Füüsikaline keemia Füüsikaliseks keemiaks nimetatakse teadusharu, mille uurimisobjektiks on aine ehitus ja keemiliste protsesside kulgemise üldised füüsikalised seaduspärasused. (adsorptsioon, aurustumine, sulamine, difusioon, elektrolüüs jne) Termodünaamika Termodünaamika uurib ainult makrosüsteeme, mitte üksikuid molekule või nende osi. Termodünaamika on teadus energia muundumistest. Termodünaamiline süsteem süsteem, mida saab ümbritsevast keskkonnast eraldada ja eksperimentalselt uurida. Termodünaamika ajalugu Õpetus termiliste protsesside soojusefektidest ja tööst. Klassikaline termodünaamika tekkis 19.sajandi keskel. Tänapäeval uurimisobjekt: erinevate energiavormide vastastikused üleminekud mitmesugustes füüsikaliste ja keemilistes protsessides. Süsteemid ja ümbritsev keskkond Süsteemide jaotus teda väliskeskkonnaga siduvate protsesside järgi: avatud - toimub nii energia- kui ka ainevahetus ümbritseva keskkonnaga suletud - p...
Töö. Soojus. Seos nende vahel. Mis kujutab endast 3. Soojusmahtuvus. Cp ja Cv vaheline seos. Mis kujutab endast 4. Iseloomustage pööratavaid ja mittepööratavaid protsesse paisumise ja kokkusurumise näite abil. graafik 5. Töö, soojuse ja siseenergia arvutamine ideaalgaasile isotermilise, isokoorilise ja isobaarilise protsessi korral. Arvutus isotermiline 6. Tuletage avaldis S = f (q) ja tõestage, et entroopia on olekufunktsioon Entroopia tõestus. Valemid olemas tõesta lõppvalem. 7. Termokeemia. Reaktsiooni soojusefekti arvutamine. Hessi seadus. Soojusefekti sõltuvus temperatuurist. Kirchoffi seadus. 8. Entroopia pööratavates ja mittepööratavates protsessides. Spontaansete protsesside suund. 9. Absoluutse entroopia arvutamine Ei 10. Entroopia statistiline interpretatsioon 11. Gibbsi ja Helmholtzi vaba energia. Vaba energia kui protsessi suuna kriteerium . Helmholtzi 12. Isobaarse potentsiaali sõltuvus rõhust Oluline. Tõesta valem 13. Keemiline potentsiaal.
Aatommass (Ar ) näitab elemendi aatomi massi aatommassiühikutes, s.t mitu korda on antud elemendi aatom raskem 1/12 süsiniku aatomist. Aatommass on dimensioonita suurus, elementide aatommassid on perioodilisussüsteemi tabelis. Tabelis toodud aatommassid pole täisarvulised seetõttu, et seal on arvesse võetud erinevate massiarvudega isotoobid nende leidumise järgi looduses ning arvutatud isotoopide keskmine aatommass. Paljudel juhtudel ühinevad keemiliste elementide aatomid molekulideks. Näiteks esineb vesinik (H) põhiliselt kaheaatomilise molekulina (H2), samuti hapnik (O2) ja lämmastik (N2). Indeks kaks näitab, mitu elemendi aatomit on molekulis. Seega tähistab keemiline valem H2SO4 väävelhappe molekuli, mis koosneb kahest vesiniku-, ühest väävli-ja neljast hapnikuaatomist. Mool (n, mol) on aine hulk, mis sisaldab 6,02 .*1023 ühe ja sama aine ühesugust osakest (molekuli, aatomit, iooni, elektroni vm). Seega saab moolides väljendada kõ...
Ho = saadused lähteained 23. Hessi seadus soojusefekt, olles võrdne reaktsioonisaaduste ja lähteainete entalpiate erinevusega (kui P = const!), ei sõltu reaktsiooni tegeliku toimumise viisist ega vaheetappidest. See annab võimaluse leida reaktsioonide soojusefekte, mida on raske mõõta, seega ka võimaluse leida ühendite tekkeentalpiate väärtusi, juhul kui soojusefekti nende tekkimisel lihtainetest pole võmalik mõõta. Termokeemia võrrandeid saab liita ja lahutada, reaktsioonid võivad olla ka ainult teoreetiliselt eraldatavad. Samamoodi liidetakse/lahutatakse nende soojusefekte. 24. Süsteemi soojusmahtuvus näitab, kui suurt soojushulka on tarvis antud keha soojendamiseks 1 kraadi võrra. Erisoojusvahetus e erisoojus 1 massiühiku antud aine soojusmahtuvus (c, J/K·g). c = q/mT Molaarne soojusmahtuvus 1 mooli antud aine soojusmahtuvus (J/K·mol).
Ho = saadused lähteained 23. Hessi seadus soojusefekt, olles võrdne reaktsioonisaaduste ja lähteainete entalpiate erinevusega (kui P = const!), ei sõltu reaktsiooni tegeliku toimumise viisist ega vaheetappidest. See annab võimaluse leida reaktsioonide soojusefekte, mida on raske mõõta, seega ka võimaluse leida ühendite tekkeentalpiate väärtusi, juhul kui soojusefekti nende tekkimisel lihtainetest pole võmalik mõõta. Termokeemia võrrandeid saab liita ja lahutada, reaktsioonid võivad olla ka ainult teoreetiliselt eraldatavad. Samamoodi liidetakse/lahutatakse nende soojusefekte. 24. Süsteemi soojusmahtuvus näitab, kui suurt soojushulka on tarvis antud keha soojendamiseks 1 kraadi võrra. Erisoojusvahetus e erisoojus 1 massiühiku antud aine soojusmahtuvus (c, J/K·g). c = q/mT Molaarne soojusmahtuvus 1 mooli antud aine soojusmahtuvus (J/K·mol).
tema soojusmahtuvus. Järelikult peaks olema NO2 suurema soojusmahtuvusega, sest mida suurem on keha (mida rohkem aatomeid), seda suurem on soojusmahtuvus. 5. Kirjutada süsteemi soojusmahtuvuse avaldised püsival rõhul ja ruumalal. Kummal juhul on soojusmahtuvus suurem? ∆U ∆H Cv = ∆ T Cp= ∆T Konstantsel rõhul on soojusmahtuvus mõnevõrra suurem, sest osa soojusest kulub paisumistöö tegemiseks. 6. Termokeemia, reaktsiooni soojusefekt, endotermiline ja eksotermiline reaktsioon. Termokeemia – tegeleb keemiliste muundumiste soojusefektidega, põhineb termodünaamika esimesel seadusel. Eksotermiline protsess – ja endotermiline entalpiamuut on võrdne süsteemi poolt neelatud või eraldatud soojusega. Eksotermilise korral märk miinusega ja eraldub soojus, metaani põlemine. Endotermiline protsess on pluss märgiga ja soojus neeldub. Nt jää sulamine. 7
Tekkesoojuseks nimetatakse soojusehulka, mis vabaneb (või neeldub) ühe mooli aine tekkimisel püsivas olekus olevatest lihtainetest nn. standardtingimustel (normaalrõhul ja temperatuuril 298 K). Lihtaine tekkesoojused on võrdsed 0-ga Põlemissoojus- ühe mooli aine täielikul põlemisel vabanev soojusehulk. 3. Hessi seadus - Reaktsiooni soojusefekt sõltub ainult süsteemi alg- ja lõppolekust. Seda väidet nimetatakse Hessi seaduseks ehk termokeemia põhiseaduseks. See on termodünaamika I seaduse rakendus keemilistele protsessidele. Hessi seadusest tehakse järgmised järeldused: a) pärisuunalise keemilise reaktsiooni soojusefekt on võrdnevastasmärgiga võetud vastassuunalise reaktsiooni soojusefektiga. b) Astmelistes reaktsioonides on soojusefekt võrdne üksikute reaktsioonistaadiumite soojusefektide summaga. Entalpia muut ringprotsessis on 0. 4. Keemiliste reaktsioonide soojusefektide arvutamine
Kummal juhul on soojusmahtuvus suurem? ΔU ΔH Konstantsel ruumala: Cp= Konstantsel rõhul: Cp= ΔT ΔT Soojusmahtuvus on suurem konstantsel rõhul, kuna osa saadud soojusest kulub paisumistöö tegemiseks. 6. Termokeemia, reaktsiooni soojusefekt, endotermiline ja eksotermiline reaktsioon. Termokeemia-tegeleb keemiliste muundumiste soojusefektidega, põhineb termodünaamika 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!
P=10 *X 1 +P20 *X2 võrreldes väikesed, võetakse ruumala mutes ja moolide arvu seotud vee moolide arvu nimetatakse kristallvee koefit-sendiks. 7. Redoksreaktsioonid. Elektrokeemia mutes arvesse ainult gaaside reaktsioonide puhul. Tahkete ainete lahustumisega vedelikes kaasneb enamasti soo-juse Redoksreaktsioonid on reaktsioonid, mille käigus muutub Termokeemia võrrandid. Soojusefekti väärtusi sisaldavaid neeldumine. See seletub energia kuluga, mis läks krijtallvõre lag- elementide oksüdatsiooniaste. N: reaktsiooni võrrandeid nim. termokeemia võrranditeks. undamiseks ja molekulide või ioonide difundeerimiseks lahustis. Mõ- Zn+H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2
gaasi omadega võrreldes väikesed, võetakse ruumala mutes ja suspersioonid, kus tahke aine on pihustunud vedelikus. Siia kuul ka ülehulga tõttu negat, lahus aga posit laengu. Met-i negat laeng moolide arvu mutes arvesse ainult gaaside reaktsioonide puhul. emulsioonid, kus vedel aine on pihustatud vedelikus. Kui aine osakeste hakk posit-id ioone tagasi tõmb. Tek tasakaal, kus met-st lahk Termokeemia võrrandid. Soojusefekti väärtusi sisald-id reaktsi mõõtmed on 10 7 l0 9 on süsteem kolloiddispersne ja edasine ajaühikus sama palju ioone kui tuleb tagasi. võrrandeid nim. termokeemia võrranditeks. Reaks-i soojusefekt peenest-ne ei ole võimalik, kuna siis tek lahused. Potentsiaalide vahet met-i ja ümbritseva lahuse vahel nim. olenb välisting-st (temp-st,rõhust)
ainult teoreetilist tähtsust. Massivahetus on võimalik ainult Siseenergia isotermilisel protsessil on 0 ja ülejäänutel U=q-w avatud süsteemis, lisaks termilisele vahetusele. Homogeenne 6. Tuletage avaldis S = f (q) ja tõestage, et entroopia on süsteem koosneb ühest faasist. Heterogeenne aga mitmest eri olekufunktsioon faasist. Ekstensiivne ja intensiivne suurus: intensiivsete suuruste puhul suurus ei sõltu ainehulgast (, p,T). ekstensiivsed suurused 7. Termokeemia. Reaktsiooni soojusefekti arvutamine. Hessi pööratavale (ideaalsele) prots. dSpr = 0 Isoleeritud süst. sõltuvad ainehulgast (V,m)Ekstensiivsest suurusest on võimalik seadus. Soojusefekti sõltuvus temperatuurist. Kirchoffi üle minna intensiivsetele suurustele, väljendades nt: mahtu seadus
Ho = saadused lähteained 23. Hessi seadus soojusefekt, olles võrdne reaktsioonisaaduste ja lähteainete entalpiate erinevusega (kui P = const!), ei sõltu reaktsiooni tegeliku toimumise viisist ega vaheetappidest. See annab võimaluse leida reaktsioonide soojusefekte, mida on raske mõõta, seega ka võimaluse leida ühendite tekkeentalpiate väärtusi, juhul kui soojusefekti nende tekkimisel lihtainetest pole võmalik mõõta. Termokeemia võrrandeid saab liita ja lahutada, reaktsioonid võivad olla ka ainult teoreetiliselt eraldatavad. Samamoodi liidetakse/lahutatakse nende soojusefekte. 24. Süsteemi soojusmahtuvus näitab, kui suurt soojushulka on tarvis antud keha soojendamiseks 1 kraadi võrra. Erisoojusvahetus e erisoojus 1 massiühiku antud aine soojusmahtuvus (c, J/K·g). c = q/mT Molaarne soojusmahtuvus 1 mooli antud aine soojusmahtuvus (J/K·mol).
energeetiline külg. Keemiline termodünaamika - energiavormide üleminekud keemilistes protsessides. Termodünaamika (TD) uurib süsteemide üldisi energeetilisi omadusi, mitte süsteemide siseehitust. Olekuparameetrid:T(K); P(Pa); V(m3,dm3);n(mol). Keemil. reaktsioonidel (peaaegu alati) eraldub või neeldub soojust.Homogeensed:kogu ulatuses ühtlased, omadused samad või muutuvad ühtlaselt (pidevalt). Heterogeensed- omadused muutuvad hüppeliselt, süsteemid koosnevad eri faasidest. Termokeemia: soojusefektide arvutamine ja mõõtmine. Soojusefekte uuritakse tavaliselt tingimusel, mil üks olekuparameeter on const. V=constisokoorne ; P=const isobaarne. Termokeemiavõrrandid: - reaktsioonivõrrand, mis sisaldab soojusefekti väärtust. Soojusefektide väärtused (teatmeteostes) - antud ühtse standardoleku suhtes : 1 atm (0,1 MPa), 25°C (298 K) siis tähistus H298 (reaktsiooni standardentalpia).
∆Ho = saadused – lähteained 23. Hessi seadus – soojusefekt, olles võrdne reaktsioonisaaduste ja lähteainete entalpiate erinevusega (kui P = const!), ei sõltu reaktsiooni tegeliku toimumise viisist ega vaheetappidest. See annab võimaluse leida reaktsioonide soojusefekte, mida on raske mõõta, seega ka võimaluse leida ühendite tekkeentalpiate väärtusi, juhul kui soojusefekti nende tekkimisel lihtainetest pole võmalik mõõta. Termokeemia võrrandeid saab liita ja lahutada, reaktsioonid võivad olla ka ainult teoreetiliselt eraldatavad. Samamoodi liidetakse/lahutatakse nende soojusefekte. 24. Süsteemi soojusmahtuvus – näitab, kui suurt soojushulka on tarvis antud keha soojendamiseks 1 kraadi võrra. Erisoojusvahetus e erisoojus – 1 massiühiku antud aine soojusmahtuvus (c, J/K·g). c = q/m∆T Molaarne soojusmahtuvus – 1 mooli antud aine soojusmahtuvus (J/K·mol).
Diagrammilt saab lugeda, millisel temperatuuril antud kahest ainest koosnev segu sulab või aurustub, ning milline on seejuures tekkiva auru koostis (lenduvamat komponenti on aurus rohkem kui vedelikus). Termokeemia Keemiline termodünaamika uurib erinevate energiavormide vastastikuseid üleminekuid keemilistes ja füüsikalistes protsessides. Termodünaamika ei tegele süsteemi molekulaarse ehitusega. Termokeemia - termodünaamika osa, mis uurib soojuse teket ja liikumist. Termokeemia tegeleb protsesside soojusefektide mõõtmise ja arvutamisega, ei tegele süsteemi molekulaarse ehitusega. Olekuparameeter - süsteemi iseloomustav mõõdetav suurus (rõhk, temperatuur, ruumala, ainehulk jne). Olekufunktsioon -suurus, mis sõltub ainult olekuparameetritest, ei sõltu antud olekusse jõudmise teest. Soojus e. soojushulk e. soojusefekt - energia ülekande mõõt, kui energia ülekanne avaldub temperatuuri muutusena. Tähis q.
Sulamine ja aurustumine on endotermilised, tahkumine (sulamisentalpia; sulamissoojus) ja kondenseerumine eksotermilised (aurustumisentalpia; aurustumissoojus). Tahkumisentalpia; sublimatsioonientalpia = sulamis- ja aurustumisentalpia summa. Soojenemiskõver – graafik, mis näitab temperatuuri muutust, kui objekti soojendada (entalpia kasvab) konstantse kiirusega. Reaktsioonientalpia – keemilise reaktsiooniga kaasnev entalpiamuut. Reaktsioonivõrrand koos entalpiamuuduga on termokeemia võrrand. Seos H ja U vahel. Kui ei tarbita ega teki gaasi siis H = U. Kui reaktsioonis muutub gaasi moolide arv ngaas võrra, siis eeldades gaasi ideaalsust, on H = U + ngaasRT kus ngaas = nlõpp - nalg Hessi seadus – kuna entalpia on olekufunktsioon, saab reaktsioonientalpiat arvutada vastava reaktsiooni etappide entalpiamuutude summana. Söe (grafiidi) põlemise näide! Standardne tekkeentalpia – antud aine lihtainest tekke reaktsiooni
Füüsikaline keemia Füüsikaliseks keemiaks nimetatakse teadusharu, mille uurimisobjektiks on aine ehitus ja keemiliste protsesside kulgemise üldised füüsikalised seaduspärasused. (adsorptsioon, aurustumine, sulamine, difusioon, elektrolüüs jne) Termodünaamika Termodünaamika uurib ainult makrosüsteeme, mitte üksikuid molekule või nende osi. Termodünaamika on teadus energia muundumistest. Termodünaamiline süsteem süsteem, mida saab ümbritsevast keskkonnast eraldada ja eksperimentalselt uurida. Termodünaamika ajalugu Õpetus termiliste protsesside soojusefektidest ja tööst. Klassikaline termodünaamika tekkis 19.sajandi keskel. Tänapäeval uurimisobjekt: erinevate energiavormide vastastikused üleminekud mitmesugustes füüsikaliste ja keemilistes protsessides. Süsteemid ja ümbritsev keskkond Süsteemide jaotus teda väliskeskkonnaga siduvate protsesside järgi: avatud - toimub nii energia- kui ka ainevahetus ümbritseva keskkonnaga suletud - p...
1. Keemia põhimõisteid ja põhiseadusi Keemia uurimisobjektiks on ained ja nende muundumised. Keemia on teadus ainete koostisest, ehitusest, omadustest, muundumisest ja sellega kaasnevatest nähtustest. Keemia põhiseaduste avastamiseni jõuti 18. saj lõpul, 19. saj alguses. 1.1 Massi jäävuse seadus Suletud süsteemi mass ei sõltu selles süsteemis toimuvatest protsessidest. Lähteainete masside summa võrdub lõppsaaduste masside summaga. (Laroiser, 1774a.) Keemilise reaktsiooni võrrandi kujutamisel avaldub seadus selles, et reaktsioonivõrrandi mõlemal poolel peab elementide aatomite arv olema võrdne. Reaktsiooni käigus aatomid ei kao ega teki ja et aatommass on püsiv, ei muutu ka ainete üldmass. N: 2H2+O2=2H2O (2 mol/1mol/2mol -> 4g/32g/36g) Reageerivate ainete masside summa võrdub lõppsaaduste masside summaga. 1.2 Energia jäävuse seadus Energia ei teki ega kao. Suletud süsteemis on energia hulk konstantne. Energia on seotud massiga: E= m*c2 ...
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
