Formler och tabeller. Fysik/Kemi

Transkript

1 Formler och tabeller Fysik/Kemi Tryck: 014

2 Prefix Tiopotens Beteckning Namn Tiopotens Beteckning Namn E exa P peta 1 10 T tera 9 10 G giga 6 10 M mega 3 10 k kilo 10 h hekto 1 10 da deka Algebra p p Andragradsekvationen x px q 0 har lösningarna x q 1 10 d deci 10 c centi 3 10 m milli 6 10 μ mikro 9 10 n nano 1 10 p piko f femto a atto Trigonometri För en rätvinklig triangel gäller: a b c a c b c a b sin cos tan c Area, omkrets och volym för några geometriska figurer IRKEL: Area r r Omkrets r TRIANGEL: bh Area h b KLOT: r 4 r Volym 3 Mantelarea 4 r 3 PRISMA: Ett prisma med basarean B, och höjden h, har Volym Bh KON: En kon med basarean B, och höjden h, har Bh Volym 3 1

3 Fysikaliska konstanter Universella atommassenheten Ljushastigheten i vakuum Elementarladdningen Elektronens vilomassa Protonens vilomassa Neutronens vilomassa u c e m e m p m n 7 1, kg, m/s 19 1, (As) 31 9, kg 7 1, kg 7 1, kg 8 Gravitationskonstanten G 6, Nm /kg Tyngdaccelerationen (för Sverige) g 9, 8 m/s 11 Plancks konstant Rydbergs konstant h R 34 6, Js 1, m -1 7 Avogadros konstant N A 6,0 10 mol -1 Allmänna gaskonstanten R 8, 3145 J/(mol K) Boltzmanns konstant Stefan-Boltzmanns konstant k σ 3 3 1, J/K Absoluta nollpunkten (0 K) 73, 15 o 8 5, W/(m K 4 ) Permittiviteten för vakuum Permeabiliteten för vakuum o o 1 8, As/(V m) Vs/(A m) Omvandlingsfaktorer Längd Tryck 1 Å (ångström) = m = 0,1 nm 1 N/m = 1 Pa 15 1 ljus = 9, m 1 bar = 10 5 Pa 1 pc (parsec) = 3,6 ljus 1 atm = 1, Pa = 760 torr (mm Hg) 1 nautisk mil (sjömil) = 185 m 1 tum = 5,40 mm 1 fot = 1 tum = 304,8 mm 5 Area Arbete, energi 1 a (ar) = 100 m 1 J = 1 Nm = 1 Ws 1 ha (hektar) = 10 4 m 1 cal = 4,1868 J 19 1 ev = 1,60 10 J Volym Effekt 1 liter = 1 dm 3 1 ml = 1 cm 3 1 hk = 735,5 W Massa, energi 16 1 kg motsvarar 8, J 1 u motsvarar 931,494 MeV

4 Fysik: Formler Givna formler gäller då man använder SI-enheter. Mekanik Beteckningar, storheter och enheter a acceleration m/s p tryck Pa medelacceleration m/s F kraft N s sträcka m M kraftmoment Nm t tid s p rörelsemängd kgm/s v o begynnelsehastighet m/s I impuls Ns v momentanhastighet m/s W arbete J medelhastighet m/s P effekt W ω vinkelhastighet rad/s E k kinetisk energi (rörelseenergi) J T periodtid s E p potentiell energi (lägesenergi) J f frekvens Hz m massa kg ρ densitet kg/m 3 V volym m 3 Densitet m V Tryck F p där A är arean. A Rörelse v m s t Δs är tillryggalagd sträcka under tiden Δt ds v momentanhastighet dt a m v t Δv är hastighetsändring under tiden Δt dv d s a dt dt Likformigt accelererad rörelse (a är konstant) v v 0 at at s v0t v m v 0 v v vo as 3

5 Friktion F F N FN friktionstal normalkraft Kraftmoment M F d där d är det vinkelräta avståndet från vridningsaxeln till kraftens riktningslinje Tyngdkraft Gravitationskraft F m g F m m 1 G där r är avståndet mellan partiklarna r Kaströrelse v v x y v 0 v 0 cos sin gt x v t cos 0 gt y v0t sin a där α är elevationsvinkeln Kraftekvationen (Newtons :a lag) F ma Arbete, energi och effekt W F s F s är kraftkomposanten i förflyttningens riktning s E p mgh E p är lägesenergin mv E k E k är rörelseenergin E P P är effekten t P nyttig η är verkningsgraden P tillförd Rörelsemängd, impuls p mv v är hastigheten p p före efter F t p Rörelsemängdslagen Impulslagen 4

6 entralrörelse (farten är konstant) r v r T där r är radien v a r v r F mv r F är centripetalkraften Harmonisk svängningsrörelse F k l Hookes lag, k är fjäderkonstanten, är längdförändringen E p, el k( l) E p,el är den elastiska lägesenergin y Asin( t) v Acos( t) a Asin( t) y är elongationen, A är amplituden v är hastigheten a är accelerationen T m T är periodtiden, m är den svängande massan k 1 f T f är frekvensen f och k m är vinkelhastigheten Plan pendel T l T är periodtiden för små utslagsvinklar. l är pendelns längd. g 5

7 Optik Beteckningar, storheter och enheter n brytningsindex - c ljusets hastighet i vakuum m/s v ljusets hastighet i det aktuella mediet m/s a avstånd från lins till föremål m b avstånd från lins till bild m f brännvidd m Reflektionslagen i r Brytningslagen n där 1 sin1 n sin c n v Tunna linser 1 1 a b 1 f 6

8 Vågrörelselära Beteckningar, storheter och enheter v hastighet m/s λ våglängd m f frekvens Hz d avstånd mellan spalter, ljud- och ljuskällor m I ljudintensitet W/m P effekt W L ljudnivå db Fortskridande våg v f Gitter d sin k, k 0,1,... Brytning f v1 v 1 Optisk väg Ljudintensitet och ljudnivå s opt n s k där n är materialets brytningsindex, s är den verkliga sträckan i materielet, k är antal reflektioner mot optiskt tätare medium och är våglängden i vakuum. P I där r är avståndet från isotropt strålande punktkälla 4 r I L 10 log där I 0 I W/m Dopplereffekt f m f v v l m s vl vs f m är den uppfattade frekvensen, s där f är sändarens frekvens, v l är ljudhastigheten, v m är mottagarens hastighet mot sändaren och v s är sändarens hastighet mot mottagaren. 7

9 Elektricitet Beteckningar, storheter och enheter Q laddningsmängd ρ resistivitet Ωm F kraft N R resistans Ω U elektrisk spänning V B magnetisk flödestäthet T I elektrisk ström A Ф magnetiskt flöde Wb P elektrisk effekt W kapacitans F elektrisk fältstyrka N/ L induktans H ω vinkelhastighet rad/s Elektrostatik oulombs lag Elektrisk strömstyrka Q Q F k r Q I t k 8,98810 Nm / (As) 4 0 r = avståndet mellan laddningarna Elektrisk spänning E U E är omsatt elektrisk energi Q Resistans i en ledare Ohms lag l R A U R I l = ledarens längd A = ledarens tvärsnittsarea Seriekoppling av motstånd R tot R R R... R tot är ersättningsresistansen Parallellkoppling av motstånd... R R R R tot 1 3 Polspänning hos ett batteri Elektrisk effekt U R I är batteriets elektromotoriska spänning i R i är batteriets inre resistans P U I Elektrisk fältstyrka Homogent elektriskt fält Elektriskt fält utanför punktladdning eller sfärisk laddningsfördelning 8

10 Kondensatorlagen Energin i laddad kondensator Plattkondensatorn Q U Q U E A d A är arean, d är plattavståndet, är permittiviteten o r är den relativa permittiviteten r Magnetfält Magnetisk flödestäthet B B-fältet vinkelrätt mot arean A Magnetisk flödestäthet kring en oändligt lång, rak ledare: B I r μ = permeabiliteten för luft 4π 10-7 Vs/(Am) r = avståndet till ledaren Magnetisk flödestäthet inuti en platt spole: B N I r N = antalet varv i spolen r = spolens radie Magnetisk flödestäthet i en långsträckt spole: B N I l l = spolens längd Kraft på en ledare i magnetfält Kraft på en laddad partikel i magnetfält F B I l l = ledarens längd F Q v B Induktion och växelström Inducerad spänning d u l v B N dt di u L dt Transformatorn N N 1 U U 1 I I 1 Växelström och spänning i iˆsin( t) u uˆ sin( t) Vid resistiv belastning Effektivvärde I U iˆ uˆ 9

11 Värmelära, tryck och gaser Beteckningar Storhet Enhet A area m p tryck Pa densitet kg/m 3 h vätskedjup m T absolut temperatur K n antal mol - N antal molekyler - k Boltzmanns konstant J/K R allmänna gaskonstanten J/(mol K) S entropi J/K V volym m 3 v hastighet m/s E värmeenergi J E k kinetisk energi J c specifik värmekapacitet J/(kg K) l s smältentalpitet J/kg l å ångbildningsentalpitet J/kg m massa kg U inre energi J Tryck Vätsketryck Gasernas allmänna tillståndslag F p där kraften F är vinkelrät mot ytan A p h g pv NkT nrt Kinetisk gasteori 3 E k kt (medelvärde) Värmeenergi vid temperaturförändring Smältning och stelning Ångbildning och kondensation Volymändringsarbete Ändring av inre energi Entropiändring E cmt E l m s E l m å Maximal verkningsgrad är mediets högsta temperatur Värmefaktor 10

12 Atom- och kärnfysik Beteckningar, storheter och enheter A aktivitet Bq våglängd m D absorberad dos gray (J/kg) m massa kg E energi J N antal kärnor - W u utträdesarbete J p rörelsemängd kgm/s f frekvens Hz Q kvalitetsfaktor - H ekvivalent dos sievert (J/kg) T ½ halveringstid s h Plancks konstant Js Z atomnummer - Fotonens energi och rörelsemängd E hf p h Fotoelektrisk effekt hf W u E k Bohrs atommodell E n 13,6Z n (huvudkvanttalet) Energin anges i ev de Broglie-våglängden Braggs lag Heisenbergs obestämdhetsrelationer h p d cos k d är avståndet mellan två atomplan, är infallsvinkeln, k p x E t h 4 h 4 är ett heltal Radioaktivt sönderfall t N Noe N No ln T ½ t 1 T½ dn A dt A N t o E ( m m ) c Frigjord energi före efter är sönderfallskonstanten A är aktiviteten Absorption (röntgen- och -strålning) Stråldos I I o e x E D m H Q D I och I o är intensiteter, är linjära absorptionskoefficienten, x är sträckan 11

13 Elektromagnetisk strålning Beteckningar, storheter och enheter A area m c ljushastigheten i vakuum m/s f frekvens Hz h Plancks konstant Js k Boltzmanns konstant J/K λ våglängd m M emittans W/m P effekt W (J/s) T temperatur K Emittans (utstrålningstäthet) P M A Plancks strålningslag dm d hc 5 hc kt ( e 1) Stefan-Boltzmanns lag 4 M T 8 5,67010 W/(m K 4 ) Wiens förskjutningslag 3 max T, K m 1

14 Astrofysik Beteckningar, storheter och enheter G gravitationskonstanten Nm /kg H Hubble-parametern (km/s)/mpc m skenbar magnitud - M absolut magnitud - p parallax bågsekunder Parallax 1 p p är parallaxen i bågsekunder, r r är avståndet i pc Absolut och skenbar magnitud r m M 5lg r är avståndet i pc 10 Hubbles lag v H r Rödförskjutning o z o v z för v c c o är vilovåglängden Schwarzschild-radien R S GM M är massan c 13

15 Relativitetsteori Beteckningar Storhet Enhet c ljusets hastighet i vakuum m/s E tot total energi J E k kinetisk energi J E 0 viloenergi J l sträcka m m massa kg p rörelsemängd kgm/s t tid s v hastighet m/s Gammafaktorn 1 v 1 c Tidsdilatation t t 0 v 1 c t 0 Längdkontraktionen l l 0 1 v c l0 Rörelsemängd p mv v 1 c mv Viloenergi E0 mc E E Kinetisk energi k tot 0 E E tot mc p 4 Total energi m c c Hastighetsaddition v1 v v v v 1 c 1 14

16 Tabeller Fasta ämnen Ämne Densitet Specifik Smältpunkt Smältentalpitet Längdutvidgvärmekapacitet 10 3 J/kg ningskoefficient 10 3 kg/m J/(kg K) o 10-5 K -1 aluminium,70 0, ,3 bly 11,3 0, ,7,9 glas (fönster),5 0,84 0,8 granit,7 0,80 0,8 guld 19,3 0, ,4 is (-4 o ) 0,9, ,0 järn 7,87 0, , kisel,33 0, ,5 kol (grafit), 0, ,19 koppar 8,96 0, ,7 kork 0,0-0,35 1,7-,1 mässing 8,4 0,40 915,1 nickel 8,9 0, ,3 platina 1,5 0, ,89 plexiglas 1, 1,4-, silver 10,5 0, ,9 stål 7,8 0, , tenn 7,3 0,3 3 59,7 trä 0,5-0,6 0,4 0,5-3 zink 7,13 0, ,0 Vätskor Ämne Densitet Specifik Smältpunkt Kokpunkt Ångbildningsentalpitet värmekapacitet 10 3 kg/m J/(kg K) o o 10 3 J/kg etanol 0,789, , 841 glykol 1,113, kvicksilver 13,55 0, vatten 1,000 4, Gaser Ämne Densitet Specifik Kokpunkt värmekapacitet kg/m J/(kg K) o helium 0,18 5,1-69 koldioxid 1,98 0,8-78,3 kolmonoxid 1,5 1,04-19 kväve 1,5 1, luft 1,9 1, syre 1,43 0,9-183 väte 0,090 14,

17 Resistiviteter och relativa permittiviteter (Isolermaterial) Resistiviteter (Metaller och legeringar) Ämne Resistivitet Ämne Resistivitet r m m asfalt ,1 aluminium 0,07 bakelit bly 0,1 glas guld 0,04 luft, torr - 1,0006 järn 0,097 papper, vaxat koppar 0,0167 paraffin 15 10,1 kvicksilver 0,96 porslin ,5 platina 0,106 transformatorolja 11 10,4 silver 0,0159 vatten, destillerat konstantan 0,50 stål 0,16 Våglängder i luft för några grundämnens emissionslinjer (urval) Ämne Våglängd nm Ämne Våglängd nm Ämne Våglängd nm aluminium 394,40 kalcium 393,37 natrium 589,00 396,18 396,85 589,59 4,67 barium 455,40 445,48 neon 470,44 553,55 643,91 471,53 577,77 540,06 614,17 kalium 404,41 585,5 649,69 404,7 640, 659,53 691,11 766,49 strontium 407,77 cesium 455,54 769,90 41,55 459,3 460,73 61,31 koppar 515,3 483,1 67,33 51,8 578,1 syre 760,8 helium 388,86 777,19 447,15 krypton 47,40 471,31 431,96 väte 397,01 49,19 450,4 410,17 501,57 557,03 434,05 587,56 587,09 486,13 667,81 64,10 656,7 706,5 kvicksilver 404,66 zink 468,01 kadmium 467,81 434,75 47, 508,58 435,83 481,05 643,85 546,07 636,3 576,96 579,07 16

18 Nuklidtabell Nuklidmassan är hela den neutrala atomens massa, dvs massan av kärnan och alla elektronerna. Ämne Z Symbol A Nuklidmassa Rel förek Radioaktiv nuklid u % Typ av sönderfall Halveringstid elektron 0, proton 1,00776 neutron 1, ,3 min väte 1 H 1 1,00785, ,985 0, , ,3 helium He 3 3, litium 3 Li 6 7 beryllium 4 Be 8 9 bor 5 B kol kväve 7 N syre 8 O , ,0151 7,5 7, ,5 8, , , ,9 11, ,1 11, , ,89 13, ,11 14, , , , , , , , , , ,634 0,366 99,76 0,038 0,00 fluor 9 F 18 18, , neon 10 Ne 0 19, ,48 natrium 11 Na 3, , magnesium 1 Mg 19 19, , , , , , ,99 aluminium 13 Al 7 8 kisel 14 Si fosfor 15 P , , , , , , , , ,3 4,67 3, svavel 16 S 3 31, ,0 klor 17 l , , ,77 4,3 argon 18 Ar , , , , , , ,063 99,60 kalium 19 K , , , ,6 0,01 6,73 (definition på u) min 71 s 1, s 7 s 110 min 15 h 90,8 ms 1 ms 3,88 s 11,3 s,3 min,5 min 14,3 d, 17

19 Ämne Z Symbol A kalcium 0 a scandium 1 Sc 45 44, titan Ti , , ,7 5,18 vanadin 3 V , , ,75 krom 4 r 5 51, ,79 mangan 5 Mn , , järn 6 Fe 5 51, , ,75 kobolt 7 o 58 57, , , , , nickel 8 Ni koppar 9 u zink 30 Zn gallium 31 Ga germanium 3 Ge Nuklidmassa Rel förek Radioaktiv nuklid u % Typ av sönderfall Halveringstid 36, , , , ,966 40, , , ,14 43,95548,09 45, ,004 57, , , , , , , , , , , , , , , ,1 6, 69, 30,8 48,6 7,9 5,6 d 8,3 h 5,7 68, , , ,9076 7, , ,91403 arsenik 33 As 75 74,91597 selen 34 Se 73 7, ,15 h brom 35 Br 79 78, krypton 36 Kr rubidium 37 Rb , , , , , , ,0 strontium 38 Sr , , yttrium 39 Y 89 88, ,90715 zirkon 40 Zr 90 89, ,5 10,7 3 s 7,17 7,84,6 min 8, h 18

20 Ämne Z Symbol A Nuklidmassa Rel förek Radioaktiv nuklid u % Typ av sönderfall Halveringstid niob 41 Nb 90 89, h 93 9, molybden 4 Mo 90 89, ,7 h 95 94, ,9 technetium 43 Tc , ,90655 E ruthenium 44 Ru , ,6 d rhodium 45 Rh , E 3,3 palladium 46 Pd , , ,7 min silver 47 Ag 98 97, , ,905097,,4 min , , , s , kadmium 48 d , , , ,9 1,5 indium 49 In , tenn 50 Sn , antimon 51 Sb 11 10, tellurium 5 Te jod 53 I xenon 54 Xe cesium 55 s , , , , , , , , , , , ,91 1, 100 barium 56 Ba , , ,3 71,70 lanthanum 57 La , ,91 cerium 58 e , ,48 praseodym 59 Pr , neodym 60 Nd , , promethium 61 Pm samarium 6 Sm europium 63 Eu , , , , , ,75 151, , ,9893 5, gadolinium 64 Gd , ,84 terbium 65 Tb ,95347 dysprosium 66 Dy , ,18 holmium 67 Ho ,9303 erbium 68 Er , ,50 thulium 69 Tm , ytterbium 70 Yb , ,83 lutetium 71 Lu , ,41 hafnium 7 Hf , tantal 73 Ta , ,99 volfram 74 W , min 8,0 d 30 rhenium 75 Re , , osmium 76 Os ,95489 iridium 77 Ir , ,83 d 19

21 Ämne Z Symbol A Nuklidmassa Rel förek Radioaktiv nuklid u % Typ av sönderfall Halveringstid platina 78 Pt , guld 79 Au , kvicksilver 80 Hg 0 01, ,86 thallium 81 Tl , , , , , , ,5 bly 8 Pb vismut 83 Bi polonium 84 Po astatine 85 At radon 86 Rn , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,011394, , min 4,8 min 3,1 min 1,3 min 4,1 1,1 1 5, min 10,6 min 7 min 100,, 5,0 d,1 min 61 min 0 min 138,4 d 0,5 s 0,30 s 0,164 ms 1,78 ms 0,15 s 3,0 min 0,10 ms 0,30 ms 1,6 s 4,0 s 56 s 3,8 d frankium 87 Fr 3 3, min radium 88 Ra , , , ,0540 7, , , , ,4 d 3,7 d 5,8 actinium 89 Ac ,0305 6, , , , , , ,04130, 6,1 h 1 Den relativa förekomsten av bly är beroende på att olika radioaktiva sönderfallsserier slutar i olika blyisotoper 0

22 Ämne Z Symbol A thorium 90 Th protactinium 91 Pa uran 9 U neptunium 93 Np plutonium 94 Pu americium 95 Am curium 96 m 45 Nuklidmassa Rel förek Radioaktiv nuklid u % Typ av sönderfall Halveringstid 7, ,7 d 8, ,91 9, , , h 3, , , d 35, , , , , , , , , , , , , , , , , ,0056 0,70 99,7 7 d 6,7 h 6,8 d 3,5 min 37, ,05939,4 d 39, , , ,4 41, , , ,0674 berkelium 97 Bk 47 47, californium 98 f 49 49, einsteinium 99 Es 53 53, ,5 d fermium 100 Fm 5 5, h mendelevium 101 Md 55 55, min nobelium 10 No 54 54, s lawrencium 103 Lr 57 57, ,65 s rutherfordium 104 Rf 59 59, dubnium 105 Db 61 61,11063 seaborgium 106 Sg 63 63,11831 bohrium 107 Bh 6 6,1894 hassium 108 Hs 65 65,13009 meitnerium 109 Mt 66 66,

23 Astronomiska data Jorden Solen Ekvatorradie 6378,14 km Radie 6, m Polarradie 6356,78 km Massa 1, kg Massa 5, kg Tyngdacceleration vid ytan 74 m/s Tyngdacceleration vid Flykthastighet vid ytan 618 km/s ytan (medelvärde) 9,80665 m/s Totalt utstrålad effekt 3, W Flykthastighet vid ekvatorn 11,19 km/s Solarkonstanten utanför Medelavstånd från solen 1, m jordatmosfären 1, W/m Medelhastighet i banan 9,78 km/s Jordmagnetiska flödestätheten vid magnetiska nordpolen T vid ekvatorn T Månen Konstanter och parameter Radie 1738 km 1 ljus 9, m Massa 7,35 10 kg 1 parsec (pc) 3, m = 3,6 ljus Tyngdacceleration vid ytan 1,6 m/s 1 astronomisk enhet (AU) 1, m Flykthastighet,38 km/s Hubble-parametern (70 80) (km/s)/mpc Medelavstånd från jorden 3, m Medelhastighet i banan 1,03 km/s Planeterna Medelavstånd från solen (jordbaneradier) Omloppstid () Rotationstid (dygn h m) Massa (jordmassor) Ekvatorradie (10 3 km) Merkurius 00, ,41 58 d 15,5 h 000,055 0,440 Venus 00,73 000, d 000,815 06,05 Jorden 01, ,000 3 h 56 m 001,000 06,378 Mars 01,54 001,881 4 h 37 m 000,107 03,397 Jupiter 05,03 011,870 9 h 55 m55 317,800 71,500 Saturnus 09,58 09, h 39 m 095,160 60,300 Uranus 19,18 084, h 14 m 014,500 5,600 Neptunus 30, , h 07 m 017,00 4,800 Ljudhastigheter i olika medier Ämne Ljudhastighet i [m/s] Luft 340 Väte 130 Helium 970 Vatten 1500 Glas 4500 Järn 5150 Brytningsindex i olika medier Ämne Brytningsindex Syrgas 1,0007 Luft 1,0009 Kvävgas 1,00030 Vatten 1,33 Etanol 1,36 Terpentin 1,47 Glas 1,5 Diamant,47 Titandioxidkristall 3

24 Kemiformler 1--kurs Atommassenhet (u, unified atomic mass unit) är den måttenhet som används för att ange atomers och elementarpartiklars massa. Inom kemi och biokemi används också den alternativa benämningen Dalton (Da) (ofta i formen kilodalton - kda) för att ange massan hos proteiner och andra stora molekyler. 1 u = 1 Da = 1/1 av massan hos en atom av kol-isotopen 1 1, kg och motsvarar ungefär massan hos en proton eller neutron. Rent formellt är u (liksom Da) inte en SI-enhet, men båda är dock officiellt erkända enheter som används i vetenskapliga sammanhang när kilogram är storleksmässigt otympligt. Atommassenheten är kopplad till Avogadros tal (N A ) och SI-enheten mol så att en mol av en substans med atom- eller molekyl-massan 1 u väger exakt 1 gram och 1 g av sådan materia innehåller N A partiklar. Alltså är: Stökiometri n m M n V c 1 u = 1 g/mol eller ekvivalent uttryckt: 1 g = N A u. Där n = substansmängden i mol m = massan i g M = molmassan i g/mol V = volym i dm 3 c = koncentration i mol/dm 3 Syror och baser H logh O ph log 3 ph mol H H 3O 10 3 Där H O dm H 3 vätejonkoncentrationen i mol/dm 3 3

25 Konstanter: Gaskonstanten Avogadros konstant Absolut nollpunkt R 8, 314 J mol K 3 N A 6,010 0 K = -73,15 o st mol Formler Gaslagen Daltons lag Jämviktsvillkor p V n RT p tot p p p... p 1 för jämvikten 3 n p i Pa V i m 3 n i mol T i K aa + bb c + dd gäller A c a D B d b K, där K är jämviktskonstanten Löslighetsprodukt För en mättad lösning av saltet A a B b gäller A a B b (s) aa b+ + bb a- K s b a a A B b Protolys av en syra HA + H O A - + H 3 O + K a A H HA Protolys av en bas B + H O HB + + OH - K b Vattnets jonprodukt HB OH B H O OH K K w w ( mol / dm³) M K w o vid 5 Samband mellan syra och baskonstant för ett syra-bas-par K a K b K w 4

26 Elektrokemisk spänningsserie K, Ba, a, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, u, Hg, Ag, Pt, Au Reducerande förmåga avtar Beräkning av upptagen eller avgiven värmeenergi E för en kemisk reaktion E cmt där J c ämnets specifika värmekapacitet i kg K m ämnets massa i kg T T T där T är ämnets begynnelsetemperatur Entalpi 1 och T 1 är ämnets sluttemperatur. Entalpiändringen för en reaktion H i kj 0 Bildningsentalpi i kj/mol bildat ämne Förbränningsentalpi H f 0 H c i kj/mol brännbart ämne 5

27 Tabell: Bindningsenergier Bindning(ämne) Energi i kj/mol Bindning(ämne) Energi i kj/mol H H (H ) 436 O=O (O ) 498 H O (H O) 464 O Si (SiO ) 466 H N (NH 3 ) 391 NN (N ) 945 H S (H S) H l (Hl) 43 = ( H 4 ) 598 H Br (HBr) 366 ( H ) 837 H I (HI) 98 O 358 F F (F ) 158 =O (O ) 805 l l (l ) 43 O (O) 1077 Br Br (Br ) 193 H 413 I I (I ) 151 Si H (SiH 4 ) 318 Tabell: Syrakonstanter vid 5 Syra (trivialnamn) Rationellt namn Formel K a i (mol/dm 3 ) pk a oxalsyra etandisyra H O 4 6,510-1,19 svavelsyrlighet H SO 3 1,310-1,89 vätesulfatjon - HSO 4 1,010 -,00 fosforsyra H 3 PO 4 7,110-3,15 salpetersyrlighet HNO 7, ,15 vätefluorid HF 6, ,17 myrsyra metansyra HOOH 1, ,76 väteoxalatjon - H O 4 5, ,9 ättiksyra etansyra H 3 OOH 1, ,76 aluminiumjon 3+ Al(H O) 6 1, ,90 propionsyra propansyra H 5 OOH 1, ,89 kolsyra H O 3 4,10-7 6,38 divätesulfid H S 8, ,05 vätesulfitjon - HSO 3 6, ,0 divätefosfatjon - H PO 4 6,10-8 7,1 borsyra H 3 BO 3 1, ,00 vätecyanid HN 6, , ammoniumjon + NH 4 5, ,4 vätekarbonatjon - HO 3 4, ,33 vätesulfidjon HS - 1, ,00 vätefosfatjon - HPO 4 4, ,36 citronsyra H 3 6 H 5 O 7 8, ,08 divätecitratjon - H 6 H 5 O 7 1, ,74 vätecitratjon - H 6 H 5 O 7 4, ,40 6

28 Tabell: Syrabasindikatorer Färgändring Indikator Omslagsintervall pk a sur basisk Pikrinsyra 0 1,3 0,8 Färglös Gul Tymolblått 1,,8 1,7 Röd Gul Metylorange 3,1 4,4 3,7 Röd Gul Kongorött 3,0 5,0 4,0 Blå Röd Bromkresolgrönt 3,8 5,4 4,7 Gul Blå Metylrött 4, 6,3 5,1 Röd Gul p-nitrofenol 5,4 6,6 6,0 Färglös Gul Lackmus 5,4 7,9 6,8 Röd Blå Bromtymolblått 6,0 7,6 7,0 Gul Blå Tymolblått 8, 9,8 8,9 Gul Blå Fenolftalein 8, 10,0 9,6 Färglös Röd Tymolftalein 9,3 10,3 9,7 Färglös Blå Alizaringult 10,1 13,0 1,5 Gul Violett Tabell: Vattenångans maximitryck Temperatur i ( o ) Tryck i (Pa) Temperatur i ( o ) Tryck i (Pa) Temperatur i ( o ) Tryck i (Pa) -15 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,5610 3, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

29 Tabell: Koncentrerade syror och ammoniak Namn Densitet i Koncentration i g Masshalt i mol 3 % 3 cm dm saltsyra 1, svavelsyra 1, salpetersyra 1, fosforsyra 1, ättiksyra 1,05 99,5 17 ammoniak 0, Tabell: Genetisk kod Första basen Andra basen Tredje basen U A G Phe Ser Tyr ys U U Phe Ser Tyr ys Leu Ser Stopp Stopp A Leu Ser Stopp Trp G Leu Pro His Arg U Leu Pro His Arg Leu Pro Gln Arg A Leu Pro Gln Arg G Ile Thr Asn Ser U A Ile Thr Asn Ser Ile Thr Lys Arg A Met/Start Thr Lys Arg G Val Ala Asp Gly U G Val Ala Asp Gly Val Ala Glu Gly A Val Ala Glu Gly G 8

30 Tabell: Oorganiska föreningars egenskaper Smältpunkt i o Kokpunkt i o Löslighet i Förening Formel (Beteckning) Molmassa Densitet i i g/mol g/cm 3 mol/100g H O aluminiumklorid All 3 133,34, kpa 178 subl 0,5 aluminiumklorid -6- hydrat All 3 6H O 41,43, sönd 0,346 aluminiumoxid (korund) Al O 3 101,96 3, , ammoniak NH 3 17, ,11 18 o ammoniumjärn(ii)sulfat -6- hydrat (NH 4 ) Fe(SO 4 ) 6H O 39,13 1, sönd 0,069 ammoniumjärn(iii)sulfat -1- hydrat NH 4 Fe(SO 4 ) 1H O 48,18 1, deh 0,57 ammoniumklorid NH 4 l 53,49 1, subl 0,734 ammoniumnitrat NH 4 NO 3 80,044 1, ,68 bariumhydroxid -8- hydrat Ba(OH) 8H O 315,48, deh 0, o bariumklorid -- hydrat Bal H O 44,8 3, deh 0,178 bariumnitrat Ba(NO 3 ) 61,35 3,4 59 sönd 0,038 bariumsulfat BaSO 4 33,40 4, , blyjodid PbI 461,01 6, sönd 1, blyklorid Pbl 78,10 5, , blynitrat Pb(NO 3 ) 331,1 4, sönd 0,447 (0,63) bly(ii)oxid PbO 3,0 9, , o bly(iv)oxid PbO 39,0 9, sönd olösl bly(ii,iv)oxid Pb 3 O 4 685,60 9,1 773 sönd olösl blysulfat PbSO 4 303,6 6, , divätesulfid H S 34, , guld(iii)klorid Aul 3 303,38 3,90 54 sönd 0,701 järn(iii)klorid Fel 3 16,0, sönd 0,567 0 o järn(iii)klorid -6- hydrat Fel 3 6H O 70, ,340 järn(iii)oxid (hematite) Fe O 3 159,69 5, olösl järn(ii,iii)oxid (magnetit) Fe 3 O 4 31,54 5, olösl järn(ii)sulfat -7- hydrat FeSO 4 7H O 78,01 1, (-6H O) 0,194 järn(iii)sulfat Fe (SO 4 ) 3 399,87 3, sönd 0,18 kalciumhydroxid a(oh) 74,09,4 853 deh sönd 1, kalciumkarbonat (kalcit) ao 3 100,09, MPa 899 sönd 1,

31 Smältpunkt i o Kokpunkt i o Löslighet i Förening Formel (Beteckning) Molmassa Densitet i i g/mol g/cm 3 mol/100g H O kalciumklorid -- hydrat al H O 147,0 1, ,746 kalciumnitrat a(no 3 ) 164,09, ,6 kalciumoxid ao 56,079 3, , kalciumsulfat -- hydrat aso 4 H O 17,17,3 18 (-1,5 H O) 163 deh 7, kalciumkarbid a 64,10, kaliumaluminiumsulfat -1- hydrat (alun) KAl(SO 4 ) 1H O 474,38 1, deh 3, kaliumdikromat K r O 7 97,19, sönd 5, kaliumhydroxid KOH 56,109, ,71 kaliumjodid KI 166,01 3, ,89 (0,619) kaliumkarbonat K O 3 138,1, sönd 0,811 (0,596) kaliumklorat KlO 3 1,55, sönd 7, (0,068) kaliumkromsulfat -1- hydrat (kromalun) Kr(SO 4 ) 1H O 499,40 1, deh 4, kaliumnitrat (salpeter) KNO 3 101,11, sönd 0,375 kaliumsulfat K SO 4 174,6, , kaliumpermanganat KMnO 4 158,04,70 <40 sönd 4, kopparnitrat -3- hydrat u(no 3 ) 3H O 41,60, (-HNO 3 ) 0,570 koppar(i)oxid u O 143,09 6, sönd olösl koppar(ii)oxid uo 79,545 6, , kopparsulfat uso 4 159,60 3, sönd kopparsulfat -5- hydrat uso 4 5H O 49,68,8 110 (-4H O) 150 deh 0,139 (0,138) krom(iii)klorid rl 3 158,355, krom(iii)oxid r O 3 151,99 5, , krom(vi)oxid ro 3 99,994, sönd 1,69 (1,07) kromsulfat -18- hydrat r (SO 4 ) 3 18H O 716,44 1, (-1H O) 0,167 litiumklorid Lil 4,394, ,00 (1,40) magnesiumhydroxid Mg(OH) 58,30, deh, magnesiumkarbonat MgO 3 84,314, sönd 1, o magnesiumklorid -6- hydrat Mgl 6H O 03,30 1, sönd 0,577 magnesiumnitrat -6- hydrat Mg(NO 3 ) 6H O 56,41 1, sönd 0,490 (0,0394) magnesiumoxid MgO 40,304 3, ,

32 Smältpunkt i o Kokpunkt i o Löslighet i Förening Formel (Beteckning) Molmassa Densitet i i g/mol g/cm 3 mol/100g H O mangandioxid MnO 86,937 5, sönd olösl mangan(ii)klorid -4- hydrat Mnl 4H O 197,91, deh 0,631 (0,518) mangan(ii)sulfat MnSO 4 151,00, sönd 0,583 natriumfluorid NaF 41,988, , natriumhydroxid NaOH 39,997, ,05 natriumjodat NaIO 3 197,89 4,8 300 sönd 6, natriumkarbonat Na O 3 105,99, sönd 6, natriumkarbonat -10- hydrat Na O 3 10H O 86,14 1, sönd 0,103 (0,099) natriumklorid Nal 58,443, ,615 (0,54) natriumkromat Na ro 4 161,97,7 0,54 natriumnitrat NaNO 3 84,995, sönd 1,08 natriumsulfat -10- hydrat Na SO 4 10H O 3,19 1, deh 0,197 natriumtiosulfat -5- hydrat Na S O 3 5H O 48,17 1, deh 0,480 natriumvätekarbonat NaHO 3 84,007,16 70 sönd 0,1 natriumvätesulfat NaHSO 4 10,06, sönd 0,38 silverbromid AgBr 187,78 6, sönd 7, silverjodid AgI 34,77 5, , silverklorid Agl 143,3 5, , silvernitrat AgNO 3 169,87 4, sönd 1,4 silversulfat Ag SO 4 311,79 5, sönd 1, tenn(ii)klorid -- hydrat Snl H O 5,63,71 38 sönd sönd tenn(iv)klorid Snl 4 60,50, sönd zinkklorid Znl 136,8, ,03 zinkoxid ZnO 81,369 5, , zinksulfat -7- hydrat ZnSO 4 7H O 87,54 1, deh 0,356 31

33 Tabell: Normalpotentialer E 0 i volt, vid 5 och 101,3 kpa Oxform elektroner Redform E 0 i V Li + 1e - Li -3,05 K + 1e - K -,9 Ba + e - Ba -,90 Sr + e - Sr -,89 a + e - a -,87 Na + 1e - Na -,71 Mg + e - Mg -,37 - Al(OH) 4 3e - Al + 4OH - -,35 Al 3+ 3e - Al -1,66 - Zn(OH) 4 e - Zn + 4OH - -1, Mn + e - Mn -1,18 H O e - H + OH - -0,83 Zn + e - Zn -0,76 r 3+ 3e - r -0,74 Fe + e - Fe -0,44 r 3+ 1e - r + -0,41 d + e - d -0,40 PbSO 4(s) e - - Pb + SO 4-0,36 o + e - o -0,8 Ni + e - Ni -0,5 AgI 1e - Ag + I - -0,15 Sn + e - Sn -0,14 Pb + e - Pb -0,13 H + e - H 0,00 AgBr 1e - Ag + Br - 0,07 Sn 4+ e - Sn + 0,15 Agl 1e - Ag + l - 0, u + e - u 0,34 + Ag(NH 3 ) 1e - Ag + NH 3 0,37 lo - + H O e - l + 4OH - 0,40 O +H O 4e - 4OH - 0,40 I e - I - 0,54 Fe 3+ 1e - Fe + 0,77 Ag + 1e - Ag 0,80 NO H + 1e - NO + H O 0,81 Hg + e - Hg 0,85 NO H + 3e - NO + H O 0,96 Br e - Br - 1,07 O + 4H + 4e - H O 1,3 r O H + 6e - r H O 1,33 l e - l - 1,36 MnO H + 5e - Mn + + 4H O 1,5 Au + 1e - Au 1,68 PbO + SO H + e - PbSO 4(s) + H O 1,69 - S O 8 e - - SO 4,01 F e - F -,87 3

34 Tabell: α-aminosyror NH O H 3 H H OH N H H O H O H O N O H OH O H OH H H OH NH H NH NH OH NH NH alanin (ala) arginin (arg) asparagin (asn) asparaginsyra (asp) HS H H NH O OH H N O H H H NH O OH HO O H H H NH O OH H NH O OH cystein (cys) glutamin (gln) glutaminsyra (glu) glycin (gly) N H N H H H H NH O OH H 3 O H 3 H OH H H NH H 3 H O H H N H O H H OH H H OH H H 3 NH NH histidin (his) isoleucin (ile) leucin (leu) lysin (lys) H H O O O S H 3 H H OH H H H OH H OH H O H H H OH H H HO NH NH NH H H NH metionin (met) fenylalanin (phe) prolin (pro) serin (ser) H 3 OH H O H OH NH H H H H N H H H H O NH OH H O H H H H 3 O OH H OH H 3 H H NH HO NH H treonin (thr) tryptofan (trp) tyrosin (tyr) valin (val) 33

35 I 1H väte u,0 II III IV V VI VII 3Li 4Be 5B 6 7N 8O 9F 10Ne litium beryllium < Namn bor kol kväve syre fluor neon u u < Atommassa u u u u u u 0,98 1,57 < Elektronegativitet,04,55 3,04 3,44 3,98 11Na 1Mg 13Al 14Si 15P 16S 17l 18Ar natrium magnesium aluminium kisel fosfor svavel klor argon u u u u u 3.06 u u u 0,93 1,31 1,61 1,90,19,58 3,16 19K 0a 1Sc Ti 3V 4r 5Mn 6 Fe 7o 8Ni 9u 30Zn 31Ga 3Ge 33As 34Se 35Br 36Kr kalium kalcium skandium titan vanadin krom mangan järn kobolt nickel koppar zink gallium germanium arsenik selen brom krypton u u u u u u u u u u u u 69.7 u 7.59 u u u u u 0,8 1,00 1,36 1,54 1,63 1,66 1,55 1,83 1,88 1,91 1,90 1,65 1,81,01,18,55,96 37Rb 38Sr 39Y 40Zr 41Nb 4Mo 43 Tc 44Ru 45Rh 46Pd 47Ag 48d 49In 50Sn 51Sb 5Te 53I 54Xe rubidium strontium yttrium zirkonium niob molybden teknetium rutenium rodium palladium silver kadmium indium tenn antimon tellur jod xenon u 87.6 u u 91. u u u (98 u) u u u u u u u u u u u 0,8 0,95 1, 1,33 1,6,16 1,9,,8, 1,93 1,69 1,78 1,96,05,1,66 55s 56Ba 57La 7Hf 73Ta 74W 75Re 76Os 77Ir 78Pt 79Au 80Hg 81Tl 8Pb 83Bi 84Po 85At 86Rn cesium barium lantan hafnium tantal volfram renium osmium iridium platina guld kvicksilver tallium bly vismut polonium astat radon u u u u u u u 190. u 19. u u u u u 07. u u (09 u) (10 u) ( u) 0,79 0,89 1,1 1,3 1,5,36 1,9,,,8,54,04,33,0, 87Fr 88Ra 89Ac 104 Rf 105Db 106 Sg 107 Bh 108 Hs 109 Mt francium radium aktinium rutherfordium dubnium seaborgium bohrium hassium meitnerium (3 u) u u (61 u) (6 u) 63 u (6 u) (65 u) (66 u) 0,7 0,9 1,1 Grundämnenas Periodiska system 58e 59Pr 60Nd 61Pm 6Sm 63 Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho 68Er 69Tm 70Yb 71Lu cerium praseodym neodym prometium samarium europium gadolinium terbium dysprosium holmium erbium tulium ytterbium lutetium 140,1 u 140,908 u 144,4 u (145 u) 150,4 u 151,96 u 157,5 u 158,953 u 16,50 u 164,9304 u 167,6 u 168,934 u 173,04 u 174,97 u 90Th 91Pa 9U 93Np 94Pu 5Am 96 m 97Bk 98f 99Es 100Fm 101 Md 10 No 103 Lr torium protaktinium uran neptunium plutonium americium curium berkelium californium einsteinium fermium mendelevium nobelium lawrencium 3,0381 u 31,0359 u 38,09 u 37,048 u (44 u) (43 u) (47 u) (47 u) (51 u) (54 u) (57 u) (58 u) (59 u) (60 u) VIII He helium u

36