Üldkeemia kordamisküsimuste vastused (1)

Üldkeemia kordamisküsimuste 
vastused 
1. Mis on aatom ? Millest see koosneb? Kirjelda Na 
aatomi näitel. 
• Aatom on osake, mis koosneb aatomituumast ja 
elektronidest ning on elektriliselt neutraalne.   
• Näide.  Naatrium   
Na: +11|2)8)1)  
p arv: 11 
n arv (ümardatud aatommass – aatomnr): 12 
2. Mis on keemiliste elementide 
perioodilussüsteem ja tema seaduspärasused? 
• Perioodilisussüsteem on süsteem, mille 
moodustavad keemilised elemendid, mis on 
jagatud rühmadesse ja perioodidesse. 
• Seaduspärasused: 1) perioodides → nõrgenavad 
elementide metallilised  omadused ( tuumalaeng  
suureneb, raadius väheneb); 2) rühmades ↓ 
tugevnevad metallilised omadused (kihtide arv ja 
raadius suureneb). 
3. Mis on oksüdatsiooniaste? Osata määrata seda 
etteantud ühendites. 
• Oksüdatsiooniaste on arv, mis näitab aatomi 
oksüdeerituse astet keemilises ühendis. 
• Määramine.  
Lihtainete o-a on 0 ning liitainetes on kõigi aatomite 
o-a summa 0. 
A-rühmade metallidel võrdub o-a nende rühma 
numbriga. B-rühmade metallidel on II. 
Mittemetallide  o-a muutuvad vahemikus rühmanr 
(max) kuni rühmanr – 8 (min). 
NB! F on alati –I, O –II ja H tavaliselt I. 
4. Mis on keemiline side? Nimeta selle eriliigid ja 
kuidas neid eristatakse? 
• Keemiline side on viis, kuidas on kaks või enam 
aatoimit/iooni omavahel seotud.  
• Eriliigid: 1) iooniline side ( metall  + mittemetall); 
2) kovalentne   polaarne side (mittemetall + 
mittemetall); 3) kovalentne mittepolaarne side 
(mittemetall lihtainena); 4) metalline side (metall 
lihtainena).  
5. Mis on metallid? Nimeta metallide 
põhiomadused. 
• Metallid on keemilised elemendid, mis  
keemilistes reaktsioonides peamiselt loovutavad 
elektrone.  
• Põhiomadused: 1) elektrijuhtivus ; 2) 
soojusjuhtivus; 3)  plastilisus ; 4) metalne läige.  
6. Mis on mittemetallid ? Nimeta mittemetallide 
põhiomadused. 
• Mittemetallid on suure elektronegatiivsusega 
elemendid, mis keemilistes reaktsioonides 
peamiselt liidavad elektrone. 
• Põhiomadused: 1) allotroopsed teisendid – üks 
element moodustab mitu erinevat lihtainet (nt 
grafiit ja teemant ); 2) halvad elektrijuhid; 3) 
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 – 
reageerimine hapete, leeliste ja veega. 
1. Reageerimine hapetega 
  A. Pingereas vesinikust vasakul olevad metallid 
reageerivad lahjendatud hapetega. 
   
Zn + 2HCl = ZnCl2  + H2 
  B. Pingereas vesinikust paremal olevad metallid 
ei reageeri lahjendatud hapetega. 
  C. Lämmastikhape ja kontsentreeritud H2SO4 
reageerimisel metallidega pole oluline metalli 
asukoht pingereas vesiniku suhtes. 
   
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 
   
2Ag + 2konts. H2SO4 = Ag2SO4 + SO2 + H2O 
2. Reageerimine leelistega 
   
2Al +  6H2O  + 6OH- = 2[Al(OH)6]3- + 3H2 
3. Reageerimine veega 
  A.  Aktiivsed metallid (K-Mg) reageerivad veega. 
   
2Na + H2O = 2NaOH + H2 
  B. Keskmise aktiivsusega metallid (Al-Fe) 
reageerivad veearuga. 
   
Zn + H2O = ZnO + H2 
  C. Väheaktiivsed metallid (Ni-Au) ei reageeri 
veega. 
 
10. Loetle erinevaid keemilisi reaktsioone.  
1. Paralleelne – ühtede ja samade  lähteainete vahel 
kulgeb mitu erinevat keemilist reaktsiooni. 
   
C6H6 + Cl2 = C6H5Cl + HCl 
   
C6H6 + 3Cl2 = C6H6Cl6 
2. Ühinemine – tekib liht- või liitainetest ühend 
( oksiid + vesi, happeline oksiid + aluseline oksiid, 
metall + mittemetall).  
   
H2 + Cl2 = 2HCl 
3.  Lagunemine  – ühe aine lagunemisel tekib kaks 
või  enamat uut ainet (hüdroksiidide, 
hapnikhapete, karbonaatide lagunemine). 
   
Cu(OH)2 = CuO + H2O 
4. Asendus – lihtaine  aatomid asendavad  liitaine  
koostisse kuuluvaid aatomeid (metall + hape, 
metall + sool, metall + vesi). 
   
Fe + CuSO4  = FeSO4 + Cu 
5. Vahetus – kulgeb kahe liitaine vahel, tekib kaks 
uut ainet. 
   
BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl  
6. Isomerisatsioon – kvalitatiivne ja  kvantitatiivne  
koostis jääb samaks, kuid muutub aine struktuur. 
   
CH3CH2CH2CH3 = CH3CH(CH3)CH3 
7. Allotroopne – ühest lihtainest tekib teine liitaine. 
   
3O2 = 2O3 
11. Osata tasakaalustada redoksreaktsioone.  
Näide. 
12. Mis on keemilise reaktsiooni tasakaal? Kuidas 
on seda võimalik mõjutada? 
• Keemiline tasakaal on pöörduva reaktsiooni olek, 
mille korral päri- ja vastassuunaliste 
reaktsioonide kiirused on võrdsed. 
• Tasakaalu mõjutavad tegurid: 1) 
lähteainete/saaduste kontsentratsiooni 
suurendamine /vähendamine; 2) 
rõhu/temperatuuri tõstmine/ alandamine . 
13. Mis on pH ja kuidas seda määratakse?  
• pH iseloomustab vesinikioonide sisaldust lahuses. 
• Määramine. 
pH-meeter – aparaadi andur sukeldatakse lahusesse  
ning vastav pH väärtus loetakse skaalalt.  
Indikaator  –  värvaine lahus, mille värvus muutub  
vastavalt keskkonna pH-le (metüüloranž, lakmus jt). 
14. Mis on aine olek? Millest aine oleku muutus 
sõltub? 
• Agregaatolek e olek on aine vorm, mille määrab 
tema molekulide soojusliikumise iseloom. 
• Põhiolekud: 1) tahke; 2) vedel; 3) gaasiline; 4) 
plasmaolek. 
Tahke  
Aine molekulid ja aatomid sooritavad vaid väikesi  
võnkumisi kindlate asendite  ümber. 
Tahked  kehad säilitavad kindla temperatuuri juures  
kuju ja ruumala. 
 
 
Vedel 
Üksikud molekulid pole seotud kindlate 
asenditega. 
Aurumine - vedelik saab väljaspoolt soojust, mille 
käigus osad molekulid omandavad suure energia, et  
saavad vedelikust lahkuda. 
Gaasiline 
Aine molekulid/aatomid liiguvad täiesti vabalt ja  
korratult. Pole kindlat ruumala ega kuju. 
Plasmaolek 
Aine koosneb elektriliselt laetud või neutraalsetest  
aatomitest ning vabadest elektronidest. 
Ioniseeritud gaas , kus on positiivse laenguga ioonid  
ja negatiivse laenguga elektronid. 
15. Termodünaamika I seadus  
• Energia ei teki ega kao, vaid muundatakse 
mingiks teiseks vormiks. 
• Suletud süsteemi  siseenergia väheneb, kuna 
soojus , mis läheb välja ( ekso ), ning töö, mida 
süsteem teeb, on negatiivsed; s.t süsteemi 
energia muutub. 
• Isoleeritud süsteemi siseenergia ei muutu, sest 
energiaülekanne puudub. 
• Tsüklilises protsessis on süsteemi töö võrdne 
ümbruselt saadud soojusega w=q. 
16. Termodünaamika I seaduse matemaatiline 
avaldis  
• ΔU = q + ω 
17. Protsessid püsival ruumalal ja rõhul, entalpia , 
soojusmahtuvus. 
• Protsessid püsival ruumalal ja rõhul: 1) 
isohooriline e isokooriline protsess – konstantsel 
ruumalal toimuv protsess; mehhaaniline töö A 
puudub, muutub vaid siseenergia; 2)  isobaariline  
protsess – konstantsel rõhul toimuv protsess. 
• Entalpia on termodünaamilise süsteemi 
siseenergia (U) ja rõhuenergia (pV) summa: H = U 
x pV (J). 
• Soojusmahtuvus on soojushulk , mis kulub 
keha temperatuuri tõstmiseks 1ºC võrra kui 
temperatuuri tõstmine ei muuda aine 
agregaatolekut. 
 
18. Järeldused  Hessi  seadusest, tekke- ja 
põlemissoojused. 
• Hessi seadus – entalpiamuut ( soojusefekt ) sõltub  
süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi 
läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest. 
• Järeldused. 
1. Pärisuunalise keemilise reaktsiooni soojusefekt 
on võrdnevastasmärgiga võetud vastassuunalise 
reaktsiooni soojusefektiga.  
 
2. Astmelistes reaktsioonides on soojusefekt  
võrdne üksikute reaktsioonistaadiumite  
soojusefektide summaga. Entalpia muut  
ringprotsessis on 0. 
• Tekkesoojuseks nim soojushulka, mis vabaneb või  
neeldub liitaine tekkimisel püsivas olekus olevatest  
lihtainetest, kui vastav reaktsioon toimub 
standardtingimustes. 
 
• Põlemissoojuseks nim aine täielikul  
põlemisel standardtingimustel vabanevat  
soojushulka. 
 
19. Termodünaamika II seadus, termodünaamiliselt 
pöörduvad ja mittepöörduvad protsessid. 
• TD II ütleb, et ei ole võimalik selline protsess, kus  
kogu soojus muutetaks tööks ning pole võimalik  
kanda soojust üle külmemalt kehalt soojemale  
ilma tööd tegemata. 
• Termodünaamilised protsessid: 1) pööratav  
protsess protsessi, mis saab kulgeda vastupidises  
suunas, nii et süsteem läbib kõik olekud  mis  
pärisuunaski ja jõuab algolekusse tagasi; 2)  
mittepööratava protsessi korral pole olekute  
vastupidises järjekorras.  
 
 
20.  Entroopia , tema avaldis pöörduvate ja 
mittepöörduvate protsesside korral, entroopia 
kasvu seadus. 
• Entroopia on suurus, mis sõltub vaid süsteemi 
olekust, sõltumata sellest, kuidas antud olek 
saavutati.  
•  Avaldised  pöörduvate ja mittepöörduvate  
protsesside korral. 
• Entroopia kasvu seadus väljendab isoleeritud 
süsteemi püüdu korrapäratuse poole.  
21. Entroopia leidmine isotermilistes protsessides 
 ja temperatuuri muutumisel 
• Isotermilise paisumise  entroopiamuudu saab 
arvutada ka rõhu muutuse kaudu, kasutades 
eelmist valemit ning Boyle 'i seadust (PV =  const ): 
 
 
• Konstantsel temperatuuril saab süsteemi 
entroopiamuutu ∆S arvutada valemist: 
22. Entroopia III seadus, absoluutse entroopia 
arvutamine standardtingimustes 
• Korrapärase kristallistruktuuriga puhta  
aine entroopia absoluutsel nulltemperatuuril  
on võrdne nulliga. 
• Standardsed molaarsed entroopiad: 
 
 
• Standardsed reaktsioonientroopiad: 
23.  Gibbsi   vabaenergia , reaktsiooni suuna  
ja tasakaalu kriteeriumid 
• Gibbsi vabaenergia muutu tähistatakse ∆G. See 
on aine (keemilise süsteemi) vaba energia 
konstantsel temperatuuril ja konstantsel rõhul. 
• Reaktsiooni suuna kriteeriumid. 
1. Kui Q=K, siis süsteem on tasakaalus 
2. Kui QK, siis reaktsioon kulgeb lähteainete tekke  
suunas tasakaaluoleku saavutamiseni. 
 
 
Keemilise tasakaalu kriteeriumid. 
1. Kui p ja T on const, siis saavad spontaanselt  
kulgeda vaid need protsessid, mille käigus Gibbsi  
energia väheneb. 
2. Kui ΔG saab võrdseks nulliga, siis on süsteem  
saavutanud tasakaaluoleku ning iseeneslikult sellest  
enam väljuda ei saa. 
3. Kui temperatuuri ei ole konstant, siis saab  
otsustada reaktsiooni suuna üle vastavalt 
võrrandile: ΔG = ΔH – TΔS. 
24. Gibbsi vabaenergia arvutamine  
• Konstantsel temperatuuril ja rõhul: 
 
 
•  Standardne  reaktsiooni vabaenergia: 
 
 
• Temperatuuri mõju reaktsiooni vabaenergiale: 
25. Keemiline potentsiaal  
• Keemiline potentsiaal näitab, millist kasulikku  
tööd võib põhimõtteliselt anda ühe mooli antud 
aine läbireageerimine või üleminek  faaside  vahel, 
kui teiste komponentide  massid seejurues ei 
muutu (neid on võetud suures liias ). 
 
26. Keemiline tasakaal, tasakaalukonstantide 
erinevad avaldusvormid 
• Keemiline tasakaal on keemilise süsteemi püsiv 
olek, mis saabub pöörduva keemilise reaktsiooni 
kulgemise  tulemusena;reaktsioon toimub päri- ja 
vastassuunas  ühesuguse kiirusega. 
• Tasakaalu konstant (Kc) on iseloomulik konstant, 
mis oleneb temperatuurist, kuid ei olene 
reageerivate ainete kontsentratsioonist. 
• Tasakaalukonstandi väärtused. 
K>1 – ülekaalus  saadused  
K