Pasiruošimas chemijos egzaminui

 Chemija – tai mokslas nagrinėjntis medžiagų savybes, sandarą, vienų med-iagų pavertimą kitomis. 1 Cheminės sąvokos ir pagrindiniai dėsniai Atomas – yra mažiausia cheminio elemento dalelė, turinti visas jo savybes. Molekulė- yra mažiausia medžiagos dalelė turinti esmines jos savybes. Molekulė yra sudaryta iš atomų. Cheminis elementas yra vienodą branduolio krūvį turinčių atomų visuma. Junginiai yra sudaryti iš kelių elementų. (KOH-sudėtinių medžiagų). Molis yra medžigos kiekio vienetas SI sistemoje. Jis yra lygūs medžiagos kiekiui, kurį turi tiek vienodų dalelių (tomų,jonų,molekulių), kiek yra atomų anglies izotope (¹²C), kurio masė 12 g. Šis skaičius vadinamas Avogadro skaičiumi ir yra lygūs Na=6,02*10²³ mol. Atomų, molekulių ir kitų elementariųjų dalelių masė yra bevardis skaičius, kuris parodo kiek kartų atomo molekulės ar kitos dalelės masė yra didesnė už 1/12 anglies izotopo masę (¹²C). Ši masė yra vadinama santykine molekuline ar kitos dalelės mase. Elemento valintingumu vadinama elemento atomų geba, jungtis tam tikru santykiu su kito elemento atomais. H², K, N²-visada vienvalenčiai. O² - visada dvivalentė. Al-visada trivalentis. (H²S- siera dvivalentė,SO²-keturvalentė,SO³-šešiavalentė. Medžiagos masės tvermės dėsnis Reaguojančių medžiagų masė yra lygi susidariusių medžiagų masei. Ekvivalento desnis. Medžiagos jungiasi ar pakeičia vieną kitą masės kiekiais proporcingais jų ekvivalentų masei. (m1/m2=E1/E2) Avogadro dėsnį Vienoduose, bet kurių dujų tūriuose, vienodomis sąlygomis (esant tai pačiai t ir p) yra vienodas skaičius molekulių. Klaiperono ir Mendelėjavo dėsnis: ryšį tarp kintamų parametrų, tai yra tarp p,t ir V, nusako Klaiperono dėsnis. Tai yra tam tikrai dujų masei santykis (p*V/t) yra pastovus dydis. (pº*Vº/tº=p¹*V¹/t¹=p²*V²/t²) (p*V/t=const) Ši lygtis dar yra vadinama idealiųjų dujų būsenos lygtimi. Klaiperono lygties const. priklauso nuo dujų rūšies ir masės. Visų rūšių duoms šią lygtį pritaikė D. Mendelėjavas. Taigi Klaiperono ir Mendelėjavo lygtis užrašoma taip: (pVm/t=R) R-universalioji dujų konstanta,Vm-vieno duų molio tūris, užimamos standartinėmis sąlygomis.(pº=101325Pa; Tº=273K; Vm=22,4l/mol). Įstačius į lygtį reikšmes gaumane R=8,314 N*m/(Kmol). Taigi , bet kokiai dujų masei pritaikyta Mendelėjavo ir Klaiperono lygtis yra (pv=m/M*RT) 2 Atomo sandara Atomas yra sudėtinga dalelė. Chemijos mokslas nagrinėja atomo sandarą tiek, kiek reikia, kad galima būtų paaiškinti elementų chemines savybes, atomų jungtis molekulėse ir naujų elementų susidarymą, vykstant branduolinėms reakcijoms. Medžiagų atomai susideda iš teigiamo krūvio branduolio ir aplink jį skriejančių neigiąmą krūvį turinčių elektronų: Me=9,1*10(-28); 9e=4,8*10(-10)-(absoliutinių elektrostatinių vienetų); 9e=0,6*10(-19)C; Elektronų srautas susidaro leidžiant elektros srovę per išretintas dujas (katodas spinduliuoja). Kaitinant metalus (termoelektroninė emisija)-apšviečiant daugelį metalų ultraelektrovioletiniais spinduliais. 3 Atomo branduolio krūvis ir sudėtis 1913m. H. Mozlis ištyręs daugelio elementų rentgeno spektru nustatė elementų atomų branduolio krūvį. Rentgeno spektro bangų dažnio Y ir elemento eilės numerio z priklausomybė nustatoma Mozlio dėsniu. (Y=a(z-b)² a ir b=const (z- eilės numeris) Taip buvo nustatyta elemento eilės numerio periodinėje sistemoje fizikinė prasmė. Eilės nr. yra svarbiausia elemento konstanta, rodanti jo atomo branduolio teigiamo krūvių skaičių. Kadangi atomas yra elektriškai neutralus, tai apie branduolį skriejančių elektronų skaičius turi būti =elementų eilės numeriui. Šis atradimas padidino Mendelėjavo periodinio dėsnio svarbą, bei pagrindė elementų išdėstymo tvarką periodinėje sistemoje. 1932m. Heizinbrergas ir Tvonenka pakeitė atomo branduolio sudėties teoriją, pagal kurią atomų branduoliai yra sudaryti iš teigiamą krūvį turinčių protonų ir neutralių dalelių neutronų. Abi dalelės bendrai pavadintos nukleonais. Jos turi beveik tą pačią masę, lygią 1 unitui. Protonų skaičius yra lygūs elemento eilės numeriui periodinėje sistemoje, o neutronų skaičių (N) elemento atominės masės (A) ir eilės numerio (Z) skirtumui. Kadangi neutronai neturi krūvio, tai jų skaičiaus pasikeitimas branduolyje įtakingas tik atomo masei, bet nepakeičia branduolio krūvio kartu ir atomo cheminių savybių. Pasikeitus neutronų skaičiui, atomo branduolyje susidaro izotopai. Izotopais yra vadinami to paties elemento atomai, turintys skirtingas atomines mases ir vienodą branduolio krūvį. 35-atominė masė,o 17 eilės numeris Elemento atominė masė yra įvairių izotopų masių vidurkis paimtų tuo % santykiu, kokiu šie izotopai yra paplitę gamtoje. Elementų branduolių krūviai nustatomi eksperimentiškai iš elementų rentgeno spketrų. 4 Atomų elektroninė sandara Atomų elektroninio apvalkalo sandaros teorijų eksperimentinis pagrindas yra medžiagų spektai. Yra žinoma, kad visi įkaitinti kietieji ir skystieji kūnai skleidžia spindulius, kuriuos praleidus pro difrakcinę gardelę arba kietos medžiagos kristalą gaunami atitinkami emisijos spektrai. Šie spinduliai susidaro, todėl, kad kaitinat medžiagas, atomų valentiniai elektronai absorbuoja šiluminę energiją ir labai trumpą laiką yra sužadintoje būsenoje, po to jie vėl grįžta i normalų būvį, kartu skleisdami energiją infraraudonųjų , regimosios šviesos spinduliais. Elektronai energiją absorbuoja ir spinduliuoja porcijomis vadinamais energijos kvantais. Praleidus pro kietos medžiagos kristalą (antikatodą) leotodinius spindulius t.y. greituosius elektronus gaunami rentgeno spindulių spektrai. Šiuo atveju greitieji elektronai išmušą iš medžiagos atomų elektroninio apvalkalo elektronus ne tik valentinius, bet ir gilesnių sluoksnių elektronus. Rentego spindulių spektrai yra sudaryti iš kelių linijų arba jų grupių, kurios žymimos raidėmis K,L,M,N ir vadinamos serijomis. Jei elektronai patenka į arčiausiai prie branduolio esantį sluoksnį, tai spektre susidaro k (spektro) linijų serija. Jei į £ sluoksnį tai L linijų serija ir t.t.. Serijų išdėstytamas įvairių elementų rentgeno spektruose būna visai vienodas, tik skiriasi spektro bangų linijų ilgis. 4 Kvantiniai skaičiai Elektronui yra būdingos ir dalelės ir bangos savybės. Kaip dalelė elektrons turi masę ir juda dideliu greičiu. Banginė elektrono prigimtis pareiškia tuo, kad elektronas juda visame atome ir gali atsirasti, bet kuriame atomo erdvės taške. Kvantinėje mechanikoje elektrono energija ir jo erdvinio paskirstymo formą nusako elektronų orbitalės. Kurias apibūdina 4 kvantiniai skaičiai. Pgrindinis kvantinis skaičius n nusako energijos lygmenų t.y. atstumą nuo branduolio. Jis kinta nuo (l...+&). Mažiausią energiją turi pirmasis lygmuo (n=1). Nesužadintuose atomuose yra 7 elektronų sluoksniai. Orbitinis kvantinis skaičius l apibūdina orbitalės paviršiaus formą, bei simetriją ir į kiek poslinkų yra suskirstytos orbitalės energijos lygmuo. Orbitinio kvantinio skaičiaus vertė gali būti nuo 0 iki (n-1), t.y. 0,1,2,3, tai atitinka elektroskopijoje. Magnetinis kvantinis skaičius m nusako elektrono impulso momento vektoriaus orientaciją magnetiniame lauke. Šis vektorius gali užimti tik kvantinę padėtį erdvėja, t.y. tokią padėtį, kurioje impulso momento projekciją į magnetinę ašį įgytų sveikųjų skaičių vertes nuo +l iki –1 ir 0. Pvz: l=2, tai m=+2,0,-1,-2 elektronas atome skrieja ne tik apie branduolį, bet ir sukasi apie savo ašį. Elektronų judėjimas apie ašį apibūdinmas kvantiniu sukinio skaičiumi (spynos). Kadangi elektronai gali skrieti 2 priešingomis kryptimis, tai sukinys turi £ reikšmes: +0,5 ir –0,5. Nustatyta: net du atomo elektronai negali turėti 4 vienodų kvantinių skaičių. Kadangi kiekvienmae posluoksnyje energetinių krūvių su skirtingais sukiniais gali būti tik 2 elektronai. Elektronų skaičius kiekviename posluoksnyje ne gali viršyti 2(2l+1),o kiekviename energetiniame lygmenyje negali viršyti 2n². taigi posluoksnyje S gali būti 2 elektronai. P – 6 elektronai. Pirmajame energijos lygmenyje £ gali būti ne daugiau 2 elektronai: £(L) ne daugiau 2 elektronai, 3(M) – 18 elektr., 4(N) -32 elekt. Susidarant elektronų atominiams sluoksniams kiekvienas vienos paskui kitą einančių elektronai stengiasi patekti į neužimtą energetinio kiekio posluoksnį. Apibūdinant energijos lygmenis ir posluoksnius užpildymą elektronais galima pavaizduoti šią schemą: 1s²>2s²>2p6>3s2>4s2>3d10>4p6>5s2>4d10>sp6>6s2>sd1>4f14>pd2-10>6p6>7s2> 6d1>5f14>6d2-10>7p6. Ši schema vadinama energijos skale. Elementai skirstomi į 4 grupes S,P,D,F priklausomai nuo padėties. Cheminių elementų ir jų junginių kitimas periodinėje elementų sistemoje Atomo sandaros teorijas atskleidė Mendelėjavo periodinis dėsnis: cheminių elementų bei junginių savybės yra periodiškai susijusios su atomo branduolio krūviu. Periodinio dėsnio išraiška yra elementų periodinė sistema, kurioje elementai surašyti į eiles vadinamas periodais. Viena po kitos išdėstytos eilės (periodai) sudaro grupes. Grupėse išsidėsto vienodą valentinių elektronų skaičių išoriniame sluoksnyje turintys panašūs elementai, kurie sudaro šeimas. Elementų savybės ir jų atomų elektroninė sandara kinta tiek perioduose, tiek grupėse. I periode yra tik 2 elementai (H ir He). Visi kiti periodai prasideda šarminiais metalais. (2s elementais), ir baigiasi nemetalais ir inertinėmis dujomis. (6p elementais). Tik IV ir V periodo s elementų įsiterpia III ir IV periodų d elementai, o po 6 ir 7 peridų s elementų, prieš 5 ir 6 periodų d elementus atitinkamai įsiterpia 4 ir 5 periodų f elementai: 15p. +15 2)8)5; N=2n²;n=1;2*1²(pirmame lygmenyje gali būti masė 2); n=2; 2*2²=8 (II);n=3, N=2*3²=18;n=1s;n=2p;n=3; elektroninė formulė 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Elementų savybių periodinį kitimą taip pat rodo periodiškai kintantys dydžiai: jonizacijos energija, bei giminingumo elektronui energija. Jonizacijos energija žymima I yra darbas, kurį reikia atlikti norint išplėsti iš atomo vieną elektroną ir paversti jį teigiamu jonu. Giminingui elektronui energija (G) išsiskiria prisijungiant atomui elektronus ir virstant neigiamais jonais. Ar elemento atomas lengviau prisijungia elektronus rodo jo elektrinis neigiamumas ir giminingumo elektronui energijos pusei. EN=(I+G)/2. Elektriniam neigiamumui apibūdinti yra įvesta Polingo skalė: EN(F)=4,0; EN(Š.M.)=0,7-0,8(visų). Perioduose elemento elektrinis neigiamumas didėja iš kairės į dešinę, o grupėse mažėja iš viršaus žemyn. 5 Cheminis ryšys ir jo sąsaja su elektriniu neigiamumu Reakcijos metu jungiantis skirtingų elementų atomams tarp jų susidaro elektrostatinis cheminis ryšys. Šis ryšys atsiranda tarp priešingų elektros krūvį turinčių dalelių. Suartėjus 2 atomams, vienos dalelės elektronai traukia kitos dalelės branduolį ir atvirkščiai. Per daug suartėjus atomams tarp jų pradeda veikti stūmos jėgos. Nusistovėjius pusiausvyrai tarp atomų susidaro cheminis ryšys. Elemento atomai tarpusavyje jungiasi III tipų cheminiais ryšiais: joniniu, kovalentiniu, metališkuoju. Šie 3 ryšiai yra stiprieji elektrostatiniai ryšiai. Tarp molekulių gali susidaryti silpnieji elektrostatiniai ryšiai. Vienas iš jų van der Valso ir vandeniliniai .Kulmo tipo ryšys susidaro tarp skirtingų elementų atomų ir gali parodyti jų elektrinių neigiamumų skirtumus. Jeigu jis mažas (ENCO²(d) H=-396kj-egzoterminė reakcija); (N²(d)+O²(d)2NO(d) H=180,9kj-endoterminė). 9 Termochemijos dėsniai 1 Lavuazje ir Laplaso dėsnis: šis dėsnis sako, kad junginio susidarymo šiluma yra lygi jos skilimo į vienines medžiagas iš kurių tas junginys sudarytas šilumai, bet yra priešingo ženklo. Jei (Q H=-396kj; Q=396). Vieninių medžiagų susidarymą (N²,O²,H²) šiluma standartinėmis sąlygomis yra lygi o arba yra labai nedidelė. 2 Heso dėsnis: pagrindinis termodinamikos dėsnis sako, kad proceso entalpijos pokytis arba šiluminis efektas priklauso tik nuo medžiagų pradinės ir galutinės būsenos, bet nepriklauso nuo reakcijos produktų susidarymo būdo. Remiantis Heso dėsniu galima apskaičiuoti reakcijos šilumą. Ji gaunama iš reakcijų produktų susidarymo šilumų sumos atėmus reaguojančių medžiagų susidarymo šilumų sumą. Šilumą galima išreikšti entalpijos pokyčiu (Hº=Hº(prod) - H(reag.m.) 10 Entropija Chemijoje labia svarbu nustatyti ar cheminė reakcija tam tikromis sąlygomis vyks ar nevyks savaime, kokioje temperatūroje nusistovės cheminė pusiausvyra. Medžiagų dalelėi būdinga, kuo daugiau judėti, sklaidytis, virsti paprastesnėmis. Sistemos netvarkingumo matas yra entropija, tai absoliutinis dydis reiškiamas J/(mol.K) Medžiagos entropija priklauso nuo t, būsenos, todėl literatūroje nurodoma standartinėmis sąlygomis nustatyta entropija - Sº. kaitinamų medžiagų entropija didėja. Entropija taip pat labia padidėja medžiagoje pereinant iš kietos į skystą ir ypač iš skystos į dujinę būseną. Priešingais atvejais t.y. medžiagoms auštant, garamas kondensuojantis entropija mažėja. Norint apskaičiuoti entropijos pokytį s iš reakcijų produktų entropijų sumos atimama reaguojančių medžiagų entropijų suma: (Sº=Es(prod)-ES(reag.m.) 11 Procesų kryptingumo sąlygos. Gibso energija Cheminių ir fizikinių procesų varos jėgas lemia 2 veiksniai: 1) sistemos siekimas pereiti į būseną su mažesne energija t.y. atiduoti energiją (lengvai vyksta egzoterminiai procesai). 2) sistemos siekimas pereiti į labiausiai patikimą t.y. netvarkingiausią būseną (entropija didėja). Sistemos kurioje vyksta izobarinis procesas, energijos pokytis nusakomas entalpijos pokyčiu H. O būsenos tikimybė-entropijos pokyčiu S. Savaiminis procesas vyks tada, kai mažės sistemos entalpija arba didės entropija (H

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!