Bendrosios chemijos teorija

I. PAGRINDINĖS CHEMIJOS SĄVOKOS, CHEMINIAI JUNGINIAI, REAKCIJOS, PAGRINDINIAI CHEMIJOS DĖSNIAI. CHEMINIAI RYŠIAI 1) Cheminiai elementai - tai cheminiais metodais nesuskaidomos medžiagos. Gamtoje randami 92 elementai, 2) 20 elementų yra gaunama dirbtiniu būdu. Cheminis elementas yra tokį patį krūvį turinčių atomų rūšis. Mažiausia elemento dalelė yra atomas, sudarytas iš elektronų, skriejančių aplink branduolį, sudarytą iš protonų ir neutronų. 3) Atomas- mažiausia chemiškai nedaloma medžiagos dalelė 4) Atomo sandara- branduolys ir aplink skriejantys elektronai 5) Izotopai – cheminių elementų atmainos, turinčios vienodą branduolio krūvį, bet skirtingą atominę masę. 6) Santykinė atominė masė- Atomo masė, išreikšta atominiais masės vienetais; rodo, kiek kartų duotojo atomo masė didesnė už vandenilio atomo masę 7) Atominis masės vienetas (u)- daltonas (Da) - masės vienetas, naudojamas išreikšti atomų ir molekulių mases (Na - Avogadro skaičius) 8) Atomo absoliučios masės apskaičiavimas žinant santykinę atominę masę (uždavinys). 9) Jonas – krūvį turinti dalelė (atomas, molekulė). 10) Dalelė, prie kurios prisijungė elektronas arba keli elektronai, įgauna neigiamą krūvį ir yra vadinama anijonu. Dalelė, praradusi elektroną ar kelis elektronus, įgauna teigiamą krūvį ir yra vadinama katijonu. 11) Vieninės medžiagos- medžiagos sudarytos iš vieno elemento atomų. 12) Sudėtinės medžiagos- medžiagos sudarytos iš skirtingų elementų atomų. 13) Cheminė formulė – formulė, kurioje cheminių elementų simboliais pateikiama informacija apie cheminę junginių sudėtį ir sandarą. 14) Molekulė – mažiausia medžiagos dalelė, kuri sudaryta iš kelių tarpusavyje sujungtų atomų. 15) Santykinė molekulinė masė- molekulę sudarančių atomų santykinių atominių masių suma 16) Molekulės absoliučios masės apskaičiavimas žinant santykinę molekulinę masę (uždavinys). 17) Molis- medžiagos kiekis, kuriame yra tiek dalelių (atomų, molekulių, jonų), kiek atomų yra 12g anglies 12C izotopo. (n- molis) vnt. mol. 18) Avogadro skaičius- nusako, kiek viename molyje medžiagos yra atomų ar molekulių (6,02* 1023 molekulių) 19) Molinė masė - cheminės medžiagos parametras - vieno molio medžiagos kiekio masė. (M) 20) Medžiagos molių skaičiaus masės ir molinės masės ryšys (formulė). 21) Cheminiai junginiai: 1) Oksidas – oksidacijos metu susidaręs cheminis junginys, kurį visada sudaro du elementai, vienas iš jų turi būti O2 (deguonis). 2) Rūgštys- bet koks cheminis junginys, kurį ištirpinus vandenyje tirpalo pH tampa mažesnis už 7 3) Hidroksidas- jonas (dalelė), sudarytas iš susijungusių vandenilio ir deguonies atomų 4) Druska – cheminis junginys, susidedantis iš katijonų ir anijonų, turinčių priešingą el. krūvį. ( iš rūgšties liekanos ir metalo. Cheminės reakcijos : 1) Cheminė reakcija – procesas, kurio metu suyra bei susidaro įvairios cheminės medžiagos. 2) Cheminė lygtis – cheminės reakcijos užrašas cheminėmis formulėmis ir koeficientais (jeigu jie reikalingi). 3) Stechiometriniai koeficientai- t.y. koeficientai, rašomi prieš formules. 4) Cheminės reakcijos: a.) Pagal grįžtamumą: grįžtamosios, negrįžtamosios. b.) Pagal šiluminį efektą: endoterminės, egzoterminės. c.) Pagal oksidacijos laipsnio kitimą: Vykstančios keičiantis okscidacijos laipsniui (oksidacijos- redukcijos reakcijos), vykstančios nesikeičiant oksidacijos laipsniui. d.) Pagal pradinių medžiagų ir reakcijos produktų skaičių: skilimo, pavadavimo, jungimosi, mainų. Skaičiavimai iš cheminės reakcijų lygties (uždavinys). Pagrindiniai chemijos dėsniai: 1) Medžiagų masės tvermės dėsnis- reaguojančių medžiagų masė lygi susidarančių medžiagų masei. 2) Junginio sudėties pastuvo dėsnis- kiekviena medžiaga, gauta bet kokiu būdu, visuomet turi tokią pat kokybinę ir kiekybinę sudėtį. Cheminiai ryšiai: • Cheminiai ryšiai tarp atomų: 1) Kovalentinis ryšys- cheminis ryšys, atsirandantis susidarant bendroms elektronų poroms. 2) Ryšio energija- atskiros molekulės ryšio tarp atomų stiprumas 3) Ilgis- atstumas tarp dviejų elementų atomų, atitinkantis energijos minimumą, parodo kovalentinės jungties tarp šių dviejų atomų ilgį. 4) Valentiniai kampai- kampas tarp molekulės atomus jungiančių tiesių, vadinamas valentiniu kampu. 5) Joninis ryšys- ryšys tarp skirtingų krūvių jonų. 6) Metališkasis ryšys- Elektrostatinis ryšys tarp teigiamųjų metalų jonų ir tarp jų netvarkingai judančių laisvųjų elektronų. • Cheminiai ryšiai tarp molekulių: 1) Vandenilinis ryšys- ryšys, susidarantis tarp polinės molekulės elektriškai teigiamo vandenilio atomo ir kitos molekulės elektriškai neigiamo atomo laisvosios elektronų poros. 2) Van der Valso traukos jėga- molekulių sąveikos traukos jėga. II. CHEMINIŲ PROCESŲ TEORINIAI PAGRINDAI. CHEMINIŲ PROCESŲ ENERGETIKA 1. Pagrindinės cheminės termodinamikos sąvokos: temperatūra, energija, darbas ir šiluma 2. Sistemos vidinė energija: šiluma ir darbas. 3. Entalpija-. sistemos vidinė ir išorinė energija kartu sudaro pilnutinę energiją, vadinamą entalpija 4. Cheminės reakcijos šiluminis efektas.- Šilumos kiekis, kurį sistema išskiria ar sugeria vykstant joje cheminei reakcijai. Šiluminis efektas žymimas simboliu Q matavimo vienetai KJ (kilodžiauliai) 5. Egzoterminėse reakcijose- šiluma išsiskiria ir sistemos energija mažėja, todėl entalpijos pokytis yra neigiamas (ΔH0 0) 7. Termocheminės lygtys- yra cheminių reakcijų lygtys, kuriose yra nurodyti reakcijų šiluminiai efektai. 8. Lavuazjė ir Laplaso dėsnis: junginio susidarymo šiluma lygi jo skilimo į vienines medžiagas, iš kurių tas junginys sudarytas, šilumai su priešingu ženklu. ΔH0 susidarymo = - ΔH0 skilimo Vieninių medžiagų (N2, O2, S ir kt.) susidarymo šiluma standartinėmis sąlygomis lygi 0 arba yra labai maža. 9. Heso arba pagrindinis termochemijos dėsnis: proceso entalpijos pokytis (arba šiluminis efektas) priklauso tik nuo medžiagų pradinės ir galutinės būsenos, bet nepriklauso nuo reakcijos produktų susidarymo būdo. 10. Remiantis Heso dėsniu, galima apskaičiuoti reakcijos šilumą. Ji gaunama iš reakcijos produktų susidarymo šilumų sumos atėmus reaguojančių medžiagų susidarymo šilumų sumą; šilumą galima išreikšti entalpijos pokyčiu: Δ0 = ΣΔ0(prod.) − ΣΔ0(reag) 11. Entropija (S)- sistemos netvarkingumo matas. 12. ΔG – Gibso energija (arba jos pokytis) kuris bet kurio proceso metu reiškia maksimalų darbą, kurį atlieka sistema, pereidama iš nagrinėjamosios būsenos į pusiausvyrąją. III. CHEMINĖ KINETIKA 1. Cheminė kinetika nagrinėja cheminių reakcijų greitį bei reakcijų mechanizmus 2. Kokios reakcijos vadinamos homogeninėmis ir heterogeninėmis reakcijomis? 3. Faktoriai, turinys įtakos cheminių reakcijų greičiui: Katalizatoriai ( greitina chemines reakcija) Inhibitoriai( lėtina), temperatūra, medžiagos koncentracija, slėgis. Kuo didesnė koncentracija tuo didesnis reakcijos greitis. 4. Veikiančiųjų masių dėsnis: Esant pastoviai temperatūrai, cheminės reakcijos greitis yra tiesiog proporcingas reaguojančių medžiagų molinių koncentracijų sandaugai esamu momentu. 5. Homogeninių reakcijų greitis . 6. Heterogeninių reakcijų greitis 7. Kokią įtaką reakcijos greičiui turi temperatūra, kas yra temperatūrinis reakcijos greičio koeficientas. 8. Kaip apskaičiuojamas reakcijos greičio pasikeitimas, pakeitus medžiagų koncentracijas, temperatūrą, slėgį (uždavinys). 9. Katalizė – tai cheminės reakcijos greičio keitimas katalizatoriais 10. Katalizatorius – tai medžiaga, kuri keičia cheminio proceso greitį, bet po reakcijos jos kiekis ir cheminė sudėtis lieka nepakitusi. 11. Homogeninė katalizė- vyksta tuomet, kai katalizatorius ir reaguojančios medžiagos yra vienodos būsenos. Pvz. Ozono sluoksnį ardo (plonina) freonai –chloro, fluoro ir bromo turintysangliavandeniliai. 12. Heterogeninė katalizė vyksta tuomet, kai katalizatorius ir reaguojančios medžiagos yra skirtingų būsenų. Dažniausiai heterogeninė katalizė vyksta pagal aktyviųjų centrų mechanizmą Heterogeninėje katalizėje svarbiausia yra adsorbcija – medžiagų pritraukimas prie katalizatoriaus paviršiaus. Katalizatoriaus veiklumas priklauso nuo jo paviršiaus ploto. Aiškinimas: Medžiagos adsorbuojamos tik tam tikruose paviršiaus taškuose, vadinamuose katalizatoriaus aktyviuosiuose centruose. Adsorbuotų molekulių struktūra pakinta, ryšys tarp atomų susilpnėja. Todėl adsorbuotų molekulių cheminis aktyvumas padidėja. C2H4 + H2 → C2H6. (katalizatorius nikelis) IV. CHEMINĖ PUSIAUSVYRA 1. Grįžtamoji reakcija, kuri esamomis sąlygomis vyksta tuo pačiu metu tiesioginė ir atgaline kryptimi 2. Negrįžtamoji- kuri vyksta iki galo kol visos pradinės reaguojančios medžiagos virsta reakcijos produktais 3. Cheminė pusiausvyra- cheminio proceso būklė, kai tiesioginės ir atgalinės reakcijų greičiai lygūs. 4. Pusiausvyros konstanta- rodo didesnio objekto suskilimą, į smulkesnius objektus. 5. Pusiausvyros poslinkis- sistemos perėjimas iš vienos pusiausvirosios būsenos į kitą. Le Šatelje taisyklė: Pakeitus vieną iš sistemos parametrų (temperatūrą, slėgį, koncentraciją), pusiausvyra pasislenka tos reakcijos kryptimi, kad to pakitusio parametro poveikis sistemai sumažėtų. Sistema priešinasi daromam pokyčiui!!! 6. Į kurią pusę pasislinks cheminė pusiausvyra keičiant koncentracijas, slėgį, temperatūrą, katalizatorių? Keičiant koncentraciją( didinant) - pasislenka ta reakcijos kryptimi, kuriai vykstant šios medžiagos koncentracija mažėja. Keičiant slėgį- Didinant slėgį, intensyviau vyksta ta reakcija, kurioje iš didesnio dujinių medžiagų molekulių skaičiau susidaro mažesnis dujinių. Keičiant temperatūrą- Didinant temperatūrą, pusiausvyra pasislenka tos reakcijos kryptimi, kuriai vykstant sunaudojama šiluma, t.y. endoterminės reakcijos kryptimi. Katalizatoriaus įtaka: Katalizatorius gali pagreitinti tiek tiesioginės, tiek ir atgalinės reakcijų greičius. Naudojant katalizatorius grįžtamųjų reakcijų cheminė pusiausvyra tik greičiau nusistovi. 7. Pusiausvyros konstantos, reaguojančių medžiagų pradinių koncentracijų, visų reakcijoje dalyvaujančių medžiagų pusiasuvyrųjų koncentracijų apskaičiavimas (uždavinys). V. TIRPALAI. BENDRA TIRPALŲ CHARAKTERISTIKA. NEELEKTROLITŲ TIRPALŲ SAVYBĖS ( Bendra tirpalų charakteristika) 1. Tikrieji tirpalai - homogeninės sistemos sudarytos mažiausiai iš dviejų komponentų, kurių vienas yra tirpiklis, kitas – tirpinys. Kai dydis 7 6. Kaip apskaičiuojams tirpalo pH, žinant vandenilio jonų ir hidroksido jonų koncentracijas (uždavinys). Kaip apskaičiuojama vandenilio jonų koncentracija tirpale, žinant tirpalo pH, pOH (uždavinys). Kaip apskaičiuojama hidroksido jonų koncentracija tirpale, žinant tirpalo pH, vandenilio jonų koncentraciją (uždavinys). pH buferiai, 7 psl. Pusiausvyra vandeniniuose rūgščių ir bazių tirpaluose: 1. Silpnos rūgšties jonizacijos konstanta Stiprių rūgščių, silpnų rūgščių tirpalų pH apskaičiavimas (uždavinys). Stiprių bazių, silpnų bazių tirpalų pH apskaičiavimas (uždavinys). 15 psl pH buferiai. 2. Silpno elektrolito jonizacija/disociacija padidės ne tik skiedžiant jo tirpalą, bet ir įmaišius stipraus elektrolito, kuris su silpno elektrolito jonais sudaro mažai besijonizuojantį/disocijuojantį arba netirpų junginį. Buferiniai tirpalai: 1. Buferiniais tirpalais (buferiais) vadinami tirpalai, kurių pH beveik nepakinta juos skiedžiant ir mažai kinta pridėjus į juos nedidelį kiekį stiprios rūgšties ar šarmo. Buferiniai tirpalai naudojami dėl sugebėjimo tiksliai išlaikyti tirpalo pH, jį skiedžiant ar įvedant nedidelį kiekį stiprios rūgšties ar šarmo. 2. Buferinius tirpalus sudaro elektrolitų, turinčių bendrą joną, mišiniai. 3. Buferinio tirpalo veikimas aiškinamas silpno elektrolito jonizacijos pusiausvyros poslinkiu tirpale. 4. 20 psl matematinės lygtys buferinių tirpalų skaičiavimai 5. Buferinio tirpalo talpa- Buferinio tirpalo geba išlaikyti pastovią pH vertę 6. Kaip nustatomas pH: indikatoriai... 7. pH indikatoriai yra medžiagos, kurių spalva priklauso nuo vandenilio jonų koncentracijos tirpale, t.y. indikatoriai keičia savo spalvą priklausomai nuo terpės pH, kurioje jie yra pvz: didelės molekulinės masės silpnos organinės rūgštys ar bazės, lakmusas, fenoftaleinas, metilo oranžas. 8. Intervalas tarp dviejų tirpalo pH reikšmių, kurių ribose indikatorius keičia savo spalvą, vadinams indikatoriaus spalvos pasikeitimo intervalu. VIII. PUSIAUSVYRA ELEKTROLITŲ TIRPALUOSE. DRUSKŲ HIDROLIZĖ 1. Reakcijos tarp rūgšties ir bazės vadinamos neutralizacijos reakcijomis. 2. Druskų hidrolizė yra druskų jonų ir vandens cheminė reakcija, dėl kurios susidaro silpnieji elektrolitai (silpnos rūgštys, silpnos bazės). 3. Druskos sudarytos iš stiprios bazės katijono ir stiprios rūgšties anijono, pvz., NaCl, KNO3, CaCl2, nesihidrolizuoja. šių druskų tirpalai yra neutralūs, jų pH = 7 4. Uždavinys 5 psl druskų hidrolizė. 5. Druskos, sudarytos iš silpnos bazės katijono ir stiprios rūgšties anijono, pvz., NH4Cl, Bi(NO)3, ZnCl2, FeCl3 ir kt. Šios druskos hidrolizuojasi, nes susidaro silpnai disocijuojanti bazė arba bazinė druska. 6. Hidrolizuojantis silpnų bazių ir stiprių rūgščių druskoms, tirpalo terpė tampa rūgštinė (pH

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!