvab Entroopia 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
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
16. Mida väljendab lahuse molaarne kontsentratsioon? Kas molaarne kontsentratsioon on mõõdetav või arvutatav suurus? Selgitage. Molaarne kontsentratsioon ehk molaarsus iseloomustab lahuse kontsentratsiooni ning näitab, mitu mooli ainet on lahustatud 1 liitris lahuses. Molaarse kontsentratsiooni mõõtühik on: 1M= 1mol/l --> ühe molaarne lahus ehk üks mool ainet/ühes liitris lahuses. Arvutatav suurus, sest on vaja arvutada moolide arv. C m=n/V 17. Mis on keemiline reaktsioon? Reaktsioonitüübid (näided). Keemilist reaktsiooni kirjeldatakse reaktsiooni võrrandiga, mis näitab protsessis osalevaid lähteaineid ja lõppprodukte. Looduses, keemiatööstuses ja bioloogilistes protsessides kulgevad keemilised reaktsioonid jaotatakse kaheks: reaktsioonid, milles reageerivate ainete aatomite oksüdatsiooniaste ei muutu reaktsioonid, milles aatomite oksüdatsiooniaste muutub (redoksreaktsioon) 1
ülejäänust eraldatud reaalsete või mõtteliste piiridega. Süsteemid liigitatakse ülesehituse ja koostise alusel: välisrõhuga võrdne gaasi rõhk. Homogeenne süsteem süsteemi omadused on Termiliselt isoleeritud anumas saab gaasi paisumistöö kõikides süsteemi osades samad või muutuvad ainukeseks allikaks olla gaasi siseenergia paisumise ühtlaselt. käigus gaas jahtub. Heterogeenne süsteem koosneb mitmest Keemilised ja füüsikalised protsessid toimuvad enamasti üksteisest reaalsete pindadega eraldatud kas püsival rõhul või süsteemi muutumatu ruumala juures.
annaabi.ee 
