Rodzaje stężeń roztworów
Procentowe
Cp = (masa substancji rozpuszczalnej / masa rozpuszczalnika) * 100%
Molowe
Cm = (liczba molowa substancji rozpuszczalnej / V roztworu)
Ułamek molowy
XA = (MA / MA + MB + MC)
Elektrolity. Dysocjacja elektrolityczna
Substancje, które stopniowo lub w postaci roztworu, przewodzą prąd elektryczny i podczas elektrolizy rozkładają się na substancje wytrącające się na elektrodach.
Proces polegający na rozpadzie związków chemicznych na jony pod wpływem rozpuszczalnika (wody).
Prawo działania mas. Stała równowagi
Szybkość reakcji chemicznych jest proporcjonalna do efektywnego stężenia wszystkich uczestniczących w niej reagentów.
Współczynnik opisujący stan równowagi odwracalnych reakcji chemicznych:
Iloczyn rozpuszczalności. Sole trudno rozpuszczalne
Iloczyn odpowiednich potęg stężeń jonów lub aktywności jonów znajdujących się w nasyconym roztworze elektrolitu.
pH - ilościowa skala kwasowości i zasadowości roztworów wodnych związków chemicznych.
Twardość wody - stała, przemijająca, kamień kotłowy, metody usuwania twardości wody.
Wytrącanie się nierozpuszczalnych osadów przy oddziaływaniu twardej wody z mydłem
Spowodowana obecnością rozpuszczonych w wodzie chlorków, siarczków, krzemianów wapnia i magnezu
Spowodowana obecnością wodo węglanów wapnia i magnezu. Związki te przy ogrzewaniu wody rozkładają się do nierozpuszczalnych węglanów tworzących kamień kotłowy
Zależnie od składu dzieli się na węglanowy, wytworzony węglanami wapnia i magnezu, siarczanowy - siarczanami wapnia, oraz krzemieniowy - krzemionką oraz krzemionkami wapnia i magnezu.
Zmiękczenie wody bądź jej demineralizację, łącznie z usunięciem krzemionki
Budowa układu okresowego
Uporządkowanie pierwiastków, kolejno według wzrastających liczb atomowych, w taki sposób, aby pierwiastki o podobnych własnościach chemicznych były umieszczone jeden pod drugim w kolumnach pionowych, zwanych grupami. Poziome szeregi zwane są okresami. Pierwiastki najbardziej podobne do siebie pod względem konfiguracji elektronowej, właściwości chemicznych i fizycznych są grupowane w kolumnach tak zwanych głównych i pobocznych.
Rodzaje wiązań cząsteczkowych
Wiązania jonowe
Wiązania kowalencyjnie dwucentrowe
Homojądrowe
Heterojądrowe
Wiązania kowalencyjnie wielocentowe
Z deficytem elektronów
Wieloelektrodowe
Oddziaływania międzycząsteczkowe
Jon - dipol
Kation - anion
Stany skupienia materii
Te same substancje chemiczne w zależności od temperatury i ciśnienia mogą występować w stanach skupienia [stały, ciekły i gazowy].
Temperatura przemian fazowych
To procesy takie jak topnienie, wrzenie i inne przebiegające w stałej temperaturze.
Zasady termodynamiki
Zasada zerowa
Jeżeli układy A i B mogące ze sobą wymieniać ciepło są ze sobą w równowadze termicznej, i to samo jest prawdą dla układów B i C, to układy A i C również są ze sobą w równowadze termicznej.
Zasada pierwsza
Zmiana energii wewnątrz układu zamkniętego jest równe energii, która przepływa przez jego sposób ciepła lub pracy.
ΔU = Q + W ,gdzie Q - energia przekazana jako ciepło
W - praca wykonana w układzie
ΔU - zmiana energii wewnątrz układu
Zasada druga
W układzie termodynamicznie izolowanym w dowolnym procesie entropia nigdy nie maleje.
Ciepło procesu Q w warunkach stałej objętości [V = const] i pod stałym ciśnieniem [p = const]
Dla v = const ΔU = Qv
Dla p = const ΔH = Qp
Równanie stanu gazu doskonałego
To równie stanu opisujące związek pomiędzy temperaturą, ciśnieniem i objętością gazu doskonałego. pV = mRT
Entalpia, entalpia swobodna i energia swobodna
W termodynamice wielkość fizyczna będąca fazą stanu mająca wymiar energii, będąca też potencjałem termodynamiki.
H = U + pV ,gdzie H - entalpia układu
U - energia wewnętrzna
p - ciśnienie V - objętość
Potencjał termodynamiczny zwany fazą Gibbsa lub jego energią
G = U + pV - TS ,gdzie S - entropia układu
T - temperatura bezwzględna układu
Część energii układu fizycznego, która może być przekształcona w pracę.
Zaliczamy: energię swobodną Helmholtza i entalpię swobodną.
Zależność między Cp a Cv.
Zapiszmy I zasadę termodynamiki, ale podstawiając odpowiednie wyrażenia: nCvΔt = pΔV - nCpΔt
Zapiszmy teraz dwa równania Clapeyrona dla gazu przed przemianą i po przemianie:
pV1 = nRt1
pV2 = nRt2
Dodając je stronami otrzymujemy:
pΔV = nRΔt
Podstawiamy do I zas. termodynamiki i otrzymujemy:
nCvΔt = nRΔt - nCpΔt
nΔt Cv = nΔt ( R - Cp)
R = Cp - Cv
Przewodnictwo roztworów elektrolitów
W wyniku migracji jonów przewodzą prąd elektryczny zatem określenie wielkości charakteryzujących przewodnictwo może dostarczyć informacji o liczbie jonów obecnych w roztworze a w efekcie do ilościowego oznaczenia bądź wyznaczenia stałej dysocjacji.
Utlenianie, redukcja. Pojęcie elektrody w elektrochemii.
Reakcja chemicznej, w której atomy przechodzą z niższego na wyższy stopień utlenienia.
Proces, w trakcie którego atom lub ich grupa przechodzi z wyższego na niższy stopień utlenienia, każdej redukcji musi towarzyszyć utlenienie.
Końcowy element niektórych układów lub urządzeń elektrycznych, przewodnik elektryczny wysyłający ładunek elektryczny lub przyjmujący go z otoczenia
Rodzaje elektrod
I rodzaju [odwracalna względem kationu]
II rodzaju [odwracalna względem wspólnego anionu]
III rodzaju [odwracalna względem wspólnego kationu]
Redox
Jonoselektywne
Enzymatyczne
Szklane
Potencjał elektrody - równanie Nernsta
To siła elektromotoryczna ogniwa galwanicznego zestawionego z dwóch elektrod
,gdzie K - stała gazowa
T - temperatura w kelwinach
z - liczba elektronów wymienianych w reakcji połówkowej
a - aktywność molowa
F - stała Faradaya - równa 96485 C*mol-1
[red] - stężenie molowe formy zredukowanej
[ox] - stężenie molowe formy utlenionej
Przepływ prądu przez elektrodę, potencjał wydzielania, nadpotencjał
Uzależniony jest od: rozmiarów elektrod, wzajemnego ułożenia, przewodnictwa różnych tkanek, które są między elektrodami, odległości. Rozmiar elektrod decyduje o gęstości przepływającego przez nią prądu.
W roztworze znajduje się kilka substancji mogących ulegać rozkładowi elektrolitycznemu, to najpierw wydziela się na katodzie ten pierwiastek, któremu odpowiada najbardziej dodatni potencjał wydzielania.
Różnica między potencjałem elektrody, przez którą płynie prąd elektryczny i jej potencjałem w obwodzie otwartym.
Korozja - rodzaje
Chemiczna - wymiana elektronów między metalem, a utlenianiem zachodzi w środowisku nie wykorzystującym przewodnictwa jonowego
Elektrochemiczna - zachodzi w wodnych roztworach elektrolitów i jest wynikiem dwóch procesów przebiegających niezależnie od siebie
Ochrona przed korozją
Inhibitor korozji - dodanie opóźniaczy procesów korozyjnych
Modyfikacja metalu poprzez celowy dodatek odpowiednich składników stopowych
Oddzielanie metalu od agresywnego środowiska przez nałożenie na metal powłok ochronnych
Metoda elektrochemiczna [powłoki katodowa i anodowa]
Galwanotechnika. Rodzaje powłok galwanicznych
Dział techniki zajmujący się teoretycznymi aspektami, oraz praktycznymi metodami elektrolitycznego wytwarzania powłok na rozmaitych podłożach
Szybkość reakcji chemicznych
Pochodna współrzędnej reakcji po czasie. Wyrażą szybkość przybywania lub ubywania składnika w wyniku przebiegu reakcji chemicznej.
Rodzaje reakcji chemicznych
Syntezy - łączą się dwie substancje
Analizy - rozkład substancji złożonej na pierwiastki, albo związki o prostszej budowie
Wymiana pojedyncza - między pierwiastkiem a związkiem chemicznym
Wymiana podwójna - między dwoma lub więcej związkami chemicznymi
Reakcje proste i złożone
To pojedynczy akt zerwania lub powstania jednego wiązania chemicznego
Ciąg następujących po sobie reakcji prostych, które nazywają się elementarnymi
Reguła faz Gibbsa
Zależność obowiązująca dla każdego układu będącego w równowadze termodynamicznej, łącząca liczbę faz w układzie, liczbę składników niezależnych, oraz liczbę stopni swobody:
S = α - β + 2 ,gdzie s - liczba stopni swobody
α - liczba niezależnych składników
β - liczba faz
Wykres fazowy dla układu jednoskładnikowego
Wykres fazowy układu dwuskładnikowego ciecz - ciecz i ciecz - ciało stałe
Absorpcja - definicja, rodzaje, zastosowanie
To proces wiązania się cząsteczek, atomów lub jonów na powierzchni lub granicy faz fizycznych, powodujący lokalne zmiany stężenia
Rodzaje:
Fizyczna [siły Van Der Waals'a]
Wymiana jonowa [siły elektrostatyczne]
Chemisorpcja [wiązania atomowe]
Napięcie powierzchniowe - definicja, metody pomiaru
Zjawisko fizyczne występujące na styku powierzchni cieczy z ciałem stałym, gazowym lub inną cieczą. Polega na powstawaniu dodatkowych sił działających na powierzchnię cieczy w sposób kurczący ją tak, że zachowuje się ona jak sprężysta błona.
Metody pomiaru
Kapilarna
Maksymalnego ciśnienia
Odrywającej się kropli
Leżącej lub wiszącej kropli
Oderwania wyciąganego pierścienia lub ramki
Środki powierzchniowo czynne
To związki charakteryzujące się występowaniem w ich cząsteczkach części hydrofilowej i hydrofobowej. Mają charakter amfifilowy, związany z jednoczesną, niepełną rozpuszczalnością związku w dwóch różnych rozpuszczalnikach. Posiadają zdolność do obniżania napięcia powierzchniowego cieczy.
Są to fazy stanu, ich zmiana nie zależy od drogi przemiany.
Czyli ciepło też w tych warunkach nie zależy od drogi przemiany