CHEMIA NIEORGANICZNA. Andrzej Kotarba Zakład Chemii Nieorganicznej Wydział Chemii I piętro p. 138 WYKŁAD -1

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "CHEMIA NIEORGANICZNA. Andrzej Kotarba Zakład Chemii Nieorganicznej Wydział Chemii I piętro p. 138 WYKŁAD -1"

Mikołaj Janiszewski
4 lat temu
Przeglądów:

1 CHEMIA NIEORGANICZNA Andrzej Kotarba Zakład Chemii Nieorganicznej Wydział Chemii I piętro p. 138 WYKŁAD -1

2 w poprzednim odcinku RÓWNOWAGA PRZEMIANA STRUKTURA

3 w poprzednim odcinku

4 w poprzednim odcinku poziomy opisu materii subatomowy fizyka atomowy fizyka i chemia molekularny chemia mikroskopowy chemia i nauka o materiałach makroskopowy mechanika i inżynieria materiałowa

5 CHEMIAjest nauka, która zajmuje się otrzymywaniem, oraz wszechstronnym badaniem właściwości, struktury a także reakcji chemicznych pierwiastków i ich połączeń o substancjach, o ich właściwościach, oddziaływaniach wzajemnych i reakcjach chemicznych oraz efektach towarzyszących tym oddziaływaniom bądź reakcjom

6 diagram oddziaływań T P e- i+ B n E hv sample hv E n B i + e- P T

7 Dziedziny chemii Chemia czysta (pure chemistry) Chemia stosowana (applied chemistry) Nieorganiczna, Organiczna (połączenia C i H), Fizyczna, Teoretyczna Analityczna, Technologia chemiczna, Inżynieria chemiczna, Inżynieria materiałowa IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) Chemia ciała stałego, chemia powierzchni i materiałów, krystalochemia,

8 Podział substancji substancje chemiczne proste PIERWIASTKI złożone ZWIĄZKI CHEMICZNE - ostateczny wynik analizy - jeden rodzaj atomów - charakterystyczne właściwości - niezmienność składu izomery, polimorfizm, niestechiometryczność

9 substancje właściwości struktura reakcje środowisko efekty towarzyszące

10 KLASYCZNE PRAWA CHEMICZNE Prawo zachowania masy (Lavoisier 1785) Prawo stałych stosunków wagowych (Proust, 1779) Prawo stosunków wielokrotnych (Dalton, 1808) Prawo objętościowe Gay-Lussac (1805) Hipoteza Avogadra (1811)

11 SYMBOLE I WZORY CHEMICZNE tlen O 1 atom tlenu 1 mol atomów tlenu wodór H 2 1 cząsteczka wodoru 1 mol dwuatomowych cząsteczek wodoru woda H 2 O 1 cząsteczka wody 1 mol cząsteczek wody H 2 + O 2 = 2H 2 O chlorek sodu NaCl KRYSZTAŁ 1 mol chlorku sodu

12 STECHIOMETRIA REAKCJI n v i M i = 0 i = 1 M i reagenty v i współczynniki stechiometryczne dla substratów znak - dla produktów znak +

13 ILOŚĆ SUBSTANCJI (n) 1 mol cząstek = liczbie atomów zawartych w 12g węgla 12 C 1 mol = 6, cząstek 1 mol wodoru określenie nieścisłe 1 mol H lub 1 mol H 2 (stała Avogadra) N A = 6, mol -1 n= N N A N liczba cząstek w próbce

14 ZADANIE Jeżeli stwórca na początku wszechświata stworzył 1 mol i wyrzuca 1000 na 1 s ile moli wyrzucił do dziś?

15 ROZWIĄZANIE Nobel 2006 John C. Mather & George F. Smoot BIG BANGmiał miejsce 13,7 mld lat temu zatem: 13, = 1, dni h min s 1, = 0,002 mola!!! 1 mol to 6,

16 Rozkład Boltzmanna pozwala określić funkcję rozkładu energii dla układów zawierających duże liczby obiektówi można stosować do nich metody termodynamiki statystycznej, np. do gazu doskonałegolub gazu rzeczywistego. Rozkład przedstawia stosunek obsadzeń N i /N j przez obiekty mikroskopowe dla dwu stanów "i", "j" różniących się energią: N i /N j = g i /g j exp(-δe ij /kt) gdzie: N i,n j liczba obiektów w stanach "i", "j" ΔE ij = E i E j różnica energii dla stanów "i", "j" k stała Boltzmanna, k = R/N A (R stała gazowa, N A stała Avogadra) T temperatura

17 Masa molowa (M) Oblicz masę molową kalcytu M CaCO3 ROZWIĄZANIE 1 Ca 2+ 40,08 g 1 CO C 12,01 g 3 O 3 16,00 = 48,00 g Masa 1 mola CaCO 3 = 100,09 g M CaCO3 = 100,09 g mol -1

18 The silicon chip is the most significant invention of the past 50 years, according to CNN.com users Masa krzemu w mikroprocesorze wynosi 5.68 mg. Ile atomów Si wchodzi w jego skład? ROZWIĄZANIE 5.68 mg Si = 5, g Si 5, g Si / gmol -1 = 2, mol Si 2, mol Si 6, atomów Si = 1, atomów Si

19 Masa molowa SYNTEZA AMONIAKU N = 14 gmol -1 H = 1 gmol -1 NH 3 = 17 gmol -1 N 2 + 3H 2 = 2NH 3 28 g 6 g 34 g stosunek wagowy objętościowy 1 3 2

20 inna reakcja N 2 i H 2 N 2 + H 2 = X stosunek objętościowy wagowy N 2 + 2H 2 = N 2 H 4

21 PRAWO STOSUNKÓW WIELOKROTNYCH x/2 N 2 + y/2 O 2 = N x O y stosunek AZOT : TLEN Tlenek azotu(i) N 2 O 28 g 16 g Tlenek azotu(ii) NO Tlenek azotu(iii) N 2 O 3 Tlenek azotu(iv) NO 2 Tlenek azotu(v) N 2 O 5 32 g 48 g 64 g 80 g

22 Nie tylko prawo zachowania masy ale i ładunku 2MnO H + + 5H 2 O 2 = 2Mn H 2 O + 5O =+ 4

23 Uwaga: fazy (związki) niestechiometryczne Fe 1-x O ZnO 1+x

24 AFM images of a calcium atom and an oxygen vacancy on a MgO surface

Podobne dokumenty

Opracował: dr inż. Tadeusz Lemek

Opracował: dr inż. Tadeusz Lemek Materiały dydaktyczne na zajęcia wyrównawcze z chemii dla studentów pierwszego roku kierunku zamawianego Inżynieria i Gospodarka Wodna w ramach projektu Era inżyniera pewna lokata na przyszłość Opracował: