Dysocjacja elektrolityczna- to zjawisko samorzutnego, częściowego lub całkowitego, rozpadu na jony niektórych cząsteczek w roztworach pod wpływem rozpuszczalnika. Jon powstały w wyniku dysocjacji w roztworze rozpuszczalnika zawsze ulega SOLWATACJI(HYDRATACJI o ile rozpuszczalnikiem jest woda).

Elektrolity mocne - to substancje całkowicie zdysocjowane na jony. Takie jak HCl, NaOH, KOH, H₂SO_4, HNO₃

Elektrolity słabe - to substancje częściowo zdysocjowane. Takie jak H₂S, H₂SO₃, CH₃COOH

Stała Równowagi - w stałej temperaturze dla reakcji odwracalnej stosunek iloczynu stężeń produktów do iloczynu stężeń substratów przy czym wszystkie stężenia są podniesione do potęg będących współczynnikami stechiometrycznymi.

aA+bB= xX+yY

K=

Stopień dysocjacji
to stosunek liczby moli cząsteczek danego związku chemicznego, które uległy rozpadowi na jony do łącznej liczby moli cząsteczek tego związku, znajdującego się w roztworze w którym zaszło zjawisko dysocjacji elektrolitycznej.

Stopień dysocjacji zależy miedzy innymi od:

rodzaju rozpuszczalnika

stężenia roztworu

temperatury

n- liczba cząteczek(moli subs.) które uległy dysocjacji

n₀-liczba cząsteczek (moli subst.) wprowadzonych do roztworu

Prawo rozcieńczeń Ostwalda to przybliżona zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolitu od jego stężenia:

gdzie:

• α - stopień dysocjacji,

• C - stężenie elektrolitu,

• K - stała dysocjacji.

Prawo rozcieńczeń Ostwalda stosuje się do dysocjacji słabych kwasów i zasad a także do hydrolizy ich soli.

Równanie to spełnione jest jedynie w rozcieńczonych roztworach słabych elektrolitów, gdyż:

• pomija wpływ siły jonowej roztworu na współczynniki aktywności - powinno się używać aktywności zamiast stężeń

• pomija jony będące wynikiem autodysocjacji rozpuszczalnika (wody)

Dysocjacja wody-samorzutna autodysocjacja cząsteczek wody pozostających w stanie ciekłym. Proces ten ma duże znaczenie praktyczne - decyduje m.in. o zdolności wody do rozpuszczania substancji jonowych a stała równowagi tej reakcji stanowi podstawę skali pH.

Przebieg reakcji autodysocjacji wody:

H₂O + H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH^-

H₃O⁺ -jony hydroniowe

OH^- - jony wodorotlenkowe

Iloczyn jonowy wody

W przypadku rozcieńczonych roztworów wodnych można przyjąć, że stężenie molowe niezdysocjowanej formy wody jest stalą, a aktywność czystego rozpuszczalnika wynosi 1. Obserwacja ta stanowi podstawę definicji iloczynu jonowego wody. Zaniedbując aktywności:

K_w = K_a[H₂O] = K_{(dys, w)}[H₂O]² = [H₃O⁺][OH⁻]

Wartość iloczynu jonowego wody w temperaturze pokojowej wynosi ok. 10^-14.

Podobnie jak dla innych bardzo małych wartości wywodzących się z definicji stałej równowagi, jak iloczyn rozpuszczalności czy stała dysocjacji lub przy określaniu stężenia jonów hydroniowych oraz wodorotlenowych, wartość iloczynu jonowego podaje się jako -log₁₀K_w (p jest operatorem oznaczającym obliczenie -log₁₀):

pK_w = -log₁₀K_w

Wartość pK_w ≈ 14 (w temperaturze pokojowej).

Skala pH - ilościowa skala kwasowości i zasadowości roztworów wodnych związków chemicznych. Skala ta jest oparta na aktywności jonów hydroniowych [H₃O⁺] w roztworach wodnych.

Tradycyjnie pH definiuje się jako:

pH = -log₁₀[H₃O⁺]

Skala pOH ilościowa skala kwasowości i zasadowości roztworów wodnych. Skala ta jest oparta na aktywności jonów wodorotlenkowych [OH^-] w roztworach wodnych.

pOH = -log₁₀[OH^-]

Są to wykładniki mocy

Równanie Clapeyrona

pV=NRT

p-ciśnienie

V- objętość

n-ilość moli substancji

R- stała gazowa

T-temperatura

Warunki normalne

Ciśnienie 101,325 Kpa

Temperatura 0 C (273,15 K)

R=8,3145 J*mol^-1 * K^-1

Objętość 22,414 dm³ / mol

Objętość molowa - objętość, jaką zajmuje jeden mol substancji. Jednostką objętości molowej w układzie SI jest m³/mol^[1]. Objętość molową podaje się dla określonych warunków, zwykle dla warunków normalnych.

gdzie:

V_m - objętość molowa,

V - objętość n moli substancji,

M - masa molowa (jednostka: kg/mol, w praktyce używa się g/mol - zobacz poniżej),

ρ - gęstość (jednostka: kg/m³).

Stała gazowa (uniwersalna stała gazowa) (oznaczana jako R) - stała fizyczna równa pracy wykonanej przez 1 mol gazu doskonałego podgrzewanego o 1 kelwin (stopień Celsjusza) podczas przemiany izobarycznej.

Uniwersalna stała gazowa jest stałym współczynnikiem w równaniu stanu gazu doskonałego:

gdzie:

• p - ciśnienie gazu (w Pa),

• T - temperatura gazu (w K),

• V - objętość zajmowana przez gaz podlegający przemianie (w m³),

• n - liczba moli gazu podlegającego przemianie.

z czego wynika
gdzie: N_A - stała Avogadra, k_B - stała Boltzmanna.

Wartość uniwersalnej stałej gazowej nie zależy od rodzaju gazu, dla każdego gazu jest jednakowa i wynosi:

- otrzymywanie żelaza - PROCES WIELKOPIECOWY !!!!!!

Tlenki żelaza redukuje się koksem. Użyty węgiel (koks) jest paliwem potrzebnym do podtrzymywania wysokiej temp.pieca, reduktorem tlenków żelaza i wchodzi w skład tzw. surówki:

Otrz. reduktora:

C+O₂↔CO₂

CO+ C ↔ 2 CO

Otrz. metalicznego żelaza:

Fe₂O₃ + CO↔ 2 FeO + CO₂

FeO+ C ↔ Fe + CO

FeO + CO ↔ Fe+ CO₂

Procesy prowadzące do otrz. stali:

c powietrze CO, CO

↙ ↙ ↗

powietrze→koks (C) ,CO→ Fe₂O₃→Fe→Fe+C (> 2%) SURÓWKA

↓ →Fe+C (<2%) STAL

CO, CO₂

6.Żelazo

• wł. fiz.:

-srebrzystoszare, miękkie, ciągliwe, kowalne, T_top=1540 st.C, 3 odm.alotropowe

• wł.chem:

-nie reaguje z powietrzem w temp.pok., natomiast po ogrzaniu pokrywa się pasywacyjną warstwą tlenków,

- rozpuszcza się w kwasach nieutleniających i rozcieńczonym HNO₃

-tworzy związki z borem, węglem, azotem i krzemem.

Wielki piec - piec szybowy do wytapiania surówki ze wsadu składającego się z rudy żelaza z dodatkiem koksu i topników. Wsad zasypuje się od góry, przez zamykany otwór zwany gardzielą. Część pieca tworzona przez górny stożek nazywa się szybem i jest zasobnikiem surowca. Koks pełni rolę paliwa oraz reduktora tlenków żelaza. Proces palenia podtrzymywany jest powietrzem wtłaczanym szeregiem dysz usytuowanych na poziomie złączenia podstaw stożków. Topniki ułatwiają oddzielenie od metalu zawartych w rudzie zanieczyszczeń. Stopiony metal zwany surówką zbiera się w części tworzonej przez stożek dolny zwanej garem. Niepożądane składniki wsadu w wyniku reakcji z topnikami i tlenem z atmosfery pieca tworzą żużel, który również spływa do gara i, jako lżejszy, unosi się na powierzchni surówki. Co pewien czas surówka i żużel odprowadzane są z pieca przez oddzielne otwory spustowe. Wydajność wielkiego pieca to 2 do ponad 10 tysięcy ton surówki na dobę. Oprócz żużla produktem ubocznym jest gaz wielkopiecowy, będący mieszaniną tlenku węgla, azotu i dwutlenku węgla.

Gaz ten, spalany w nagrzewnicach, służy do ogrzewania wdmuchiwanego powietrza, co znacznie podnosi efektywność procesu.

Wielki piec pracuje w procesie ciągłym, od rozpalenia do wygaszenia pieca upływa kilka lat, a przerwanie pracy jest zwykle wymuszone uszkodzeniem wyłożenia ogniotrwałego.

Defekty punktowe typu Schottky`ego -rodzaj wakansu (luki), punktowego defektu sieci krystalicznej powstającego w wyniku przeniesienia atomów lub jonów z węzłów sieci na powierzchnię kryształu; występuje w kryształach jonowych zwykle jako dwuwakans (biwakans) wakancje anionowe i kationowe

Defekt Frenkla - defekt jonowej sieci krystalicznej polegający na tym, że jon znajduje się w teoretycznie zabronionej pozycji międzywęzłowej, zwykle w sąsiedztwie utworzonej luki węzłowej (wakansu)

Bertolidy związki niestechiometryczne - związki chemiczne nie spełniające prawa stałości składu.Bertolidy można spotkać wśród stałych związków nieorganicznych oraz wielu syntetycznych polimerów. Przyczyną zmiennej zawartości różnych pierwiastków w związku mogą być defekty sieci krystalicznej lub występowanie nadmiaru atomów jednego ze składników, nietworzących wiązań chemicznych.

Daltonidy nazwa grupy związków chemicznych spełniających prawo stałości składu. Zaliczają się do niej prawie wszystkie związki, zarówno organiczne jak i nieorganiczne, z wyjątkiem pewnej grupy bertolidów

---