TEST ODPOWIEDZI

* Co składa się na energię wewnętrzną układu?

ΔU= Q+W.

* Co charakteryzuje reakcje pierwszego rzędu?

Stęż substr.maleje wykładniczo w czasie, k,τ_0,5 nie zal.od stęż.

* Co i dlaczego decyduje o efektywności procesu ekstrakcji?

Krotność wytrząsania, ilość rozpuszczalnika..

* Co jest miarą powinowactwa chemicznego?

-Powinowactwo chem.to siła napędowa każdego, zarówno samorzutnego jak i wymuszonego proc.chem., także proc.fazowych i dyfuzyjnych. (∂G/∂ξ)_T,p= -A ;

A= -Σν_iμ_i >0 ; A- powinow.chem.

* Co jest miarą szybkości reakcji chemicznych?

-Zmiana molowego stęż.substratu lub produktu w jednostce czasu.

* Co określa cząsteczkowość i rzędowość reakcji?

-Liczba cząsteczek biorących udział w elementarnej reakcji.

Rzędowość - suma wykładników potęgowych w iloczynie reakcji.

* Co przedstawiają linie wykresu obrazującego prawo Raoulta dla układów dwuskładnikowych?

- Przedstawiają zależność prężności par obu cieczy wchodzących w skład r-ru oraz prężności sumarycznej od ułamka molowego jednej z nich.

* Co składa się na stan równowagi termodynamicznej?

- Równowaga sił, termiczna , chemiczna.

* Co to jest ciepło spalania, tworzenia, rozpuszczania, zobojętniania, topnienia, parowania?

-Ciepło spal- ilość ciepła jaką trzeba dostarczyć do1 g subst.aby ją spalić.

-Ciepło tworz.- ciepłoreakcji syntezy 1g subst.z pierwiastków w swych najtrwalszych postaciach fazowych,

-c.rozpuszczania - efekt energet.jaki towarzyszy reakcji rozp.1 g subst.

-c.zobojętniania- (jak wyżej)

-c.topnienia- ilość ciepła jaką należy dostarczyć aby 1g subst. W stałej temp.uległ stopieniu.

-c.parowania- ilość ciepła jaką nal.dotar.cieczy ogrzanej do temp.wrz. aby 1g tej subst. przeszedł w stan pary.

* Co to jest energia wewnętrzna?

- Energia wew. jest f-ją stanu ukł.,zmiana ΔU nie zależy od rodzaju (drogi) procesu. Suma energii kinetycznej i potenc.

* Co to jest entalpia — podać słownie i za pomocą wzoru.

- Entalpia - funkcja stanu, zawartoścć ciepła w układzie czyli całk. ilość energii h=U+pV.

* Co to jest entalpia swobodna?

-Częśćenergii przekazywanej przez ukł.do otoczenia, która może być wykorzystana do wykonania pracy.

* Co to jest i dzięki czemu powstaje chmura jonowa?

-Otoczenie jonu składające się z jonów o przeciwnym znaku, których sumaryczny ład. elektr.jest równy co do wielkości ładunkowi jonu centralnego. Wskutek istnienia sił przyciągania elektrostatycznego.

* Co to jest potencjał chemiczny-podać jego zastosowanie.

-Miara zdolności subst.do wywołania proc.fiz.lub r-ji chem. Służy do ilościowego opisywania proc.zach.w roztw.gaz.lub ciekłych.

* Co to jest standardowa entropia molowa?

-Entropia czystych subst. pod ciśń.1 bara

* Co to jest standardowa molowa entalpia?

- Standardowa molowa entalpia - jest to ciepło reakcji syntezy 1 mola tego związku z pierwiastków w swych najtrwalszych postaciach fazowych.

* Co to są potencjały termodynamiczne?

- Potencjał termodynamiczny fazy - liniowa homogeniczna funkcja potencjałów chemicznych poszczególnych składników fazy. G=Σ_i=1^αμ_i*m_i

* Co znamionuje reakcje łańcuchowe ?

-W każdym etapie powst.substrat dla następnego etapu.

* Czemu równa się współczynnik aktywności dla roztworów elektrolitów w różnych obszarach stężeń?

Log f_m±= −A*z₊*z₋*√ I -do c=0,01;

log f_m± =(−A*z₊*z₋*√ I) /(1+a*B*√ I)+C*I

(C*I) -dla stęż.>0,1.

* Czy równanie Clausiusa-Clapeyrona można uznać jako konsekwencję reguły przekory?

-Tak , ponieważ V_o wiąże w stanie równowagi wartości temp.i ciśń.i otrzymuje się relację między t,p obliczając jak jedno wpływa na drugie .

* Czym charakteryzuje się stan gazowy w porównaniu do innych stanów skupienia materii?

-Mała gęstość, duża ściśliwość, duża en.kinet.cząstki (oscylacji, translacji, rotacji); cząsteczki poruszają się haotycznie, oddziaływują na siebie poza zderzeniami, duże odl.międzycząst., są w nieustannym ruchu.

* Czym jest molowe napięcie powierzchniowe i w jaki sposób zależy ono od temperatury?

σ*V_m^2/3=k*(T_c-T)

* Czym jest ogniwo i w jaki sposób mierzy się jego siłę elektromotoryczną?

-Układ składający się z 2 półogniw tak skonstruowane aby zmiana entalpii swobod..zach.. w nim r-ji chem.mogła być odebrana w postaci pracy elektr. SEM oblicza się przez sumowanie skoków potencjałów na granicach faz i roztworów.

* Czym różnią się ciała stałe i ciała bezpostaciowe?

Ciała bespost.stanowią stan pośr.między stanem krystal.a ciekłym materii nietrwały pod wzgl.termod. Ciała stałe posiadają stały kształt i obj.

* Czym są przewodnictwa molowe i jak zależą one od stężenia?

Λ=κ/C ; [m²/Ω*mol].

* Dlaczego katalizatory zmieniają szybkość reakcji a nie zmieniają stanu równowagi?

-Wartość K określona jest różnicą standardowych entalpii swobodnych prod.i substr., która jest niezależna od sposobu w jaki realizuje się przebieg r-ji.. Katalizator obniża energię aktywacji.

* Dlaczego nie rnożna oznaczyć potencjału chemicznego i współczynnika aktywności jednego z jonów?

-Potencjał nie jest wielkością termod.określoną ponieważ oznaczałby on zmianąę entalpii swobodnej spowodowaną dodaniem do r-ru 1 mola jonów, co zakłóciłoby elektroobojętność r-ru.

* Dlaczego w niskich temperaturach samorzutnie przebiegają reakcje egzotermiczne?

A+B=C+Q. Zgodnie z regułą przekory obniż.temp.przesówa stałą równowagi r-ji w prawo.

* Do badania jakich procesów nadaje się najlepiej energia wewnętrzna a do jakich entalpia?

- Energia wew. - do badań procesów izochorycznych (( ∂u/∂ t)_v=( C_v).

- Entalpia - do badań proc. izobarycznych: ((∂H/∂ t)_p=C_p).

* Jak oblicza się zmiany energii wewnętrznej, entalpii i entropii w wyniku zmiany temperatury?

ΔU=C_VΔT, ΔH=C_PΔT

ΔS=C_Vln T_K/T_P

* Jak oznacza się liczby przenoszenia jonów i co one charakteryzują?

-Ilość elektryczności, która określa ład.przeniesiony w stos.do sumarycz.ład. (t_± )

* Jak przedstawia się równanie na stałą równowagi reakcji przebiegających w układach heterofazowych?

K_a=Π_i a_i^νi -dla czystych cieczy i c.stał.

* Jak rozdzielić roztwory o nieograniczonej mieszalności składników na czyste ciecze, gdy nie tworzą się azeotropy?

-Poprzez destylację .

* Jak stała szybkości reakcji zależy od temperatury?

-Maleje z temp. k=A*e^-Ea/RT

* Jak zmienia się entropia układu i otoczenia dla przemian odwracalnych a jak dla samorzutnych?

ΔS=q _odwr/T= nR lnV_K/V_P, ΔS=ΔS_otocz.+ΔS_ukł. -samorzutne.

* Jak zmienia się przewodnictwo właściwe wraz ze zmianą stężenia?

κ=ΛC [1/Ω*m].

* Jak, opierając się na prawie podziału trzeciego składnika, można określić jego stopień asocjacji w jednej z faz ciekłych?

m_A = ⁿ√(m_An/K_A1) ~ ⁿ√m ;

(mⁿ(1-α))/(ⁿ√m) = K(T).

* Jaka jest zależność między ciepłem molowym pod stałym ciśnieniem i w stałej objętości?

C_P=C_V+R.

* Jaka jest zależność polaryzacji molowej od temperatury?

-Π₀ = 4/3 ΠN₀(α_e+α_a)+(4ΠN₀*μ²)/ρκ

* Jaki jest cel wprowadzenia zredukowanego równania van der Waalsa?

-Do porównywania własn.fiz.gazów znajd.się pod tym samym ciśń.zred.i w tej samej temp.zred.

* Jaki jest sens fizyczny polaryzowalności i jaki jest jej związek z rozmiarami i kształtem cząsteczek?

-Polaryzowalność - miara elektr.mom.dipolowego jakie indukuje w cząsteczce jednostkowe pole elektr. Mała cząsteczka- mała polaryzowalność ; duże atomy - duża polaryzow. Zależy od orientacji cząsteczki wzgl.pola elektr.

* Jaki jest wpływ ciśnienia na stałą równowagi chemicznej?

-Kc nie zmienia się .

* Jaki jest wpływ temperatury na stałą równowagi chemicznej?

Kc i Kp maleje ze wzrostem temp.- r-ja egzotermiczna (ΔH<0); Kc i Kp rośnie ze wzrostem temp.- r-ja endotermiczna (ΔH>0).

* Jaki jest związek potencjału chemicznego ze zmianami energii wewnętrznej, entalpii, energii swobodnej i entalpii swobodnej?

dU=TdS-pdV+∑μdm , dH=TdS+Vdp+∑μdm ,

dF= -SdT-pdV+∑μdm ,

dG= -SdT+Vdp+∑μdm.

* Jaki jest związek powinowactwa chemicznego ze zmianami potencjałów termodynamicznych?

(∂G/∂ ξ)_T,p= -A
* Jakie wnioski można wysnuć z ogólnego równania określającego powinowactwo chemiczne na temat pracy ogniw?

A=u - ΔG; u= zFE ; ΔG=u dlaA=0 (stan równowagi).

* Jakie korzyści pozwala osiągnąć prawo niezależnej wędrówki jonów?

-Pozwala obliczyć przewodnictwo graniczne słabych elektrolitów.

* Jakie są główne przyczyny odchyleń od prawa podziału?

-R-ry są słabo rozcieńczone lub gdy subst.rozpuszcz.ulega dysocjacji lub asocjacji.

Kanody się nie przecinają , ciecze 1 i 2 wykazują częściową mieszalność, dysocjacja układu w jednym z roztw.

* Jakie są przyczyny dodatnich i ujemnych odchyleń od prawa Raoulta?

Ujemne - siły przyciągania między różnymi cząstkami dwóch cieczy są większe niż siły przyciągania w czystych cieczach, cząstki są silniej zatrzymywane w fazie ciekłej. (na odwrót dla dodatnich).

* Jakie są przyczyny reakcji wybuchowych ?

Rozgałęzione łańcuchy i wyst.r-ji następczych.

* Jakie wielkości wylicza się w oparciu o cykl Borna-Habera?

Energia sieci jonowych , dlaczego subt.ma taki a nie inny wzór , model wiązań jonowych i kowalencyjnych.

* Jakie wnioski wynikają z równania izotermy van't Hoffa?

-Jeżeli na układ znajd.się w stanie równowagi działa jakiś czynnik zewn.to powoduje on naruszenie stanu równowagi w taki spos., który częściowo osłabia działanie czynnika.

* Jakie znasz metody wyznaczania rzędowości reakcji?

Podst.do wzoru, całkowa, różnicowa van't Hoffa, izolacyjna Ostwalda, graficzna.

* Jakie znasz rodzaje katalizy?

Homogeniczna, heterogeniczna, autokataliza.

* Jakie znasz termodynamiczne i klasyczne stałe równowagi chemicznej?

k_t= x₁*x₂*x_3...x_r ; k_p=p₁*p₂*p₃...p_r ; k_c= c₁*c₂*... c_r ; ln k₁= -ΔG/RT

* Jaki jest sens fizyczny stałych „a" i „b" z równania van der Waalsa?

a- siły spójności, b- współczynnik proporc.między zmniejszeniem obj.w jakiej odbywa się ruch cząsteczek a ich ilością.

* Kiedy ciecz zwilża, a kiedy nie zwilża powierzchni ciała stałego?

Zwilża gdy- kąt Θ < 90^o

Nie zwilża >90^o

* Kiedy pojawiają, się i czemu są, równe potencjały dyfuzyjne?

W ogniwie w którym stykają się 2 r-ry różnych elektrolitów lub2 r-ry tego samego elektrolitu różniące się stężeniami. Jest to różnica potenc. panujących po obu stronach granicy faz. Jest tylko w elektrolitycznych ogniwach stężeniowych.

* Kiedy reakcje jednocząsteczkowe są pierwszego, a kiedy drugiego rzędu?

I rzędu gdy t_L>> t_Z, II rzędu gdy t_L<<t_Z

* Które parametry opisują termodynamiczny stan uktadu heterofazowego?

(∂δ/∂P)_T=V; (∂δ/∂T)_P= -S

* Na czym polega efekt elektroforetyczny i efekt relaksacyjny?

-Efekt relaksacyjny - wpływ asymetrii chmury jonowej na prędkość jonu;

-Elektroforetyczny- poruszający się jon centralny znajd.się pod działaniem dodatkowej siły hamującej. Likwidowanie - przyłożenie potencjału ok.20tys.[V/cm] - efekt Wiena.

* Na czym polega efekt orientacji, indukcyjny i dyspersyjny?

Orientacji- polega na korzystnej wzajemnej orientacji czasteczek dipolowych.;

-indukcyjny- wyst.gdy jedna z dwóch oddziaływujących cząsteczek jest dipolowa;

-dyspersyjny- nie są potrzebne cząst.dipolowe.

* Na czym polega podział wielkości termodynamicznych na intensywne i ekstensywne? Podaj przykłady tych wielkości .

- intensywne - są to parametry niezależne od ilości materii w układzie, np.:p,t,ρ,x;

-ekstensywne - to parametry ( wartości ) proporcjonalne do ilości materii w ukł., np.:obj.układu.

* Podać drugą zasadę termodynamiki używając dwóch różnych sformułowań.

Żaden z silników cieplnych pracujących w spos.ciągły nie może pobranego ciepła całkowicie zamienić na pracę. Entropia wszechświata ma tendencje do zwiększania się.

* Podać termodynamiczny warunek równowagi fazowej.

d(ln p)/dT=ΔH/RT²

* Podaj definicje i przykłady cząstkowych wielkości molowych.

-Cząstkowe wielkości molowe -pochodne wielkości ekstensywnych roztworu , wzgl.liczby moli 1 składnika przy stałym ciśń., temp., i składzie ogólnym. V, H.

* Podaj przykłady przemian, w których dla tej samej zmiany energii wewnętrznej wymieniane są różne jej ilości na sposób ciepła i pracy.

- Przemiana adiabatyczna:

du=-pdv(Q_el=0), Przemiana izochoryczna: dU=Q_el) v(v=const.).

* Podaj regułę faz i objaśnij znaczenie występujących w niej wielkości.

s+f=n+2, f-liczba faz, n- liczba skł.niezależnych, s- liczba stopni swobody

* Podaj równanie Gibbsa-Duhema.

SdT - Vdp+∑md μ= 0, x₁dlnp₁+x₂d ln p₂ =0

* Podaj równanie kinetyczne dla reakcji odwracalnej typu A = B + C.

dx/dt= k*(a-x)²-k₁x .

* Podaj równanie określające wartość potencjału elektrody.

Π = Π₀+(RT/zF)* ln a _kation

* Porównaj okresy połowicznej przemiany dla reakcji różnych rzędów.

I rzędu τ= ln2/k, II rzędu τ=1/k*a, 0-rzędu τ=a/2k

* Prawo Hessa — sformułować słownie i za pomocą wzoru.

Zmiana entalpii podczas r-ji chem.zależy jedynie od stanu pocz.i końc.reagentów, a nie zależy od drogi na jakiej r-ja zost.przeprowadzona.

ΔH₂₉₈=∑(nΔH⁰_298tw)prod - ∑(nΔH⁰_298tw)substr.

* Przedstaw mechanizm działania ogniwa Daniella.

Składa się z elektrody miedzianej w r-rze sierczanu miedzi i elektrody cynkowej w r-rze siarczanu cynku. Parą redox jednago półogniwa jest Cu ²⁺ /Cu, a drugiego Zn ²⁺ /Zn

* Przedstaw równanie kinetyczne dla reakcji równoległych.

-dC_A/dT=(k₁+k₂+k₃)*C_A

* Przedstaw związek funkcjonalny parametrów krytycznych ze stałymi „a" i „b" z równania van der Waalsa.

V_K=3b, p_K=a/27b², T_K=8a/27bR

* Przedstaw, według konwencji sztokholmskiej, siłę elektromotoryczną ogniwa.

SEM jest dodatnia gdy w ogniwie przebiega r-ja samorzutna a ujemna gdy r-ja jest wymuszona. E=Πpr - Π _l .

* W jaki sposób energia swobodna i entalpia swobodna zależą od temperatury?

F=U - Ts ; G= H - Ts.

* W jaki sposób entropia reakcji, zależy od temperatury?

dS=dq/T -podczas ogrzewania dS>0, a chłodzenia dS<0; S=∫(C_v(T)/T)dt+RlnV+S₀

* W jaki sposób od kształtu powierzchni cieczy zależy jej prężność pary nasyconej?

-Prężność pary nas.nad małymi kroplami jest większa niż nad cieczą o pow.płaskiej: ln p_r/p_∞ = 2δV_n/RT_r

* W jaki sposób powstają potencjały elektrod i siła elektromotoryczna ogniwa?

-Potencjał elektrody powstaje przez zanurzenie metalowej płytki do r-ru własnych jonów; jest to różnica między potencjałem wewn.metalu i r-ru a SEM powstaje przez zestawienie 2 półogniw tak, że po połączeniu mogą być źródłem pracy elektromotorycznej.

* Z czym związane są międzycząsteczkowe siły wzajemnego odpychania i przyciągania?

-Z występowaniem trwałych i indukowanych mom.dipolowych w cząsteczkach.

---