KE3_13052015
Transcription
KE3_13052015
KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 Törmäysteoria Törmäysteorian mukaan kemiallinen reaktio tapahtuu, jos reagoivat hiukkaset törmäävät toisiinsa • tarpeeksi suurella voimalla ja • oikeasta suunnasta. 1 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 Eksotermisen reaktion energiakaavio E aktivoitumisenergia lähtöaineet ΔH < 0 tuotteet reaktion eteneminen 2 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 Endotermisen reaktion energiakaavio E aktivoitumisenergia tuotteet ΔH > 0 lähtöaineet reaktion eteneminen 3 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 Reaktionopeuteen vaikuttavia tekijöitä 1. Lämmittäminen nopeuttaa reaktiota. 2. Konsentraation kasvattaminen nopeuttaa reaktiota. 3. Hienojakoisempi kiinteä aine reagoi karkeajakoista nopeammin. 4. Katalyytin käyttäminen nopeuttaa reaktiota. 4 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 Kertaus Kurssin pääaiheet: 1. Reaktioyhtälö. 2. Laskutekniikkaa. 3. Reaktiotyyppejä. 4. Entalpianmuutos. 5. Reaktionopeus. 5 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 1/5 Reaktioyhtälö • Ainetta ei häviä eikä synny tyhjästä. • Muista tasapainottaminen ja epäorgaanisten aineiden reaktioissa olomuodot. • Useimmat orgaanisten yhdisteiden reaktiot kirjoitetaan rakennekaavoin. • Reaktioyhtälöt ovat osa kemian symbolikieltä. Niiden käyttäminen myös esseevastauksissa osoittaa kemian alan merkintätapojen ymmärtämistä. 6 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 Tehtävä: Kaliumsyanidiin lisätään rikkihappoa, jolloin muodostuu myrkyllistä vetysyanidia sekä erästä vaaratonta suolaa. Kirjoita reaktioyhtälö. Täysin kelvoton vastaus: KCN + H2SO4 HCN + NaCl Tasapainotus ja olomuodot puuttuvat, sana "suola" tulkittu väärin. Oikean suuntainen mutta vajaa vastaus: 2 KCN + H2SO4 2 HCN + K2SO4 Olomuodot puuttuvat. Täydellinen vastaus: 2 KCN (s) + H2SO4 (aq) 2 HCN (aq) + K2SO4 (aq) 7 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 2/5 Laskutekniikkaa Kemian laskujen perusidea: Selvitä jokin ainemäärä. Päättele tavoiteaineen ainemäärä reaktion kertoimien avulla. Laske tavoiteaineen ainemäärästä pyydetty suure. V Vm Kaasut NTPolosuhteissa: n = Kaasujen yleinen tilanyhtälö: pV = nRT 8 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 Tehtävä: NTPoloissa yhdistetään 100 ml vetyä ja 75 ml happea, ja seos sytytetään. Kuinka monta grammaa syntyy vettä? 9 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 10 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 Tehtävä: Rikkihappo vapauttaa ruokasuolasta kloorikaasua. Kuinka monta millilitraa klooria saadaan 20 oC:een lämpötilassa ja 1,013 baarin paineessa 10,0 grammasta ruokasuolaa? 11 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 3/5 Reaktiotyyppejä Epäorgaanisten yhdisteille tyypillisiä reaktiotyyppejä: • hapettumispelkistymisreaktio • saostuminen • hajoaminen Tehtävä: Ilmoita jokin yhdiste, jolla voidaan saostaa vesiliuoksesta a) bariumionit, b) nitraattiionit. 12 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 Orgaanisille yhdisteille tyypillisiä reaktiotyyppejä: reaktiotyyppi tyypillinen mm. mille yhdisteille? substituutio alkaaneille ja aromaattisille hiilivedyille additio tyydyttymättömille hiilivedyille kondensaatio alkoholeille, karboksyylihapoille, aminohapoille hydrolyysi happisillan tai peptidisidoksen sisältäville yhdisteille eliminaatio alkoholeille 13 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 Eräiden orgaanisten yhdisteryhmien reaktioita +X2 alkaani HX halogenoitu alkaani ketoni [O] +HX +H2 (vain sekundaarisista alkoholeista) [O] +H2O alkoholi alkeeni +alkoholi H2O H2O (vain primaarisista alkoholeista) +karboksyyli happo +alkoholi eetteri esteri H2O aldehydi [O] karboksyyli happo X = halogeeniatomi, esim. Cl [O] = hapettaminen esim. KMnO4:lla, ks. KE1 14 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 4/5 Entalpianmuutos • Kemiallisessa reaktiossa energiaa kuluu sidosten katkeamisessa ja vapautuu uusien sidosten muodostunmisessa. • Entalpianmuutos: ΔH = Htuotteet Hlähtöaineet. • Entalpianmuutos muodostumislämpöjen avulla: ΔH = ΔHf(tuotteet) ΔHf(lähtöaineet). Kerro ΔHf:t reaktioyhtälön kertoimilla! 15 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 Esimerkki: Kun 5 g kalsiumkloridia liuotetaan 50 millilitraan vettä, nousee veden lämpötila 17,5 astetta. Laske liukenemislämpö. 16 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 5/5 Reaktionopeus • Reaktionopeus on jonkin reaktioon osallistuvan aineen määrän muutos aikayksikköä kohti. • Keinoja reaktion nopeuttamiseksi: (1) lämmittäminen, (2) reagoivan aineen konsentraation kasvattaminen, (3) kiinteän aineen jauhaminen hienojakoisemmaksi, (4) katalyytin käyttö. 17 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 Tehtävä: Mitä tietoa saadaan reaktiosta oheisen energiaprofiilin avulla? E 10 J reaktion eteneminen 18 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 Entalpianmuutokseen ja reaktionopeuteen liittyviä yotehtäviä: S2013/10 K2011/9 S2010/8 19 KE3 Kertaus.notebook May 13, 2015 20