1) Iseeneslike protsessidega kaasneb energia ja aine jaotuse korrapära kahanemine ehk siis korrapäratuse kasv. Gibbsi energia muut võimaldab määrata reaktsiooni iseenesliku kulgemise suunda. G=H-tS (deltadega) 2) Raud (Fe) Tihedus 7800 kg/m3 Sulamistemperatuur 1539 ºC Hea korrosioonikindlus Raud on levikult maakoores 4. kohal. Hõbevalge, plastne metall, mehhaaniliselt hästi töödeldav. Samuti on veel metallidulamid: Rauasulamid Vasesulamid (messing, pronks, uushõbe- alpaka ja melhior) Niklisulamid Alumiiniumisulamid Magneesiumisulamid Titaanisulamid Tinasulamid Kõvasulamid Väärismetallide sulamid (Au, Ag, Pt, Pd) 3)Igal reaktsioonil on oma kindel tasakaalukonstant, mida saab muuta vaid temperatuuri muutes. Teades tasakaalukonstanti, saab hinnata kas mingi konkreetne segu reageerib edasi produktide või reagentid...
Hessi seadus - võimaldab arvutada ka selliste tekkimisel puhastest lihtainetest nende standardolekus reaktsioonide soojusefekte, mida reaalelus pole võimalik Standardolek aine standardolek mingil temperatuuril läbi viia. Reaktsiooni soojusefekt sõltub süsteemi alg- ja on tema puhas vorm rõhul 1bar (u 1 atm) lõppolekust, aga mitte protsessi läbiviimise viisist ega Suletud süsteem puudub ainevahetus ümbrusega, aga reaktsiooni vahestaadiumitest. võib toimuda energiaülekanne kas töö või soojusena Heterogeenne süsteem süsteem, mis koosneb mitmest Tasakaalukonstant on päri- ja vastassuunaliste erisuguste omadustega osast faasist. reaktsioonide kiiruskonstantide suhe. Tasakaalu korral on Homogeenne süsteem süsteem, mille omadused on kõikide reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonid
konstantsel rõhul. On olekufunktsioon . Endotermilise puhul suurem 0 , eksotermilisel väiksem kui 0 . Standartne aurustumisentalpia on soojushulk, mis on vajalik ühe mooli puhta vedeliku üleminekul auruks , kui nii vedel faas algolekus kui ka aur lõppolekus on rõhuga 1 Bar. Sublimatsioonisoojus soojushulk, mis on vajalik ühe mooli tahke aine üleminekul auruks. Hessi seadus entalpiamuut sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust , mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest ! Reaktsiooni soojusefekt soojushulk, mis püsival temperatuuril ja kasuliku töö puudumisel eraldub või neelab ainete täielikult reageerimisel. Entroopia Iseeneslike protsessidega kaasneb energia ja aine jaotuse korrapära kahanemine ehk korrapäratuse kasv. Entroopia kasvab : sulamisel, aurustumisel temperatuuri tõstmisel gaasi paisumisel , tahke aine lahustumisel. Mida suurem on korrapäratus, seda suurem on entroopia.
Soojuse hulga mõõtmine - kalorimeetria Protsess, mille käigus eraldub soojust, on eksotermiline (sellised on enamik keemilisi reaktsioone) Soojusmahtuvus soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1 ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). Hessi seadus Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! Entroopia Iseeneslike protsessidega kaasneb energia ja aine jaotuse korrapära kahanemine ehk siis korrapäratuse kasv. 24. Termodünaamika I seaduse matemaatiline avaldis. U kui olekufunktsiooni olemasolu. Kui ainehulk on jääv, siis siseenergia muutus U=Q-W, kus Q on süsteemi sisestatud soojushulk ja W süsteemi tehtud töö. 25. Protsessid püsival ruumalal ja rõhul, entalpia, soojusmahtuvus.
üleminekul auruks (p = 1bar) C(grafiit)C(g) Reaktsiooni energeetilisi efekte mõõdetakse enamasti pommkalorimeetris, seega konstantsel ruumalal. Samas soovitakse enamasti andmeid avatud nõus (konstantsel rõhul) toimuvate protsesside kohta. Kui reaktsioonis ei osale gaase, on erinevus U ja H vahel väga väike ning U = H HESSI seadusEntalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! Kui ainet elementidest otse sünteesida ei saa, kasutatakse tema põlemisentalpiat ja Hessi seadust. Reaktsioonientalpia saab lihtsalt arvutada: n on reaktsioonivõrrandis vastava aine ees olev stöhhiomeetriakordaja.
väliskeskkonnast soojuse kujul saadava energiahulgaga, millest on lahutatud energiahulk, mille süsteem annab ära töö:Soojuse hulga mõõtmine – kalorimeetria. Soojusmahtuvus – soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1 ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). Hessi seadus-Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! Entroopia-Iseeneslike protsessidega kaasneb energia ja aine jaotuse korrapära kahanemine ehk siis korrapäratuse kasv. 52. Termodünaamika I seaduse matemaatiline avaldis. U kui olekufunktsiooni olemasolu. Kui ainehulk on jääv, siis siseenergia muutus ΔU=ΔQ-ΔW, kus ΔQ on süsteemi sisestatud soojushulk ja ΔW süsteemi tehtud töö. 53. Protsessid püsival ruumalal ja rõhul, entalpia, soojusmahtuvus.
· Reaktsioonientalpia ja Siseenergia. · Reaktsioonientalpia - Keemilise reaktsiooniga kaasneb enamasti ka energia eraldumine või neeldumine, ühikuks on kJ/mol · Süsteemi summaarset võimet teha tööd nimetatakse tema siseenergiaks U, ühik J · Endotermilise protsessi korral H > 0 ja eksotermilise protsessi korral H < 0. · Hessi seadus - Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! · Standardsed tekkeentalpiad o Kui ainet elementidest otse sünteesida ei saa, kasutatakse tema põlemisentalpiat ja Hessi seadust. · Hinnata protsessi iseenesliku toimumise võimalusi, kui on teada entalpia, entroopia ja Gibbsi energia muut. · Iseeneslikud protsessid o Protsessid looduses toimuvad iseeneslikult aid ühes suunas, kuigi TD I seaduse järgi pole keelatud rotsessida toimumine ka vastupidises suunas.
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.
kirjeldamiseks on parem entalpia H. H = U + P V Entalpiamuut on soojusefekt konstantsel rõhul. Soojusmahtuvus – soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1 ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). 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.
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. Hessi seadus võimaldab arvutada ka nende reaktsioonide soojusefekti, mida reaalsuses ei ole võimalik läbi viia. Saadused – lähteained ja stöhhiomeetrilised koefitsendid. Hessi seadusega saame määrata kui palju mingit ainet parajasti tekib. Sõltuvus temperatuurist: ∆ H ( T 2 )=∆ H ( T 1 ) +(T 2−T 1) ∆ C p 9. Termodünaamika II ja III seadus. II seadus – isoleeritud süsteemi entroopia kasvab iga iseenesliku muutuse tulemusena.
ΔU=Q-A 71. Protsessid püsival ruumalal ja rõhul, entalpia, soojusmahtuvus. Konstantsel rõhul on süsteemi entalpiamuut võrdne süsteemi poolt neelatud (või eraldunud) soojusega. Endotermilise protsessi korral ΔH > 0 ja eksotermilise protsessi korral ΔH < 0 72. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused. Hessi seaduse järeldus: Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! 73. Termodünaamika II seadus, termodünaamiliselt pöörduvad ja mittepöörduvad protsessid 1. Isoleeritud süsteemis kulgevad kõik protsessid entroopia kasvu suunas. 2. Soojus ei saa iseenesest üle minna külmalt kehalt kuumemale 3. Ei ole võimalik ehitada perioodiliselt töötavat masinat, mis muudaks pidevalt soojust tööks ainult ühe keha jahtumise arvel, nii et ümbritsevates kehades ei esineks mingeid muutusi
tõstmiseks 1 kraadi võrra. Soojusmahtuvus sõltub nii aine olekust (mida võib määratleda näiteks temperatuuri ja rõhu kaudu) kui ka termodünaamilisest protsessist, milles aine osaleb. 29. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused. Hessi seadus: Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest ehk siis reaktsiooni entalpiamuut on alati ühesugune ega sõltu reaktsiooni toimumise teest lähteainetest saadusteni. Hessi seadus võimaldab arvutada ka selliste reaktsioonide soojusefekte, mida reaalelus 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
Soojuse hulga mõõtmine - kalorimeetria _ Protsess, mille käigus eraldub soojust, on eksotermiline (sellised on enamik keemilisi reaktsioone Soojusmahtuvus soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1 ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). Hessi seadus _ Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! Entroopia _ Iseeneslike protsessidega kaasneb energia ja aine jaotuse korrapära kahanemine ehk siis korrapäratuse kasv. Termodünaamika II seadus _ Isoleeritud süsteemis toimuvad iseeneslikud protsessid entroopia kasvu suunas. _ Seega on iga isoleeritud süsteemi saatuseks muutuda korrapäratuks. _ Pöörduval protsessil suureneb gaasi energia samapalju kui väheneb soojusallika energia ning süsteemi energia ei muutunud.
32. Protsessid püsival ruumalal ja rõhul, entalpia, soojusmahtuvus. Konstantsel rõhul on süsteemi entalpiamuut võrdne süsteemi poolt neelatud (või eraldunud) soojusega. Endotermilise protsessi korral H > 0 ja eksotermilise protsessi korral H < 0. 33. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused. Hessi seaduse järeldus: Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest! 34. Termodünaamika II seadus, termodünaamiliselt pöörduvad ja mittepöörduvad protsessid. Ei ole võimalik selline protsess, kus kogu soojus muudetaks tööks ning pole võimalik kanda soojust üle külmemalt kehalt soojemale ilma tööd tegemata. Isoleeritud süsteemi entroopia kasvab ajas. Iseeneslikud protsessid on mittepöörduvad. Termodünaamika põhilised sõnastused: 1. Isoleeritud süsteemis kulgevad kõik protsessid entroopia kasvu suunas. 2
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! 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
Keemilise reaktsiooniga kaasneb enamasti kaenergia eraldumine või neeldumine. Näiteks metaani täielikul põlemisel eraldub 1 mooli metaani kohta 890 kJ soojust. CH4(g)+ 2O2(g) = CO2(g)+ 2H2O(v) H = -890 kJ Reaktsioonientalpia Hr on sama suur, kuid tema ühikuks on kJ/mol. Reaktsiooni soojusefekti arvutamine (Hessi seadus) 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. Hr°= nHf° (saadused) - nHf° (lähteained) Miks on Hessi seadus hea? Hessi seadus võimaldab arvutada ka selliste reaktsioonide soojusefekte, mida reaalelus pole võimalik läbi viia. Me ei saa süsinikku põletada nii, et tekiks ainult CO, alati tekib ka CO2. Küll aga saame küllaldase hapniku olemasolul kätte CO2
lisaks N2-ks, kui ühend sisaldab lämmastikku). Keemilise reaktsiooniga kaasneb enamasti kaenergia eraldumine või neeldumine. Näiteks metaani täielikul põlemisel eraldub 1 mooli metaani kohta 890 kJ soojust. CH4(g)+ 2O2(g) = CO2(g)+ 2H2O(v) H = -890 kJ Reaktsioonientalpia Hr on sama suur, kuid tema ühikuks on kJ/mol. Reaktsiooni soojusefekti arvutamine (Hessi seadus) 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. Hr°= nHf° (saadused) - nHf° (lähteained) Miks on Hessi seadus hea? Hessi seadus võimaldab arvutada ka selliste reaktsioonide soojusefekte, mida reaalelus pole võimalik läbi viia. Me ei saa süsinikku põletada nii, et tekiks ainult CO, alati tekib ka CO2. Küll aga saame küllaldase hapniku olemasolul kätte CO2
• Soojusmahtuvus (C) – soojushulk, mis kulub keha temperatuuri tõstmiseks 1 ºC võrra kui temperatuuri tõstmine ei muuda aine agregaatolekut (keemilist koostist). Ühikuks on [J/K]. 𝑞 𝐶= ∆𝑇 • Entalpia – vt küsimust 29 33. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused. • Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest. • Põlemissoojus on soojushulk (energiahulk), mis vabaneb aine põlemisel. Ainet iseloomustav põlemissoojus ehk põlemisentalpia ehk eripõlemissoojus on soojushulk, mis eraldub kindla hulga aine täielikul põlemisel standardtingimustel. • Tekkesoojus on energiahulk, mis vabaneb aine tekkimisel. Tekkeentalpia on soojusefekt 1 mooli aine tekkimisel puhastest lihtainetest nende standardolekus. 34
annaabi.ee 
