Aggregationstillstånd

Relevanta dokument
KEMI 3. Övningsprov finns på Matteus. Brådskande ärenden sköts via Wilma.

Kemi och energi. Exoterma och endoterma reaktioner

Exoterma och endoterma reaktioner. Niklas Dahrén

Kapitel 6. Termokemi

Kapitel 6. Termokemi. Kapaciteten att utföra arbete eller producera värme. Storhet: E = F s (kraft sträcka) = P t (effekt tid) Enhet: J = Nm = Ws

Kapitel 6. Termokemi

Repetition F7. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Kapitel 6. Termokemi. Kapaciteten att utföra arbete eller producera värme. Storhet: E = F s (kraft sträcka) = P t (effekt tid) Enhet: J = Nm = Ws

10. Kinetisk gasteori

Energiuppgifter. 2. Har reaktanterna (de reagerande ämnena) eller reaktionsprodukterna störst entalpi vid en exoterm reaktion? O (s) H 2.

Gaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Fast fas Flytande fas Gasfas

Repetition F4. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Exoterma och endoterma reaktioner. Niklas Dahrén

Gaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Flytande fas Gasfas

Kapitel 5. Gaser. är kompressibel, är helt löslig i andra gaser, upptar jämt fördelat volymen av en behållare, och utövar tryck på sin omgivning.

Då du skall lösa kemiska problem av den typ som kommer nedan är det praktiskt att ha en lösningsmetod som man kan använda till alla problem.

Gaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Flytande fas Gasfas

Allmän kemi. Läromålen. Viktigt i kap 17. Kap 17 Termodynamik. Studenten skall efter att ha genomfört delkurs 1 kunna:

Kap 6: Termokemi. Energi:

Övningar Homogena Jämvikter

Tentamen i KEMI del A för basåret GU (NBAK10) kl Institutionen för kemi, Göteborgs universitet

Kap 2 Reaktionshastighet. Reaktionshastighet - mängd bildat eller förbrukat ämne per tidsenhet

4. Kemisk jämvikt när motsatta reaktioner balanserar varandra

Alla papper, även kladdpapper lämnas tillbaka.

Avsnitt 12.1 Reaktionshastigheter Kemisk kinetik Kapitel 12 Kapitel 12 Avsnitt 12.1 Innehåll Reaktionshastigheter Reaktionshastighet = Rate

Kapitel 12. Kemisk kinetik

Kapitel 3. Stökiometri. Kan utföras om den genomsnittliga massan för partiklarna är känd. Man utgår sedan från att dessa är identiska.

Stökiometri IV Blandade Övningar

Kemisk jämvikt. Kap 3

Föreläsning 2.3. Fysikaliska reaktioner. Kemi och biokemi för K, Kf och Bt S = k lnw

Kapitel 3. Stökiometri

(tetrakloroauratjon) (2)

Kapitel 3. Stökiometri. Kan utföras om den genomsnittliga massan för partiklarna är känd. Man utgår sedan från att dessa är identiska.

Godkänt-del A (uppgift 1 10) Endast svar krävs, svara direkt på provbladet.

Prov i kemi kurs A. Atomens byggnad och periodiska systemet 2(7) Namn:... Hjälpmedel: räknedosa + tabellsamling

Repetition F12. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Jämviktsuppgifter. 2. Kolmonoxid och vattenånga bildar koldioxid och väte enligt följande reaktionsformel:

Repetition. Termodynamik handlar om energiomvandlingar

Kemiska reaktioner och reaktionshastigheter. Niklas Dahrén

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 13-18

NKEA02, 9KE211, 9KE311, 9KE , kl Ansvariga lärare: Helena Herbertsson , Lars Ojamäe

1. Ett grundämne har atomnummer 82. En av dess isotoper har masstalet 206.

Energi, katalys och biosyntes (Alberts kap. 3)

Kapitel 3. Stökiometri. Kan utföras om den genomsnittliga massan för partiklarna är känd. Man utgår sedan från att dessa är identiska.

Energibalans och temperatur. Oorganisk Kemi I Föreläsning

Repetition F9. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Kemisk reaktionskinetik. (Kap ej i kurs.)

4.1 Se lärobokens svar och anvisningar. 4.2 För reaktionen 2ICl(g) I 2 (g) + Cl 2 (g) gäller att. För reaktionen I 2 (g) + Cl 2 (g) 2ICl(g) gäller 2

Tentamen i Allmän kemi 7,5 hp 5 november 2014 ( poäng)

Innehåll. Energibalans och temperatur. Termer och begrepp. Mål. Hur mycket energi. Förbränning av fasta bränslen

Innehåll. Energibalans och temperatur. Termer och begrepp. Mål. Squad task 1. Förbränning av fasta bränslen

Föreläsning 4. Koncentrationer, reaktionsformler, ämnens aggregationstillstånd och intermolekylära bindningar.

Vilken av följande partiklar är det starkaste reduktionsmedlet? b) Båda syralösningarna har samma ph vid ekvivalenspunkten.

Arbetshäfte kemi 9. Namn: Det här arbetshäftet innehåller dina anteckningar från genomgångarna i kemi. KEMI 9

KEMI 5. KURSBEDÖMNING: Kursprov: 8 uppgifter varav eleven löser max. 7 Tre av åtta uppgifter är från SE max. poäng: 42 gräns för godkänd: 12

Kapitel Kapitel 12. Repetition inför delförhör 2. Kemisk kinetik. 2BrNO 2NO + Br 2

Kemisk jämvikt. Kap 3

Svar: Halten koksalt är 16,7% uttryckt i massprocent

Avancerade kemiska beräkningar del 3. Niklas Dahrén

Kemisk jämvikt. Kap 3

Termodynamik. Läran om energi och dess egenskaper

Konc. i början 0.1M 0 0. Ändring -x +x +x. Konc. i jämvikt 0,10-x +x +x

Introduktion till kemisk bindning. Niklas Dahrén

Rättningstiden är i normalfall tre veckor, annars är det detta datum som gäller: Efter överenskommelse med studenterna är rättningstiden fem veckor.

Kapitel Repetition inför delförhör 2

Tentamen i Kemi för miljö- och hälsoskyddsområdet: Allmän kemi och jämviktslära

Materien. Vad är materia? Atomer. Grundämnen. Molekyler

KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi. KINETIK 2(2) A: Kap

Skriv reaktionsformler som beskriver vad som bör hända för följande blandningar: lösning blandas med 50 ml 0,05 H 3 PO 4 lösning.

Intermolekylära krafter

Urvalsprovet i kemi vid universiteten i Helsingfors, Jyväskylä och Uleåborg Onsdagen den kl

Intermolekylära krafter

EGENSKAPER FÖR ENHETLIGA ÄMNEN

Repetition F10. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Om trycket hålls konstant och temperaturen höjs kommer molekylerna till slut att bryta sig ur detta mönster (sublimation eller smältning).

F1 F d un t amen l a s KEMA00

Kap 3 egenskaper hos rena ämnen

REPETITIONSKURS I KEMI LÖSNINGAR TILL ÖVNINGSUPPGIFTER

Lösning till dugga för Grundläggande kemi Duggauppgifter enligt lottning; nr X, Y och Z.

Diplomingenjörs - och arkitektutbildningens gemensamma antagning 2017 Urvalsprov i DI-kemi 31.5.

KEMIOLYMPIADEN 2009 Uttagning

Repetition F8. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Kapitel 4. Reaktioner i vattenlösningar

Allmän Kemi 2 (NKEA04 m.fl.)

Termodynamik Föreläsning 4

Syror, baser och ph-värde. Niklas Dahrén

Tentamen i KFK080 Termodynamik kl 08-13

Vad är vatten? Ytspänning

Huvudansökan, kandidatprogrammet i kemi Urvalsprov kl

Kemisk bindning. Mål med avsnittet. Jonbindning

Blandade Övningar Stökiometri och Gaslagen 1

Kap 4 energianalys av slutna system

Oxidationstal. Niklas Dahrén

Stökiometri I Massa-Molmassa Substansmängd

Kapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi. Spontanitet Entropi Fri energi Jämvikt

Kemiska reaktioner: Olika reaktionstyper och reaktionsmekanismer. Niklas Dahrén

Syror och baser. H 2 O + HCl H 3 O + + Cl H + Vatten är en amfolyt + OH NH 3 + H 2 O NH 4. Kemiföreläsning

Kapitel 4. Egenskaper. Reaktioner. Stökiometri. Reaktioner i vattenlösningar. Vattenlösningar. Ett polärt lösningsmedel löser polära molekyler och

PERIODISKA SYSTEMET. 29 Cu. 27 Co. 26 Fe. 28 Ni. 47 Ag. 45 Rh. 46 Pd. 44 Ru. 76 Os. 77 Ir. 78 Pt. 79 Au. 110 Ds. 109 Mt. 111 Rg. 108 Hs. 65 Tb.

Kapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi

Transkript:

4. Gaser

Aggregationstillstånd

4.1 Förbränning En kemisk reaktion mellan ett ämne och syre. Fullständig förbränning (om syre finns i överskott), t.ex. etanol + syre C2H6OH (l) +3O2 (g) 3H2O (g) + 2CO2 (g) Om det finns för lite syre blir förbränningen ofullständig och giftig kolmonoxid (CO) bildas.

4.2 Gaser Den luft vi andas består av:

Idealgasmodellen

Gasens tryck, p Kraft per ytenhet av kärlet. Enhet: pascal, Pa (använd N m-2 i beräkningarna) Normalt lufttryck: 101,325 kpa

Gasens volym, V En gas fyller alltid helt och hållet ett kärl och gasens volymen är därför alltid samma som kärlets volym. Enhet: m3 (dm3)

Gasens temperatur, T Enhet: kelvin, K

Boyles lag PV = k volymen av en gas är omvänt proportionell mot dess tryck.

Charles lag V = k3 T Volymen av en gas är direkt proportionell mot dess temperatur.

Gay-Lussac's lag P = k 2T Temperaturen av en gas är direkt proportionell mot dess tryck.

Avogadro s lag Vid samma tryck och temperatur innehåller lika stora volymer av vilken gas som helst samma antal partiklar (=samma substansmängder). Vid normalt tryck och temperatur, NTP (273 K och 101,3 kpa) har en mol gas volymen 22,4 dm3. Molvolymen för en ideal gas vid NTP: 22,41 dm3/mol

Gasernas allmänna tillståndsekvation p = gasens tryck V = gasens volym n = gasens substansmängd R = den allmänna gaskonstanten 8,31451 J K-1 mol-1 T = gasens temperatur

Läxa Läs. s. 84-89 i boken + uppgifterna på utdelade pappret (Uppg. 79 s. 94)

Ex. Trinitrotoluen (TNT) är ett av de vanligaste sprängämnena. Vid en explosion sönderfaller det till kolmonoxid, väte,kväve och kol enligt: C7H5N3O6 (s) CO (g) + H2 (g) + N2 (g) + C(s) a) Bestäm koefficienterna för reaktionslikheten. b) Hur många gram TNT exploderade, då det bildades 2,76 liter gasfasprodukter (NTP)?

5. Energiförändringar i kemiska reaktioner 5.1 Reaktioner och energi I kemiska reaktioner binds eller frigörs det energi. Att bryta bindningar kräver energi, medan energi friges då bindningar bildas.

5.2 Energityper i kemiska reaktioner

Då värmeenergi tillförs börjar partiklarna röra sig fortare i slumpmässig riktning. Värme: Den totala mängden energi i en given mängd substans (är beroende av mängden substans). Temperatur: Ett medeltal av de enskilda partiklarnas kinetiska energi ett ämne (är oberoende av mängden substans). Båda bägarna har samma temperatur, men den med 1l innehåller dubbelt så mycket värme jämfört med den med 500 ml.

Entalpi, H Entalpi: Värmeinnehållet hos en substans värme inuti.

Entalpiförändring, kj Det är omöjligt att mäta den verkliga entalpin hos utgångsämnen och produkter, men däremot kan entalpiförändringen (ΔH) för en reaktion mätas. Förändring i värmeinnehåll mäts med en kalorimeter.

5.4 Reaktionsentalpi, ΔHº (kj/mol) Den värme som binds (+) eller frigörs (-) i en kemisk reaktion. Referenstillstånd: 298,15 K och 101,325 kpa

5.4.1 Exoterm reaktion Energi frigörs. Produkterna är stabilare än reaktanterna. känns varm

Exoterma reaktioner: - förbränning - neutralisation Exoterma processer: - stelning (l s) - kondensation (g l) - sublimering (g s)

5.4.2. Endoterm reaktion Värme binds. Produkterna är mindre stabila än utgångsämnena. Känns kall

Endoterma reaktioner: - fotosyntes Endoterma processer: - smältning (s l) - sublimering (s g) - förångning (l g)

Läxa Läs s. 100-102, 108-109 Uppg. 102, 103 s. 139.

Exoterm reaktion: bindningarna i produkterna är starkare än i utgångsämnena (= produkterna har lägre energi och överloppsenergin avges). Endoterm reaktion: bindningarna i utgångsämnena är starkare än i produkterna (= produkterna har högre energi och extra energi måste tillföras).

Demo 1 Mg (s) + 2HCl (aq) Mg2+ (aq)+ 2 Cl- (aq) + H2 (g)

Demo 2 NH4NO3 (s) NH4+ (aq) + NO3- (aq)

5.3 Energin hos byggstenarna i ett ämne

Mikro- och makronivå Byggstenarna i ett ämne (atomer, joner, molekyler) Egenskaper som kan iakttas och mätas Då man tillför värme ökar partiklarnas rörelseenergi.

Byggstenarna i ett ämne har: Potentiell energi lagrad i bindningar (= kemisk energi) Rörelseenergi (ökar då man tillför värme)

Vattnets entalpi Då is smälter brister endast en del av vätebindningarna mellan vattenmolekylerna. Då vatten förångas brister alla återstående vätebindningar. Att förånga vatten kräver mycket energi = förångningen binder mycket energi (vatten används därför till att släcka bränder. https://www.youtube.com/watch?v=cdtzofgmzoc http://www.youtube.com/watch?v=pcoilasuvq

Vattnets aggregationstillståndsentalpi s. 111

En revesibel (omvänd) process är exoterm (-) i ena riktningen och endoterm (+) i andra riktningen. Ångbildningsentalpin för vatten är +40.7 kj/mol (100ºC) och vattnets kondenseringsvärme är då -40.7 kj/mol. Smältentalpin för vatten är + 6.01 kj/mol (0ºC) och vattnets kristallisationsvärme -6.01 kj/mol. s. 114 ex. 2

5.5 Bildningsentalpi, ΔH Of Reaktionsentalpin då 1 mol av en bestämd substans i grundtillstånd bildas från sina grundämnen i grundtillstånd. Ag(s) + ½ Br2(l) 1 AgBr(s) Hf = -99.5 kj mol-1

Vid bildning av den mest stabila formen av ett grudämne är bildningsentalpin noll. O2 (g) O2 (g) HfƟ = 0 kj mol-1

Beräkning av reaktionsentalpi med hjälp av bildningsentalpi Om man känner till utgångssubstansernas och produkternas bildningsentalpier kan man beräkna reaktionsentalpin för vilken reaktion som helst. Ex. Beräkna reaktionsentalpin för förbränning av metan:

5.6 Bindningsenergi (kj/mol) Den mängd energi som behövs för att bryta ned 1 mol av en kovalent bindning i gasfas. Ju större bindningsenergi, desto starkare bindning. H2 (g) 2H (g) ΔHϴ = + 436 kj mol-1

Förbränning av metan Vid förbränning har utgångssubstanserna lägre energi än produkterna. Överloppeenergin friges i form av ljus och värme.

Läxa s. 140 uppg. 106, 111, 122 Läs s. 104-111, 120-121

Hess lag: Entalpiförändringen i en kemisk reaktion är oberoende av vilka mellansteg reaktionen har. Om en reaktion består av flera mellansteg, är den totala entalpiförändringen lika med summan av ΔH för alla enskilda steg. ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 + ΔH4 ΔH1 ΔH2 ΔH4 ΔH3

Läxa Läs s. 112-120 Uppg. 123, 131

5.8 Reaktionshastighet Snabba och långsamma reaktioner

Reaktionshastighet: - förändring i substansmängd (eller koncentration) hos ett reagerande ämne under en bestämd tid ELLER - förändring i substansmängd (eller koncentration) hos reaktionsprodukter under en bestämd tid H2 (g) + I2 (g) 2HI (g)

Hastighetsfördelningen hos partiklar

Aktiveringsenergi, Ea Den lägsta kinetiska energi som utgånssubstanserna i en reaktion måste ha för att en kemisk reaktion skall kunna ske.

Övergångstillstånd: ett instabilt momentant tillstånd där gamla bindningar är delvis upplösta och nya bindningar håller på att bildas.

Kollisionsteori För att en reaktion skall kunna måste partiklarna: kollidera med varandra i lämplig riktning ha högre energi än aktiveringsenergin då de kolliderar

Temperaturens inverkan på reaktionshastigheten Då partiklar (i gas, vätska eller fast form) upphettas: - rör de sig snabbare och kolliderar oftare - en större andel av de kolliderande partiklarna har tillräcklig kinetisk energi för att åstadkomma en reaktion.

Koncentration Antalet kollisioner mellan byggstenar tilltar då koncentrationen i en reaktionsblandning ökar. Zn + 2 HCl ZnCl2 + H2

Tryck Ifall en eller flera av reaktanterna är gaser, tvingar ett högre tryck partiklarna närmare varandra (= koncentrationen ökar).

Partikelstorlek Ifall utgångsämnet är fast sker reaktionen på ytan. Reaktionshastigheten är snabbare för ett finfördelat ämne. CaCO3 (s) + 2HCl (aq) CaCl2 + H2O (l) + CO2 (g)

Katalysator En katalysator är ett ämne som försnabbar en kemisk reaktion utan att själv förbrukas i reaktionen.

Läxa Läs s. 130-138 s.145 uppg. 135 s.146 uppg. 138

Till provförberedelsen 27.3 kl 13.45-15 Gör alla uppgifter på de utdelade uppgiftspappren: - KE03 Övningsuppgifter Kap3 - PROV I KE03 31.03.2014 (förra årets kursprov) - Studentexamensuppgifter 20.3.2015 uppg.2,7,8 c) och d)

Till provet 30.3.2015 Läs boken kap. 1-5 (inte blåa rutorna och endast det vi gått igenom under lektionerna) Anteckningarna (s.1-15) + Utdelade uppgiftspapper

Provet består av: En definitionsuppgift Reaktionsformler a) balansera b) hur många gram produkt bildas c) begränsande reagens d) utbyte PV = nrt Hur stor volym gas bildas Organiska reaktionstyper (Rita strukturformler för reaktanter ELLER produkter) Beräkna reaktionsentalpin m.h.a a) bindningsenergier b) bildningsentalpier Addera ihop reaktionslikheter och reaktionsentalpier Entalpidiagram