Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
KEMIJA 2 - Coggle Diagram
KEMIJA 2
TERMOKEMIJA/KEMIJSKA DINAMIKA
Energija
Svim kemijskim reakcijama zajedničko je to da se mijenjaju načini povezivanja atoma, pa time i energetsko stanje tvari.
Molekule tvari u određenom trenutku posjeduju kinetičku i potencijalnu energiju. Zbroj tih dviju energija naziva se UNUTARNJOM ENERGIJOM.
Agregacijsko stanje tvari ovisi o odnosu kinetičke i potencijalne energije tvari.
Promjena unutarnje energije
IZMJENOM TOPLINE
Toplina - oblik prijenosa energije između okoline i sustava, mjeri se u džulima (J)
Temperatura - funkcija stanja sustava, mjera unutarnje energije sustava
Prirast bilo koje termodinamičke funkcije, pa tako i unutarnje energije, je razlika između vrijednosti konačnog i početnog stanja.
RADOM
Rad (u kemijskom smislu) je prijenos energije između sustava i okoline.
ENERGIJA SUSTAVA je mjera koja pokazuje kolika je mogućnosta da sustav obavi rad ili proizvede toplinu, ona je ujedno i funkcija stanja sustava.
delta U = Q + W
I toplina i rad mogu imati negativan ili pozitivan predznak
Egzotermne i endotermne promjene
Sustav koji promatramo može biti: otvoren, zatvoren ili izoliran
Svaki proces u kojemu se oslobađa toplina je EGZOTERMAN, delta H JE MANJA OD NULE. - > UKUPNA E SUSTAVA JE SMANJENA
Svaki proces u kojemu se veže toplina je ENDOTERMAN, delta H JE VEĆA OD NULE. -> UKUPNA E SUSTAVA JE U PRIRASTU
Toplinski kapacitet
TOPLINSKI KAPACITET pokazuje koliko topline treba dovesti objektu da mu se temperatura povisi za 1 K.
Oznaka je C, a mjerna jedinica džula po kelvinu.
SPECIFIČNI TOPLINSKI KAPACITET, c, pokazuje koliko topline treba dovesti 1 kg neke tvari.
MOLARNI TOPLINSKI KAPACITET, Cm, prikazuje koliko topline treba dovesti 1 molu tvari.
FORMULE
Entalpija i promjena entalpije
ENTALPIJA (H) je funkcija stanja sustava koja ovisi o uvjetima u kojima se sustav nalazi, tj. ona je toplina koja se apsorbira ili oslobađa tokom fizikalnih ili kemijskih promjena. Promjena entalpije je EKSTENZIVNA veličina.
Standardna reakcijska entalpija - toplina koja se oslobađa ili apsorbita u fiz. ili kem. promjenama pri tlaku od 100 kPa
TERMOKEMIJSKA JEDNADŽBA sadrži vrijednosti standardne reakcijske entalpije i agregacijska stanja reaktanata i produkata.
Standardna entalpija stvaranja - toplina oslobođena prilikom stvaranja 1 MOLA tvari pri 100 kPa
Standardna entalpija veza je mjera za jakost kovalentne veze.
ENTALPIJE PRIJELAZA - entalpija taljenja, entalpija isparavanja
promjena reakcijske entalpije = entalpija produkata - entalpija reaktanata
Brzina kemijske reakcije
Za uspješan sudar čestica potrebna nam je pravilna orijentacija i minimalna količina kinetičke energije koja se naziva ENERGIJA AKTIVACIJE. Ukoliko se oslobodi manje energije od energije aktivacije reakcija je endotermna i obratno.
Pri sudaru čestica kratkotrajno nastaje AKTIVACIJSKI KOMPLEKS. Tada se veze u molekulamaregrupiraju.
BRZINA REAKCIJE
Početna brzina - najveća (zato što su koncentracije reaktanata najveće)-> smanjenjem koncentracije smanjuje se i brzina reakcije
Trenutačna brzina - brzina reakcije u nekom trenutku (nagib tangente na točku krivulje)
Prosječna brzina - ovisi o prirastu množinske koncentracije reaktanata ili produkata u odabranom intervalu
stehiometrijski je broj u reakcijama stalnoga volumena za reaktante negativan, a za produkte pozitivan.
Prosječna brzina reakcije se dobiva i dijeljenjem promjene njenog dosega s vremenskim intervalom.
ČIMBENICI KOJI UTJEČU NA BRZINU REAKCIJA
Agregacijsko stanje
Ukupna površina reaktanata
Koncentracija
Temperatura
Katalizator/ inhibitor
Enzimi - biološki katalizatori
Kinetička energija obrnuto je proporcionalna energiji aktivacije.
Doseg reakcije
Stehioimetrija proučava odnos množina reakcijskih sastojaka.
MJERODAVNI ili LIMITIRAJUĆI reaktant određuje količinu produkta koji može nastati i izreagirao je do kraja.
REAKTANT U SUVIŠKU nije izreagirao do kraja.
DOSEG REAKCIJE
OTOPINE
Definicija otopine
homogene smjese od otapala i otopljene tvari
STVARANJE OTOPINE: disocijacija (rastavljanje molekule na ione) i solvatacija (okruživanje iona molekulama otapala; za vodu hidratacija; ion - dipol veze)
ENTALPIJA OTAPANJA - zbroj ENTALPIJA KRISTALNE STRUKTURE (toplina oslobođena tokom razlaganja kristalne rešetke na ione) i ENTALPIJE HIDRATACIJE (toplina apsorbirana hidratacijom/solvatacijom)
Maseni udio i topljivost tvari
MASENI UDIO: m(x)/m(OTOPINA)
TOPLJIVOST TVARI: w.100/1-w
Iskazivanje sastava otopina
Udjeli
Koncentracije
Molalnost
Pripema otopina razrjeđivanjem
Koligativna svojstva otopina
svojstva otopina nehlapljivih otopljenih tvari, OVISE SAMO O BROJU ČESTICA
SNIŽENJE TLAKA PARA OTOPINE - tlak para otopine manji je od tlaka para čistoga otapala - proporcionalan je umnošku množinskog udjela otapala i tlaka para otapala -> RAOULTOV ZAKON (razlog: u površinskom sloju otopine ima manje molekula otapala i gubi se dinamička ravnoteža između molekula otapala u površinskom sloju i ishlapjelih molekula otapala)
POVIŠENJE VRELIŠTA OTOPINA - potrebna je viša temperatura da bi se tlak para otopine izjednačio s tlakom iznad otopine pa je vrelište više
SNIŽENJE LEDIŠTA OTOPINE - kada se povisi vrelište, mijenja se i položaj ravnotežne linije na faznom dijagramu pa je ledište niže
OSMOTSKI TLAK - tlak potreban da se uspostavi ravnoteža između dviju otopina različitih koncentracija odvojenih polupropusnom membranom
PERIODIČNOST
Periodičnost svojstava metala i nemetala
METALI - neprozirne tvari metalnoga sjaja -> poslijedica odbijanja svjetlosti na pokretljivim valentnim elektronima (METALNA VEZA, ''more elektrona''), pravilne su kristalne strukture, plošno centrirane kubične ili heksagonske ćelije (po 2 atoma u svakoj)
NEMETALI - plinovi, plemeniti plinovi (inertnost), dvoatomne molekule
OKSIDI - spojevi elemenata s kiskom
po načinu vezivanja: ionski i kovalentni
Po kiselinski-baznim svojstvima: kiseli (najviše O2), bazični, amfoterni, neutralni (najmanje O2)
Sve lužine su hidroksidi, ali nisu svi hidroksidi lužine!
KLORIDI - soli klorovodične kiseline, dobivaju se izravnom sintezom (metal+HCl, hidroksid+HCl, karbonat+HCl)
HIDRIDI - metal ili nemetal + H
ionski - kation metala + H-
kovalentni - nemetal + H
intersticijski - prijelazni metali - H ugrađen u njihovu kristalnu strukturu
Metali -svojstva i reakcije
Natrij, Na
mekan, čuva se u petroleju, burno reagira s vodom (nastaje natrijeva lužina), gorenjem nastaje natrijev peroksid, natrijev klorid - sol, soda bikarbona
Kalcij, Ca
mekan zemnoalkalijski metal, reaktivan, reagira s kisikom, vodom i HCl, kalcijev karbonat, gips, vapno, vapnena voda
Željezo, Fe
feromagnetičnost, kovkost, dobar vodič, reaktivan, reagira s kisikom i klorom, može biti i dvovalentan i trovalentan, reagira i s neoksidirajućim kiselinama
Bakar, Cu
prijelazni metal, žilav i rastezljiv, postojan na zraku zbog sloja bakrova oksida, zelena patina, izuzetno dobra vodljivost, modra galica (bakrov (II) sulfat pentahidrat)
Aluminij, Al
mala gustoća, visoka zastupljenost ui Zemljinoj kori, amfoteran, izvrstan vodič, otporan na koroziju
Nemetali - svojstva i reakcije
Vodik, H
najzastupljeniji kemijski element u svemiru, nema određeno mjesto u PSE (energija ionizacije mu je veća od alkalijskih metala), dvoatomne molekule, plin s najmanjom gustoćom, dobiva se u Kippovu aparatu (Zn, Mg + HCl, H2SO4), plin praskavac
Klor, Cl
halogeni element, reaktivnost, klorovodik, kloridni ioni dokazuju se srebrovim nitratom
Kisik, O
ne gori, ali podržava gorenje, termička disocijacij kalijeva permanganata, nitrata, itd.
Sumpor, S
svijetložute boje, bez mirisa, rompski i monoklinski, osmoatomna molekula, sumporasta kiseliona-sulfiti, sumporna kiselina-sulfati, dehidratacijsko djelovanje, sumporovodik
Dušik, N
sastavni dio zraka, amonijak, frakcijska destilacija tekućeg zraka, dušična kiselina, NO3- (nitrratni ioni)
ORGANSKA KEMIJA
Kemijska analiza organskoga spoja
Kvalitativna
Izravno dokazivanje - svijeća, staklena pločica
Neizravno dokazivanje - etanol, čaša+vapnena voda
Dokazivanje dušika - natrijeva lužina+urea, zagrijavati
Dokazivane sumpora - kosa+natrijeva lužina+olovov acetat
Dokazivanje klora - Beilsteinova proba - bakrena žica, plamen
Ugljikovodici
UGLJIKOVODICI
AROMATSKI
Areni
Benzen
ALIFATSKI
CIKLIČKI
Cikloalkani, cikloalkeni, cikloalkini
ACIKLIČKI
Zasićeni
Alkani
CnH2n+2
Određivanje imena: najveći lanac ili lanac s najviše supstituenata (metil, etil, propil) je glavni, supstituenti trebaju imati najmanji mogući broj i navesti se po redu
KONSTITUCIJSKI IZOMERI - spojevi istih molekulskih, a različitih strukturnih formula
Slabo reaktivni
Karakteristične reakije: gorenje (potpuno i nepotpuno (piroliza)), supstiticija (homolitičko i heterolitičko cijepanje, slobodni radikali, lančane reakcije)
...supstitucijom nastaju...
1 more item...
Fosilna goriva
Nezasićeni
Alkeni
CnH2n
Određuje se najdulji lanac sa dvostrukom vezom i ona treba biti na čim manjem broju i taj broj ide pred nastavak -en.
STEREOIZOMERI (CIS-TRANS IZOMERI) - raspored atoma u prostoru im je različit, a raspored i vrsta veza ista.
Alkini
CnH2n-2
Imenovanje im je isto kao i za alkene.
ZAJEDNIČKA SVOJSTVA
Prva tri člana homolognoga niza su u plinovitom agregacijskom stanju i imaju manju gustoću od vode.
Zbog Londonovih sila im vrelišta i tališta ovise o molekulskoj masi.
Karakteristična reakcija: adicija
Katalitičko hidrogeniranje: uz prisutnost metalnih katalizatora na dvostruku vezu doda se atom vodika
Halogeniranje: na dvostruku vezu se dodaju halogeni elementi
Hidrohalogeniranje: adicija halogenovodika na alkene i alkine
Hidratacija: adicija vode na alkene u kiseloj sredini -> produkt: ALKOHOLI
Polimerizacija
Markovnikovljevo pravilo: Atom vodika adira na onaj atom ugljika koji ima više atoma vodika.
Reaktivnost
