electrotech, Szkoła, penek, Przedmioty, Elektrotechnika, Zaliczenie


  1. PRAWO OHMA I KIRCHOFFA

Prawo Ohma - rezystancją R nazywamy wartość wynikającą ze stosunku spadku napięcia U do natężenia I .

Prawo Kirchoffa - I suma prądów w każdym węźle elektrycznym jest równa zeru.Suma prądów wpływających do węzła jest równa sumie prądów wypływających z węzła.

II - suma napięć źródłowych w zamkniętym obwodzie elektrycznym równa się sumie spadków napięć na rezystancjach tego obwodu.

2. ENERGIA I MOC PRĄDU STAŁEGO

Ładunek elektryczny Q,przepływający pod wpływem różnicy potencjałów U wykonuje określoną pracę (energię) A=QU (J)

Praca wykonana w jednostce czasu jest mocą prądu

P= (W)

Energią elektryczną możemy zmienić na cieplną,

Czasem jest to korzystne ( w grzejnictwie), a czasem nie (nagrzewanie się przewodów elektr.)

3. AKUMULATORY

Ogniwa wtórne to akumulatory,działają one na zasadzie przemiany energii chemicznej na elektryczną i odwrotnie.Z jednego ogniwa możemy uzyskać do 1,5V.

  1. akumulator ołowiowy

zalety: duża wartość siły elektromotorycznej

  • tani akumulator

Wady: nie może być całkowicie rozładowany,

ciężar, nieodporny na wstrząsy

  1. akumulator celononiklowy

  2. akumulator żelazowo-niklowy

  3. akumulator wodorkowo-niklowy

Na statku akumulatory wykorzystywane są do awaryjnego zasilania,gdy wysiądzie prądnica.

4. PODSTAWOWE POJĘCIA PRĄDU

PRZEMIENNEGO

Prąd elektryczny:

1º Prąd stały

2º Prąd przemienny

  1. Prądy okresowo zmienne

- prąd przemienny: prąd sinusoidalnie zmienny,prądy

odkształceń

- prąd tętniczy

  1. prądy bezokresowo zmienne

Prądem przemiennym nazywamy prąd okresowo zmienny krórego wartości U i kerunek jest okresową funkcją czasu .Jego charakterystyczną cechą jest to, że cykl zmain powtarza się w ciągu czasu T zwanego okresem.

Częstotliwość jest to odwrotność okresu f= 1/T ( )

Przebieg prądu zmiennego jest sinusoidą,która osiąga wartości max.i zerowe w tym samym czasie co sinusoida siły elektromotorycznej

Im - wartość max.prądu, Em -wartość max.siły elektromotorycznej

5. UKŁADY RLC

Ukadami RLC nazywamy obwody prądu przemiennego, w których wykorzystano elementy rezystancyjne,indukcyjne i pojemnościowe

Rozróżniamy:

  1. szeregowe obwody RLC - rezonans w tym obwodzie zwany jest rezonansem napięć

  1. Równoległe układy RLC - rezonans w tym obwodzie jest rezonansem prądów

Rezonans -następuje wtedy gdy pomimo obecności elementów indukcyjnych, pojemnościowych całkowita moc bierna układu (obwodu) jest równa zero.Występuje też wtedy gdy częstotliwość napięcia zasilającego f jest równa częstotliwości drgań własnych obwodu f = -­­­------

6. REAKTANCJA I INPEDANCJA

Reaktancją cewki XL nazywamy wielkość liczbową

która jest pierwiastkiem z różnicy kwadratów impedancji cewki oraz rezystencji tejże cewki

XL =

Impedancją cewki Z nazywamy stosunek napięcia na tej cewce do jej natężenia.

Z= Trójkąt impedancji

7. MOC CZYNNA,POZORNA PRĄDU ZMIENNEGO

Moc czynna P to moc pobrana przez odbiornik zasilany prądem przemiennym jednofazowym o napięciu U, natężeniu I i kącie fazowym Φ

P=U·I·cosΦ ( W) Moc tą mierzymy przy pomocy watomierza.Watomierz ma dwa uzwojenia prądowe (szeregowo z odbiornikiem) i napięciowe(równoległe do odbiornika)

Schemat watomierza:

Stała watomierza: Cw =

Un -zakres napięciowy watomierza

In - zakres prądowy watomierza

Cos Φw -współ.mocy

Moc pozorna układu jest to iloczyn napięcia i natężenia prądu tego układu S= U·I (VA)

Moc bierna układu jest to wartość liczbowa wynikająca z pierwiastka różnicy kwadratów mocy pozornej i czynnej ukadu Q = S²-P² (VAr)

Trójkąt mocy:

8. PARAMETRY OBWODÓW PRĄDU

TRÓJFAZOWEGO

Prądem trójfazowym nazywa się układ trzech jednofazowych prądów sinusoidalnych o tej samej

Amplitudzie i częstotliwości i przesuniętych względem siebie o 1/3 okresu. Jest on powszechnie stosowany w energetyce.Wytworzony jest podobnie jak jednofazowy w prądnicach synchronicznych.

W układzie trójfazowym

Wartości skuteczne sił

Elektromotorycznych są

Równe:

  1. SPOSOBY POŁĄCZEŃ ŹRÓDEŁ I

ODBIORNIKÓW W OBWODZIE PP.TRÓJFAZ.

W praktyce stosuje się prąd trójfazowy jako jeden obwód jednofazowy.Dla zmniejszenia liczby przewodów łączy się uzwojenia prądnicy trójfazowej oraz odbiornika w gwiazdę lub trójkąt:

a) gwiazda

Polega na połączeniu końców

uzwojeń fazowych (X,Y,Z) w jeden

wspólny punkt oraz połączeń

początków uzwojeń ( U,V,W ) z

trzema przewodami sieci trójfaz.

( R,S,T )

b) trójkąt

Polega na połączeniu każdego

Końca jednej fazy (X,Y,Z) z

początkiem drugiej ( U,V,W )

  1. MOC W OBWODACH TRÓJFAZOWYCH

Moc układów trójfazowych jest sumą mocy

Poszczególnych faz.

a) gdy odbiornik trójfazowy składa się z 3 jednakowych

impedancji fazowych Zf połączonych w gwiazdę to moc jednej fazy wynosi Pf=Uf If cosφ to P=3Pf=

=3Vf If cosφ , P= 3

b) Gdy impedancje fazowe Zf połączone są w trójkąt moc układu trójfazowego wyrażamy: P = 3 UI cosφ (W)

Moc bierną tych układów: Q = 3 Uisinφ (Var)

Moc pozorną tych ukł.: S = 3 UI ( VA)

Prąd trójfazowy wytwarza pole magnetyczne wirujące dzięki któremu można budować proste,tanie silniki asynchroniczne.

11. ELEKTRYCZNE PRZYRZĄDY POMIAROWE

A/ mierniki wskazówkowe - pomiary wielkości elektr.,

Tj. napięcie,natężenie,moc i praca prądu.Większość tych przyrządów działa na zasadzie magnetycznej dzięki polu magnetycznemu prądu.Zasada działania:

Moment napędowy działający na organ ruchomy powoduje wychylenie wskazówki, która pokazuje na skali wartości mierzonej wielkości.

B/ mierniki magnetoelektryczne

Są dwa rodzaje:

a) z ruchomą cewką i nieruchomym magnesem: przy przepływie prądu przez pole magnesu o indukcji B,na każdy przewód cewki o długości L działa siła F

F = B I L

b) z nieruchomą cewką i ruchomym magnesem

Przez mierniki magnetoelektryczne mogą przepływać

tylko małe prądy,dla zwiększenia zakresu pomiarowego stosuje się boczniki posobniki.Stosując je odpowiednio dobrane buduje się przyrządy magnetoelektryczne wielozakresowe ( pomiar prądu i napięcia).Ustrój pomiarowy magnetoelektryczny wraz z zespołem boczników,posobników, prostowników i

odpowiednio przełącznikami tworzy miernik prostownikowy uniwersalny (napięcie i natężenie prądu stałego i przemiennego).

C/ Miernik elektromagnetyczne

Służą do pomiarów natężenia i napięcia prądu przemiennego.Stosowane są jako woltomierze i amperomierze różniące się między sobą uzwojeniem cewki.

D/ Mierniki elektrodynamiczne

Można je stosować jako amperomierze i woltomierze ale głównie mierzymi nimi moc prądu przemiennego (woltomierz elektrodynamiczny)Istnieje też inny rodzaj woltomierza -watomierz ferromagnetyczny

E/ Miernik indukcyjny

W nim zastosowano oddziaływanie strumienia magnetycznego,wytworzonego przez prąd płynący w cewce elektromagnesu,na prądy wirowe indukowane w tarczy metalowej.

Dokładność mierników elektrycznych:

Każdy pomiar polega na porównaniu wartości mierzonej wielkości fizycznej z pewną jej wartością przyjętą za jednostkę.Liczbą określając klasę niedokładności miernika podaje się na jego skali.

12. POMIAR PODSTAWOWYCH PARAMETRÓW

OBWODÓW ELEKTRYCZNYCH

A/ Pomiar oporu czynnego (rezystancji)

a) metoda mostkowa: mostek Wheatstona >10 Ω

mostek Thomsona < 6 Ω

b) metoda bezpośrednia: omomierzem

c) metoda techniczna

Amperomierzem i woltomierzem

a) duże rezystancje (powyżej )

b) małe rezystancje ( do 1Ω)

B/ Pomiar parametrów RLC

a) metodą techniczną,amperomierzem,woltomierzem,watomierze.

b) metodą mostkową ,mostkiem Wheatstone'a

c) Pomiar mocy i energii prądu trójfazowego

1) za pomocą 3 watomierzy -bezpośrednia metoda

2) metodą układu Arona

13. KONSTRUKCJA I ZASADA DZIAŁANIA MASZYN

PP.STAŁEGO

Zasada działania: maszyny elektryczne prądu stałego

są odwracalne (mogą pracować w zakresie pracy prądnicowej -przetwarzając energię mech.na elektr, lub w zakresie pracy silnikowej -przetwarzając energię elektr. Na mechaniczną )

A/ Silniki prądu stałego

  1. silniki bocznikowe - zasilane są napięciem U, poberają z sieci prąd I, rozgałęziający się na prąd twornika Ia oraz prąd wzbudzenia If.Prąd wzbudzenia wytwarza pole magnetyczne o strumieniu fi. Pod wpływem pola wzbudzenia w wirniku silnika powstaje moment elektromotoryczny M powodujący obracanie się silnika.Pod wpływem pola wzbudzenia oraz prędkości obrotowej n, w tworniku silnika indukuje się siła elektromotoryczna rotacji.

E= Ce n fi M= Cm fi Ia

Charakterystyka mechaniczna: n =f(M)

Regulację prędkości silnika realizujemy przez:

- zmianę napięcia zasilającego U

-zmianę rezystancji dodatkowej w obwodzie twornika

Rd

-zmianę strumienia wzbudzenia fi przez regulację prądu wzbudzenia If

Są dwie prędkości:

a) prędkość biegu jałowego(obciążenie mech.silnika=0

b) prędkość stanu obciążenia (gdy przez twornik płynie prąd wywołujący spadek napięcia Rte It co spowoduje spadek prędkości obrotowej

c) stan (gdy wirnik silnika zastanie zahamowany tak że mimo wytworzonego momentu elektromagnetyczn. nie może się obracać)

B/ Silniki szeregowe: - uzwojenie biegunów głównych jest połaczone szeregowo z twornikiem.Z sieci silnik pobiera prąd I, który jest jednocześnie prądem wzbudzenia.

Regulacja prędkości odbywa się podobnie jak bocznik

Charakterystyka mechaniczna:

C/ Silniki szeregowo-bocznikowe - w tym silniku pole wzbudzenia wytwarzają dwa uzwojenia:bocznikowe i szeregowe.Strumień wzbudzenia silnika jest strum.wypadkowym strumieni wytwarzanych przez oba uzwojenia.Odpowiedni dobór uzwojeń szeregowych

i bocznikowych pozwala na dostosowanie charakterystyki mech. Odpowiednio dostosowanej do wymagań napędu elektrycznego.

Charakterystyka mechaniczna

B/ Prądnice prądu stałego

a) prądnice obcowzudzane - obwód twornika prądnicy obciążony jest oporem.Uzwojenie wzbudzenia jest zasilane z obcego źródła prądu.

Charakterystyka:

Warunki samowzbudzania:

- musi w obwodzie istnieć magnetyzm szczątkowy

- uzwojenie wzbudzania musi być połączone z twornikiem maszyny tak aby prąd magnesujący płynący pod działaniem siły elektromotorycznej wytwarzał strumień magnetyczny z kierunkiem zgodnym do strumienia szczątkowego

-przy stałej prędkości wirowania twornika E=f(Im)

przedstawia krzywa magnesowania.

b) Prądnice bocznikowe - jest to prądnica samowzbudzalna najczęściej stosowana prądnica prądu stałego.Uzwojenie wzbudzenia tej prądnicy jest przyłączone do twornika równolegle do obwodu obciążenia.

Charakterystyka:

c) Prądnice szeregowe: -uzwojenie wzbudzenia jest połączona z twornikiem i przyłączone szeregowo z obwodem obciążenia. W prądnicy istnieje tylko jeden obwód który jest jednocześnie obwodem twornika,wzbudzenia i obciążenia

Charakterystyka:

14. SILNIKI ASYNCHRONICZNE

a) Silniki pierścieniowe -mają wyprowadzone na zewnątrz silnika końce uzwojenia wirnika

b) Silniki klatkowe -mają zwarte uzwojenia wirnika

Charakterystyka silników asynchronicznych

Rozruch silników asynchronicznych

Silniki asynch.włczone bezpośrednio do sieci poberają znaczne prądy rozruchowe.Stąd można do sieci włączać tylko silniki o niewielkiej mocy.

Dla ograniczenia prądów rozruchowych stosujemy:

a) w silnikach pierścieniowych: -włączamy obwód rozruchowe w obód wirnika

b) w silnikach klatkowych:

- obniżamy napięcie zasilające autotransformatorem

- obniżamy jednocześnie napięcie i częstotliwość

Sposoby rozruchów:

a) przez właczenie rezystancji w obwód wirnika

  1. zmniejszenie napięcia zasilającego

c) jednoczesne zmniejszenie napięcia i częstotliwości

15. TRANSFORMATORY

Transformator służy do przetwożenia energii elektr. Prądu przemiennego z jednej wartości napięcia na inną wartość napięcia.

Przekładnia napięcia transformatora: - Jeżeli uzwojenie pierwotne transformatora jest zasilane napięciem przemiennym U to w uzwojeniu tym popłynie prąd I powodujący powstanie strumienia mag.

Strumień główny ( większa część strumienia) będzie zamykała się przez rdzeń transformatora,natomiast reszta (strumienie rozproszone0 zamykają się przez powietrze.

Strumień główny powoduje indukowanie się w uzwojeniu pierwotnym i wtórnym sił elektromotoryczn.

E i E. Jeżeli napięcie U ma przebieg sinusoidalny,to

....... fi ma też przebieg sinusoidalny

E = E =

Stany pracy transformatora

a) stan jałowy - transformator nieobciążony.Prąd w uzwojeniu pierwotnym ... wynosi zwykle 5-10 % prądu znamionowego ...Próby te mają określić przekładnię

napięciową oraz straty w rdzeniu transformatora.

b) stan obciążenia - transformator obciążony impedencją Z ,w uzwojeniu wtórnym płynie prąd I a napięcie na jego zaciskach wynosi U <E .W tych próbach określa się spadek napięcia i sprawność transformatora.

c) stan zwarcia awaryjnego - transformator zasilany napięciem znamionowym Un uzwojenie wtórne jest zwarte.W próbach stosuje się stan zwarcia pomiarowego służący do określenia procentowego napięcia zwarcia oraz strat w uzwojeniach

PODZIAŁ ZWIĄZKÓW - KLASYFIKACJA SUBSTANCJI CHEMICZNYCH.

Związkąmi prostymi są pierwiastki w stanie czystym.

Pierw.jest 114 ( 2 w postaci ciekłej,11 w postaci gazów reszta w stanie stałym). Wśród pierwiastków wyróżniamy metale i niemetale.W stanie wolnym występuje tylko O,N,S,C, platyna i gazy szlachetne.

Jest 6 grup klasyfikacji związków:

- tlenki

- wodorki

- wodorotlenki

- kwasy

- sole

- inne substancje,których nie da się zakwalifikować do żadnej z grup np.PCL5, CS2, SF6

W stanie naturalnym występują tylko 93 pierwiastki, pozostałe uzyskuje się sztucznie.

Izotopy - to atomy tego samego pierwiastka różniące się masą atamową.W przyrodzie jest 356 izotopów w stanie naturalnym,a 1300 otrzymujemy sztucznie.

Chemia znana była już w starożytności np. procesem chemicznym był wytop złota,ceramiki.Najczęściej uprawiano alchemię.początki chemi właściwej przypadają na koniec XVII w. Z chemii w dalszym okresie czasu wyodrębniła się chemia fizyczna,matematyczna.Chemia zajmuje się materią czyli wszystkim co nas otacza.Każdy przedmiot da się określić,aż do uzyskania atomu ( atom niepodzielny). Jednak okazało się,że atom nie jest najmniejszą cząstką ,atom składa się jeszcze z jądra i krążących wokół niego elektronów.Jądro jest też podzielne i składa się z protonów a też i z kworków.Możliwe jest że kworki nie są najmniejszymi cząstkami materii

,jednak dziś są one jeszcze mało znane,wiadomo,że występują w grupach po 2 lub 3.Posiadają swoje ładunki.

Ważne prawa chemiczne:

a) Zachwanie masy - (Lavoisier) - we wszystkich

reakcjach chemicz.w układzie zamkniętym, suma mas produktów reakcji równa się sumie mas substratów reakcji.

b) Stosunków stałych - stosunek ilości wagowych pierwiastków łączących się w związki chemiczne jest zawsze stały i niezmienny.

c) Stosunków wielokrotnych- jeżeli dwa pierwiastki tworzą ze sobą dwa lub więcej związków chem., to zawsze z tą samą ilością jednego pierwiastka łączą się takie same ilości drugiego pierwiastka.

Np. N O - 28gN :16gO 7:4 -częsci wagowych

N O 28:48 7:8

NO 14:16 7:12

N O 28:80 7:18 1:2:3:4

d) Prawo objętości Gay-Lussaca

1 objętość CL +1 objętość H = 2 objęt. chlorowodoru

2 objęt. wodoru + 1 objęt. tlenu = 2 objęt. wody

CL + H = 2HCL

2H + O = 2H O

e) Prawo zachowania energii

Ogólna ilość energii zawartej w układzie zamkiętym i odizolowanym jest stała E = mc m -masa

c- prędk.światła w próżni

f) Prawo zachowania masy

Suma mas i energii we wszechświecie jest stała

Σ ( Ei + mc ) = const.

Materia nie może powstać z niczego i nie może zniknąć czyli jest niezniszczalna.Gdyby energię przeliczyć na masę to będzie to tak mała masa że nie możnaby jej zmierzyć żadnym przyrządem dlatego nie można było dowieść prawa Einsteina

Hepotetyczna synteza atomów helu:

He (2 protony,2 elektr.2 neutrony) 2H (2 prot. 2 elekt)

2 atomy He = 2,01628 jednostek masy atom.(unit) + 2 neutrony Ne = 2,01796 j.m.a

---------------

4,03424 j.m.a powinno być

4,00387 - rzeczywista

różnica mas to 0,03037

Stwierdzono,że ubytek mas przeliczony na energię daje 27,2 10 kJ/mol

W przypadku przemian jądrowych jest to 10 razy większa od zwykłych reakcji chemicznych

1 kWh = 3600 kJ 27,2 10 = 8 10 kWh

PRAWA GALOWE

g) Prawo izotermy (Boyla,Mariotta) - iloczyn ciśnienia i objętości jest wielkością stałą

h) Prawo Gay -Lussaca

Gaz doskonały ogrzewany pod stałym ciśnieniem zwiększa swoją objętość.

i) Prawo Charlesa

Gaz doskonały ogrzewany w stałej objętości zwiększa swoje ciśnienie o 1/273

j) Równanie Cloperyona-równanie stanu gazu doskon.

PV = RT -dla 1 mola gazu

PV = nRT -dla n moli gazu

R -stała gazowa = = 8,313 J/mol K

N - ilość moli gazu =

PV = RT m- otrzymujemy ważąc subst.

M =

k) Prawo działania mas ( Guldberga,Wage)

W stanie równowagi chemicznej w określonej temp. iloczyn stężeń produktów do iloczynu stężeń substratów podniesiony do odpowiednich potęg wynikających ze współczynników stehiometrycznych występujących w równaniu chemicznym jest wielkością stałą w stałej temp.

A+B C+D K = = const. w T=const.

substr. +produkty

mA + nB pC + qD K= = const. w T=const.

np. 3H + N - 2NH - amoniak

K =

l) Prawo Raoulta

n- liczba moli substancji rozpuszczalnej

N- liczba moli rozpuszczalnika

po -prężność pary nasyconej rozpuszczlnika

p -różnica prężności par

m) Teoria Thomsona

Elektron posiada masę = 9,1 10 kg

n) Teoria Bhora

Jądro ma ładunek dodatni równy ładunkowi lektronów krążących dookoło jądra i z kolei równy numerowi porządkowemu pierwiastka czyliu liczbie atomowej.

o) Teoria Ratheforda

Atom składa się z dodatniego jądra,tworzącego centralną część atomu,dookoła której krążą elektrony. Jądro ma ladunek +

p) Postulaty Bhora

I - ładunek dodatni jest skupiony w jądrze,a dookoła krążą elektrony mVr = n m- masa

V - prędkość , r- promień, h -stała Planca

II - E - E = hV E - energia na orb.bliskej

E - energia na orb.dalszej

Bazując na postulatach Bhora wyjaśniono że atom krąży na orbitach dozwolonych to nie wysyła promieniowania

Seria Balmera - powłoka L

Seria Paschena- powłoka M (podczerwień)

Seria Brocketa -powłoka N (podczerwień)

Seria Lymana -powłoka K

BUDOWA ATOMU

Atom składa się z cząstek elementarnych.Niektóre jednak nie wchodzą w skład atomu.

Cząstki elementarne: elektron,proton,pozyton,antyneutron,mezony,ciężkie mezony,hipertony,lambda,sigma. W chwili obecnej znanych jest kilkaset cząstek elementarnych. Anty tzn. masa to sama,a przeciwny ładunek(e) inny wektor.

Elektron nie może zderzyć się z jądrem chociaż krąży wokół niego. W czasie 1/10000000 przelatuje 6 mld razy.

MECHANIKA KWANTOWA

Zasada nieoznaczoności Heisenberga -wykazała że jednoczesne podanie położenia oraz jego prędkości (elektron) jest możliwe tylko z pewnym przybliżeniem. Im mniejszą nieoznaczonością Δx podamy współrzędną elektronu x,ztym większą neoznaczonością ΔVx będzie wyznaczona jego składowa prędkość Vx

Aby wiedzieć coś więcej o cząsteczkach trzeba podać jej położenie i charakter prędkości.

Δx·ΔVx > h -stała Planca, m- masa,

Δx -wielkość

ΔVx =

Błąd jaki popełniamy określając dokładne miejsce ciała

Przykład: pyłek kwiatowy: bład 10 cm

Masa 10 g

ΔVx - b.duża prędkość

Błąd popełniony to 10 m/s

Podstawy mechaniki kwantowej

Model Bohra nie wyjaśnia dlaczego elektron krąży po orbicie,nie wyjaśnia poruszania się tego elektronu.

Foton posiada właściwości cząsteczkowe E=h·V

Własności falowe są określone za pomocą .....

Einstein stwierdził że energia cząsteczki zależy od masy E=mc, po podstawieniu otrzymujemy mc = h

A więc =

Hipoteza de Broglea

Fala na powłoce musi się tak rozchodzić aby była stojąca,czyli = 2∏R 2∏R = V =

Zgodnie z hipotezą Broglea z każdą cząsteczką materii np.elektronem,protonem a nawet atomem związana jest fala materii,a długość tej fali określa równanie

Wynika z tego że materia ma dwoistą naturę czyli raz może mieć postać cząsteczki a inny fali.Zgodnie z założeniami mechaniki kwantowej elektrony nie występują w postaci cząsteczek poruszających się po orbitach ale w postaci fali materii rozchodzących się w otaczającej jądro powłoce atomowej.

RÓWNANIA SCHRODINGERA

Atom wodoru wysyła promieniowanie o ściśle określ. Kierunkach, wytwarza ruch drgający.

Równanie Schrodingera pozwala odtworzyć teorie Bhora atomu wodoru w sposób materialny tj.znaleźć

Charakterystyczne dla tego atomu równanie tak jak znajduje się dla drgającej struny.Przypisując elektronowi zarówno własności ..................... jak i Bhorowe można podobnie jak dla fotonu dowieść że kwadrat amplitudy fali de Broula odpowiadającej elektronowi jest wprost proporcjonalny do prawdopodobieństwa napotkania elektronu.Mechanika kwantowa nie określa astro położenia cząsteczki ale zakłada istnienie określonego prawdopodobieństwa napotkania cząsteczki w danym elemencie przestrzeni

Prawdopod.,W= napotkania cząsteczki w różnych miejscach jest różne tzn.że to prawdopod.jest funkcją współrzędnych.Skala prawdop.jest funkcją oznacza pewność znalezienia cząsteczki w danej objętości (w=1).Natomiast gdy W=0 to jest pewność że cząsteczki tam nie ma. Jeżeli cząstka pojawia się w układzie to całka z prawdop.napotkaniacząsteczki w elemencie przestrzeni dV rozciągnięta na całą przestrzeń V wynosi 1

-amplituda fali de Breugla

m -masa elektronu

V -energia potencjalna elektronu

E- eneria całkowita elektronu

Kwadrat amplitudy fali de Breugla,a zatem gęstość prwadop.będą dane przez kwadrat bezwzględnej wartości funkcji

LICZBY KWANTOWE

H- liczba atomowa =1 oznacza,że w jądrze jest 1 proton i 1 elektron

Liczby kwantowe opisuje funkcja falowa stanowiąca rozwiązanie równania Schrodingera odniesionego do atomu wodoru tj. równanie Schredingera,w którym jako energię potencjalną wstawiono energię potencjalną elektronu w polu jądra atomowego wodoru.Energia potencjalna elektronu zależy od odległości elektronu od jądra.Energia potencjalna elektronu w odległości niskończenie dalekiej od jądra wynosi 0

Ep = 0

W miarę przybliżania się elektronu do protonu Ep zmienia się w energię kinetyczną i wynosi;

E-ładunek

r- promień

przenikalność elektr.

Równanie Schrodingera ma postać (w odniesieniu do

pierw. danego)

Nie wszystkie funkcje stanowiące rozwiązanie równania Schrodingera nadają się do określenia prawdopod.znalezienia elektronu.Nadają się jedynie funkcje które będą przyjmowały wartości skończone, ciągłe i jednoznaczne.Takie funkcje nazywamy porządnymi.Aby rozwiązaniem równania Schrodingera była funkcja porządna to musi zostać spełniony warunek: E = n- parametr

przenikalność elektr.w próżni

E- energia elektronu

Jeżeli głowna liczba kwantowa = 1 to elektron ma wartość największą.Najniższy poziom energetyczny odpowiada głównej liczbie kwantowej n=1.W miarę wzrostu n, energia elektronu będzie mniej ujemna i dąży do 0.

Ograniczeniom podlegają nie tylko wartości energii ale i wartości momentu pędu elektronu w atomie wodoru.

H= l -orbitalna liczba kw.

Dla n= 1 l=0 M=0

Dla n= 2 l=0,1 M=0 M=.....

Jeżeli:

l=0 to orbital S

l=1 to orbital P

l=2 to orbital D

l=3 to orbital F

l=4 to rbital G

Warunkiem równania Schrodingera musi być też funkcja porządna: Mz = m m-magnet.liczba

kwantowa

M= l= 1 M = ,0,

l= 2 M = -2,-1,0,1,2

l= 3 M = -3,-2,-1,0,1,2,3

Główna liczba kwantowa M określa stan energetyczny

Elektronu w atomie wynikający z jego odległości od jądra i przymuje wartości dodatnich liczb całk..Zespół elektronów o głównej liczbie kwantowej nosi nazwę powłok elektron.Powłoki od jądra to:K,L,M,N,O,P Q

Poboczna (orbitalna) liczba kwantowa L precyzuje dokładnie jeden stan energetyczny elektronu przy

określonej głównej liczbie kwantow.tzn.charakteryzuje

dokładnie jedną konfigurację orbitalu elektronoweggo i przybiera wartości 0,1,2,3,4...n-1. Wartość pobocznej liczby kwantowej zawsze musi być mniejsza o jednostkę od głównej.Poboczna liczba kwant.informuje o kształcie orbitalu zajmowanego przez elektron.

Magnetyczna liczba kwantowa m -oznacza zmiany stanu energetycz.elektronów spowodowane skróceniem stanu orbitali elektrycznych pod wpływem pola magnetycznego,przyjmuje wartości ..........

Spoinowa liczba kwantowa s - określa różnice energ. między elektronami związane z ich ruchem dookoła własnej osi.Przyjmuje ona wartości .........

Wartości gł. Liczby kw.zostały wyliczone na podst. Doświadczeń spektoskopii.

ORBITALE ATOMU WODORU

Każdej liczbie kwant.odpowiada jedna porządna funkcja falowa spełniająca równanie Schrodingera. Taką funkcję oznaczamy fi nazywamy orbitalem.Liczbę możliwych orbitali odpowiadającym poszczególnym wartościom liczby kwantowej M można obliczyć przez utworzenie różnych możliwych kombinacji liczb kwant.

Liczba tych kombinacji jest ograniczona.Znając wartośc liczby kwant.możemy określić ilość stanów energii elektrycznej,które mogą przyjąć w atomach wodoru. 2 n - ilość kombinacji

ATOMY WIELOELEKTRONOWE.BUDOWA POWŁOK LEKTRONOWYCH.

Mechanika kwantowa opisuje też atomy wieloelektron.

i polega to na określeniu stanów poszczególnych elektronów.Każdy z elektronów znajduje się w innym stanie energetycz.tj.charakteryzowany jest pięcioma liczbami kwant. n,l,m,s,s,m.Poszczególne elektrony zajmują kolejne stany kwantowe o coraz wyższej energii.O ile w atomie wodoru energia elektronu zależała wyłącznie od M to w przypadku atomów wieloelektronowych o energii decyduje też l-poboczna

liczba kwantowa.Każdemu zespołowi liczb M,L czyli każdej podpowłoce odpowiada inna wartość energii przy czym wartość ta maleje w miarę zwiększania się ilości elektronów.

PIRAMIDA ORBITALI

Pierwiastki przejściowe mają niecałkowicie zapełnioną powłokę d. Gdy pierwiastki przejściowe różnią się między sobą liczbą elektronów na orbitalach d,

mówimy ,że są to pierwiastki zewnętrznie przejściowe. Natomiast kiedy różnią się liczbą elektronów na orbitalach f, wówczas mówimy,że są to pierwiastki wewnętrz-przejściowe.Większa część pierwiastków wewnątrz-przejściowych zawiera 2c elektrony na najbardziej zewnętrznej powłoce atomowej.W związku z tym prawie wszystkie występują w postaci bardziej lub mniej trwałych jonów dwudodatnich.Pierwiastki zawierające po jednym elektronie na zewnętrznej powłoce np. miedź,srebro,złoto,występują w postaci jonów jednododatnich.Ulegając jonizacji atomy pierwiastków grup przejściowych mogą oddawać również elektrony orbitalu d. Pierwiastki przejściowe, których pierwszą --> [Author:WZ] dziesiątkę spotykamy w 4 okresie, odróżniają się tym od grup głównych,że w reakcjach chemicznych angażują nie tylko elektrony zewnętrznej powłoki,ale też elektrony wewnętrz.powłoki fi.

Układ pierwiastków dzielimy na 4 bloki:

  1. blok S- zaliczamy tu H i L oraz pierwiastki pierwszej i drugiej grupy głównej ukł. okresowego.Atomy tych pierwiastków mają na zewnętrznej powłoce jeden lub dwa elektrony na orbitalach S.

  2. Blok P- zaliczamy tu pierwiastki pozostałych grup

Głównych ukł. okresowego i grupy berowej.Atomy tych pierwiast.mają na ostatniej najbardziej elektrododatniej powłoce od 1 do 6 elktronów P.

c) blok D - zaliczamy tu pierw.grup pobocznych nazywanych przejściowymi.W pierw.przejściowych uzupełnione są elektronami atomy,przy przechodzeniu do wyższych liczb atomowych do orbitali D ostatniej liczby elektronowej.

d) blok F - zaliczamy tu pierw.których atomy przy przechodzeniu do wyższych liczb atomowych uzupełniają orbitale F od zewnątrz po powłoce elektronowej.

WIĄZANIA CHEMICZNE

Teoria Lewisa i Kossela

Podstawowym warunkiem tej teorii jest dążenie atomów do uzyskania konfiguracji najbliższego pierwiastka z grupy 8(a)

Pierwszym przedstawicielem jest hel (2 elektrony)

Aby związek był trwały musi być uboższy energetycz. niż wchodzące w jego skład atomy.Tą trwałość energetyczną związki osiągają przez utworzenie się odpowiednich wiązań między łączącymi się atomami. Wiązania mogą powstawać w wyniku oddawania przyjmowania lub uwspalniania elektronów walencyjnych reagujących ze sobą atomów. Wyróżniamy wiązania:

a) jonowe

b) kowalencyjne

c) kowalencyjne polarne

d) metaliczne

e) koordynacyjne

f) wodorowe

Atom pierwiastka mniej elektroujemnego oddaje,a bardziej elektroujemnego przyjmuje elektrony.

Elektroujemność - jest to wielkość charakterystyczna dla tendencji atomów znajdujących się w cząsteczce do przyciągania ku sobie elektronów.Skala elektronów

wprowadzona przez Pauliego została dobrana w taki sposób,że różnica elektroujemności dwóch pierwiast. dają orientacyjne wartości momentu dipolowego wyrażone w debajach.

Powinowactwo elektronowe - ilość energii jaka jest wydziel.podczas przyłaczenia elektronu do obojętnego atomu.

Energia jonizacji -ilość energii jaką trzeba dostarczyć aby oderwać elektron od obojętnego atomu.

Atomy o dużym powinowactwie i wysokiej energii jonizacji są atomami łatwo przyłączającymi i trudno oddającymi elektrony,a więc o dużej elektroujemności

a) Wiązania w cząsteczcw NaCl

Na + Cl NaCl Związki zawierające wiązania

jonowe składają się z dodatnich

i ujemnych jonów rozmieszczon.

na przemian w krysztale. Takie

substancje z wiązaniem jonowym

odznaczają się stosunk.niskimi

temp.topnienia i wrzenia,a

stopione przewodzą prąd elektr.

łatwo rozpuszczają się w wodzie

i innych rozpuszcz.polarnych

b) Wiązania kowalencyjne powstają gdy łączą się ze sobą atomy o tych samych wartościach O , Cl , H , S

P . Podczas zbliżania się 2 atomów H, z których każdy ma 1 elektron to:

H + H H : H H - H

Cl + Cl Cl : Cl Cl - Cl

O + O O :: O O = O wiązanie podwójne

N + N N ::: N N N wiązanie potrójne

c) wiązania pośrednier między jonowymi a kawalenc. powstają wówczas gdy łączą się atomy pierwiastków które różnią się elektroujemnością ale nie tak znacznie jak w przypadku jonowych.

Jeżeli różnica elektroujemności =0 to powstaje wiązanie atomowe.Jeżeli ta różnica jest większa lub równa 1,7 to powstaje wiązanie jonowe. Jeżeli jest mniejsza niż 1,7 to powstaje wiązanie polarne.

Cechą charakterystyczną tego wiązania jest przesunięcie pary elektronowej wiążącej atomy w kierunku pierwiastka bardziej elektroujemnego. Np.HCl

H + Cl H : Cl: wiązanie spolaryzowane

Miarą przesunięcia ładunku jest moment dipolowy (mi)

= e l (D) l- przesunięcie, e- wielkość ładunku

1D = 3,33 10 Cm

np. dla HF = 6,33 10 Cm

dla HCl = 3,45 10 Cm

HJ = 1,27 10 Cm

Cząsteczki które posiadają wiązania atomowe ,mają

moment dipolowy = 0

np. CCl np. H O

mi = 0 : Cl - C - Cl : mi =4,35 10 O - H

Potwierdzeniem posiadania przez H2O wiązania polarnego jest tzw. zjawisko hydratacji (uwadniania jonów) i asocjacji (łączenia się cząsteczek w większe ugrupowania)

( H2O) (H2O)

d) Metale cechuje mała elektroujemność.Skutkiem tego jest to że są zbyt słabe do zlokalizowania elektronów.Elektrony mogą swobodnie przemieszczać się w całej objętości metalu.Atomy tego samego metalu przekształcają się w zbiór kationów,które obsadzają węzły sieci krystalicznej i elektronów i poruszają się swobodnie między nimi.W węzłach sieci krystalicznych znajduje się pewna liczba zrębów atomowych oraz równoważna im ilość elektronów zdelokalizowanych tzn. nie należcych do żadnego jonu

Te elektrony zwane chmurami elektronowymi przebywają w krysztale na wskutek przyciągania elektrostatycznego przez zręby atomowe.Atomy rozpoczynają oscylację czyli przenoszenie energii z atomu na atom.

Zjawisko foto(termo) emisji:

Po dostarczeniu elektronom odpowiednio dużej dawki energii elektrony mogą pokonywać siły przyciągania elektrostatycznego i mogą opuścić sieć.

e) Róznią się tym od kowalencyjnych że pary elektr.

wiążcych oddawana jest przez jeden a dwóch

łączących się atomów energii. Np.NH

H- akceptory elektronów

H - N - H N -donośnik elektronów

(donor)

Długość wiązań między atomami wodoru i azotu jest jednakowa i energia też.

np. H O

Donor uzyskuje zawsze elementarny ładunek dodatni,a akceptor elementarny ładunek ujemny.

Można by określić że wiązanie koordynacyjne jest kombinacją wiązania jonowego i kowalencyjnego

f) Powstają one w przypadku substancji których atomy związane są z silnie elektroujemnymi atomami fluoru,tlenu lub azotu.Obecność takich wiązań powoduje częściową asocjację w ciekłym fluorowodorze HF albo w wodzie.

H - to H znajduje się między silnie

elektroujemnymi atomami fluoru

należcymi do różnych cząsteczek. W

wyniku tego między tymi cząsteczkami

na wskutek oddziaływania tych atomów

następuje powstanie wiązania wodorowego.

Polega ono na elektrostatycznym

przyciąganiu się dwóch dipoli w których

dodatnim biegunem jest atom wodoru,a

ujemnym atom fluoru (tlenu,azotu).

Energia wiązań wodorowych wynosi 10 KJ/mol

Istnienie takich wiązań tłumaczy wyjątkowe własności

np.wody (wysoka temp. wrzenia itp.)

PRZYKŁADOWE WIĄZANIA

np. Cl -wiązania kowalencyjne

Cl - Cl

np. HCl - wiązanie silnie spolaryzowane

H - Cl

ORBITALE

Orbital jest pewną matematyczną wielkością która opisuje stan energetyczny elektronu w atomie lub cząsteczce.Orbital wyrażamy za pomocą funkcji falowej fi będącej rozwiązaniem równania Shrodingera

Wartość tej funkcji może być dodatnia lub ujemna.

Chmura elektronowa wykazuje przestrzenny rozkład a jej gęstość określa kwadrat modułu wielkości fi czyli.....

Chmury elektronowe orbitali d,mają kształt przestrzennych ósemek,a orbitale p rozmieszczone są

Symetrycznie względem osi prostokątnego układu współrzędnych (x,y,z) i stąd noszą nazwy:

__________ ____________ _________

py pz px

W przypadku orbitali d, których mamy 5,kształty tych orbitali są:

Gęstość chmur elektronowych rozciąga się w ściśle określonych kierunkach.

Podczas powstawania wiązania chemicznego chmury elektronowe zawierające niesparowany elektron

każdego z atomów przenikając się i nakładając nawzajem tworząc orbitale molekularne(cząsteczkowe

Okazuje się że te rozwiązania są najtrwalsze wówczas gdy te chmury elektronowe nakładają się najbardziej w największym stopniu.Takie nakładanie się chmur elek.

powoduje zwiększenie się gęstości chmury elektrono.

między jądrami atomowymi. Dzięki temu można przewidywać kształt utworzonych cząsteczek.

np. H liniowa część wodoru

np. HCl liniowa cz.chlorowodoru

np. Cl liniowa cz. Chloru

Nie wszystkie wiązania mają taki sam charakter(mogą

być sigma, i pi)

Kiedy osie chmur elektron.orbitali wiążących dwóch atomów leżą na jednej prostej łączącej jądra tych atomów w cząsteczce,wówczas mamy do czynienia z wiązaniami typu sigma.

Kiedy największe zagęszczenie chmur elektronowych

występuje w kierunku prostopadłym do prostej łączącej jądra tych atomów to mamy do czynienia z wiązaniami typu pi. Występują one w przypadku wiązań wielokrotnych np.wiązania podwójne (jedno sigma,drugie pi)

HYBRYDYZACJA ORBITALI ATOMOWYCH

Pauling stwierdził że nie można traktować orbitali atomowych w cząsteczce w izolacji od siebie bez uwzględnienia ich ujemnego oddziaływania,jeżeli takie oddziaływanie może doprowadzić do zmniejszenia energii układu.W wyniku rozważań teoretycznych stwierdzono że mamy do czynienia z najtrwalszymi

wiązaniami wówczas gdy orbitale atomowe

rozprzestrzeniają się najbardziej od zrębu atomowego gdyż prowadzi to do największego zagęszczenia chmury elektronowej w orbitalu między jądrami w cząsteczce.Pauling wykazał też że metodę LCAO

(liniowa kombinacja orbitali atomowych) funkcji fi s dla

orbitali s i funkcji fi p dla orbitali p, energia elektronu jest mniejsza w przypadku istnienia dwóch orbitali s,p

W wyniku hybrydyzacji s,p mamy do czynienia z wyrażnym skoncentrowaniem się chmury elektronowej w określonym kierunku.

Chmury elektron.zhybrydyzowanych orbitali będą rozmieszczone tak w przestrzeni aby kwantowo-mechaniczne odpychanie między nimi było jak najmniejsze.Wyjaśnia to liniową budowę cząsteczek.

Z kwantowego punktu widzenia najkorzystniejsza konfiguracja orbitali s,p jest taka gdzie te atomy są najdalej od siebie.

UKŁAD OKRESOWY PIERWIASTKÓW

Triady : Li, Na, K , Ca, Sr , Ba, S, Se, Te

Zależność Moseley'a - k (2-a)

Ze wzrostem masy atomowej lektroujemność maleje,a lelktrododatność rośnie. W prawym górnym rogu układu okresowego są pierwiastki najbardziej elektroujemne a w lewym dolnym elektrododatnie.

Rozmiary atomów i jonów:

Wielkość atomu lub jonu określa promień najbardziej zewnętrznej powłoki elektronowej.W obrębie okresu promienie atomów zmniejszają się od lewej do prawej (rośnie liczba protonów w jądrze) z tąd wystądrze) z tąd występuje silniejsze przciąganie elektronów.W grupach promienie wzrastają ze wzrostem liczb atomowych.Wpływ wzrostu powłok przewyższa wpływ wzrostu ładunku jądra,który również występuje.Jony dodatnie mają mniejsze promienie niż obojętne atomy z których jony te powstają.Jon dodatni jest tym mniejszy im więcej elektronów oddał atom przechodząc w stan jonowy. W przypadku jonów ujemnych zwiększa swoją średnicę w stosunku do odpowiadającym im atomów na wskutek zmniejszenia się efektywnego ładunku jądra w wyniku przyłączenia się elektronów.

TEMATY LABOREK

Okres połowicznej przemiany to kres w jakim stężenie substr.zmniejszy się do połowy.

1.SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH

Szybkość reakcji może być określona na podstawie ubytku liczby cząsteczek (moli) dowolnego substratu lub przyrostu liczby cząsteczek (moli) produktu w jednostce czasu.szybkość reakcji chemicznych wpływ ma:

a) stężenie - szybkość rośnie wraz ze wzrostem stężenia.Stężenia substancji zmieniają się nieustannie w czasie przbiegu reakcji,a co za tym idzie zmienia się szybkość tej reakcji.

b) temperatura - wpływ temp.na szybkość rekcji chem.

często wyraża się współczynnikiem temperaturowym (ni).Wpływ temp. od szybkośc reakcji określa się praktycznie,badając zależność stałej szybkości reakcji od temp. ni = k - szybkość reakcji w temp t

k - szybk.rekcji w temp.t+10K

c)kataliza - do zmiany szybkości reakcji zapewniającej

jej efektywny przebieg w danej temp. używa się katalizatorów czyli substancji których obecność w środowisku reakcji przyśpiesza lub opóźnia szybkość reakcji, a które nie ulegają zmianie pod względem jakościowym ani ilościowym. Specyfika działania katalizatora decyduje o składzie produktów reakcji.

Wspólną cechą katalizatorów jest to, że nie mają wpływu na położenie równowagi końcowej do której zmierza dany proces chemiczny. Jest kataliza w układach hoznogenicznych (katalizator stanowi jeden ze składoników fazy ciekłej lub gazowej) oraz w

układach heterogenicznych (katalizatro tworzy oddzielną fazę )

Rzędowością reakcji nazywamy liczbę składników,

zmienających stężenia w czasie reakcji.

Stałą szybkość reakcji nazywamy wielkość charakterystyczną dla danej reakcji,niezależnie od stężenia substancji reagujących,zależną od temp.

Prawa równowagi chemicznej mówią,że substraty reagują ze sobą doputy,dopuki stosunek iloczynów stężeń produktów reakcji do iloczynu stężń jej substratów nie osiągnie watrości stałej,charakt.dla danej temp.

2. DYSOCJACJA ELEKTROLITYCZNA

Stopień dysocjacji elektrolit. (alfa) wyraża stosunek stężenia cząsteczki zdysocjazwanej elektrolitu do początkowego stężenia cząsteczek w roztworze.

Stopień dysocjacji jest odwrotnie proporcjonalny do stężenia i zależny od temp. (rośnie wraz ze wzrostem temp)

Stała równowagi wyrażona jest za pomocą stosunków stężeń.

Am Bn mA + nB

Kc= ----------------

Prawo rozcieńczeń Ostwalda mówi nam,że jeżeli wartość alfa jest bardzo mała w stosunku do jedności (gdy mamy do czynienia ze słabymi elektrolitami) to wówczas:

Kc= alfa Co Co - stężenie elektrolitu

Teoria Arrheniusa

AB A + B

Teoria Bronsteda

Zasada -związki chemiczne lub jony zdolne do przyjmowania protonu

Kwas - związki chem. Lub jony zdolne do oddawania

Protonu

Teoria Elektrolitów Debye'a i Hockla

Mocne elektrolity są całkowicie zdysocjowane na jony nawet w stężenonych roztworach.Spowodowane to jest zmniejszaniem się przewodnictwa molowego oraz właściwości koligatycznych.

3 WYKŁADNIKSTĘŻENIA JONÓW HYDRONIOWYCH

Iloczynem jonowym wody nazywamy iloczyn ze stężeń jonów hydroniowych i wodorotlenowych.

Kc = [ H O ] [ OH ]

Wraz ze wzrostem temp. iloczyn jonowy wody wzrasta

Jon hydroniowy H O

Jon wodorotlenowy O H

Wskaźnikami nazywamy te związki które zmieniają swoją barwę w rostworze,wzależności od stężenia jonów hydroniowych np.oranż metylowy,lakmus,

fenoloftaleina itp.

Wykładnik jonów hydroniowych (pH) jest ujemny loporytm ze stężenia jonów wodorowych.

PH = -log[ H ]

Jeżeli pH < 7 -odczyn kwaśny

Jeżeli pH = 7 -odczyn obojętny

Jeżeli pH > 7 -odczyn zasadowy

4.HYDROLIZA SOLI

Hydrolizą nazywamy taką reakcje niektórych związków chemicznych z wodą która prowadzi do nasycenia równowagi autodysocjacji wody, a tym samym do zmiany pH środowiska. Szczególnie łatwo ulegają reakcji z wodą sole, które mają zdolność do oddawania lub przyłącznia protonów w środowisku wodnym.

a) Reakcje słabych kwasów z mocnymi zasadami

CH COONa CH COO +Na

b) Reakcje słabych kwasów ze słabymi zasadami

CH COONH CH COO +NH

c) Reakcje mocnych kwasów ze słabymi zasadami

NH Cl NH + Cl

Kwas + zasada sól + woda

Odczyn roztworu wodnego zależy od wartości liczbowych stałych dysocjacji słabego kwasu (Kk) i słabej zasady (Kz) jeżeli:

Kk > Kz - odczyn kwaśny

Kk = Kz -odczyn obojętny

Kk < Kz - odczyn zasadowy

5. MIESZANINY BUFOROWE

Mieszaniny buforowe są to mieszaniny słabych kwasów lub zasad z ich solami np.

CH COOH - CH COONa, NH OH - NH Cl

Mieszaniny buforowe wytwarzają oraz utrzymują odpowiednie stężenie jonów hydroniowych.Mają one stałe pH,czyli jeżeli jest nadmiar lub ubytek stężenia jonów [ H O ] lub [ OH ] to odczyn roztworu prawie się nie zmienia.Po dodaniu do mieszaniny buforowej kwasu,stężenie słabego kwasu w mieszaninie buforow.

wzrośnie. Natomiast po dodaniu do mieszaniny buforowej zasady stężenie soli w mieszninie buforow. Wzrośnie.Mieszaniny buforowe mają określoną pojemność, po jej przekroczeniu pH gwałtownie rośnie

Mechanizm dziłania buforu

np. CH COOH - CH COONa

6. REAKCJE REDOKS

Reakcje redoks związane są ze zmianą elektrochem. Wartościowości atomów reagujących pierwiastków chem. Tzn. ze zmianą stopnia utleniania.

Utlenianie:

Polega na oddawaniu elektronów przez atomy lub jony

Fc - 2e Fe reduktor

Redukcja:

Polega na przyjmowaniu elektronów przez atomy lub jony Iż + 2c 2I utleniacz

Utleniacze: Pierwiastki najbardziej elektroujemne: tlen, fluor,brom,chlor,K Cr O

Reduktory: Metale najbardziej elektroujemne: wapń, potas, lit,Cs, sód, SnCl

7. ELEKTROLIZA - Elektroliza jest to uszeregowana wędrówka jonów do elektrod pod wpływem prądu elektrycznego połączona z procesami rozładowania jonów i reakcjami wtórnymi na elektrodach.

I Prawo Faradaya

Masa produktu (m) wydzielonego na elektrodzie w czasie elektrolizy jest proporcjonalna do wielkości ładunku przeniesionego przez elektrolit.

M = k Q

II Prawo Faradaya

Ta sama ilość elektryczności przepływając przez różne elektrolity wydzieli na elektrodach masy substancji proporcjonalnie do ich równoważników elektrochemicznych.

Metody elektrolityczne stosujemy otrzymując: litowce,berylowce, glin,lit, sód, potas, magnez, fluor, chlor, wodorotlenek,sodu, srebro, złoto, platyna,nikiel, arsen, ołów, cynk.

8.KOROZJA

korozja jest to niszczenie tworzyw konstrukcyjnych pod wpływem chemicznej lub elektrochem.reakcji z

otaczającym środowiskiem.

Korozję dzielimy na: a) elektrochemiczną - korozja żealaza związana jest z powstawaniem na pewierzchni metali wielu krótkotrwałych ogniw galwanicznych.

b) chemiczną - jakościowa metoda badania procesów korozji pozwala stwierdzić czy zachodzi proces korozji przez stwierdz.jonów danego metalu w ośrodku koordynującym po dodaniu odpowiednich substancji.

Czynniki wywołujące korozję:

- niejednorodność struktury metalu

- lokalne uszkodzenie warstw ochronnych

- różnica w stopniu napowietrzenia wody morskiej

- różnica temperatur

Ochrona przed korozją (statku):

a) za pomocą anod galwanicznych - polega ona na łączniu kadłuba z metalem,którego potencjał elektrochemiczny jest bardziej elektroujemny niż metalu będącego budulcem poszycia (metale te to np. cynk ,magnez, glin)

b) za pomocą zewnętrznego źródła prądu -prąd ochronny czerpany jest z sieci okrętowej przez odpowiedni układ transformująco-prostujący i podawany jest do odizolowanych od kadłuba anod.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Silownie i elektrownie1, Szkoła, penek, Przedmioty, Elektrotechnika, Zaliczenie
zaliczenie I, Szkoła, penek, Przedmioty, Elektrotechnika, Zaliczenie
lozowicka egazm, Szkoła, penek, Przedmioty, BISS, Zaliczenia, egzaminy
KOPIA(~2, Szkoła, penek, Przedmioty, Elektrotechnika, Laborki
Automaty-zadania- poprawione, Szkoła, penek, Przedmioty, Elektronika, Laborki
4x test A4, Szkoła, penek, Przedmioty, BISS, Zaliczenia, egzaminy
modulacja, Szkoła, penek, Przedmioty, Elektronika, Laborki
ZESTAW III IV1, Szkoła, penek, Przedmioty, Chemia, Zaliczenia, egzaminy, Przykłady zaliczenia z che
Kwit na fize, Szkoła, penek, Przedmioty, Fizyka, Zaliczenie, egzamin
ćw03 Elementy półprzewodnikowe - WYKRESY, Szkoła, penek, Przedmioty, Elektronika, Laborki
zaliczenie2, Szkoła, penek, Przedmioty, BISS, Zaliczenia, egzaminy

więcej podobnych podstron