tahak teoria

vnitřní E se nemění, izoterm. práce (A=nRT ln V2/V1), 2) izochorický děj ((u=Qv), tepelná kap. soust. – kolik tepla dodat k ohřevu o stejný rozdíl T (K=Q/(T), a) měrná t.k. (C=k/m=k/(Tm) (c- 1kg, 1st), mol. t.k. (C=k/a=k/(Tm) (1mol, 1st), 3) izobarický ((u=Q-A), entalpie – izobarické teplo, celk. teplo, které systém vymění s okolím, ((H=(Up+p(V) ((H=H2-H1), práce (A=P(V), (Cp-Cv=R) – M.r., rozpouštění – rozbití kryst. mřížky, dodat částicím energii, endotermní proces, částice se obalují mol. rozpouštědla
teplo chem reakcí
reakční teplo – uvolní/ pohltí se při dané reakci, exotermní – při uvolňování, endotermní – spotř., probíhá stechiometricky a splňuje: 1) reakce musí proběhnout za konst V nebo P, 2) teplota látek před reakcí a produktů musí být stejná, 3) látky se musí reakce zůčastnit se standardních stavech, slučovací teplo – uvolní / pohltí se při vzniku 1 molu sloučeniny z prvku, spalné teplo – uvolní se dokonalým spálením 1 molu sloučeniny na oxidy a vodu, standardní reakční teplo – uvolní /pohltí se při reakci za normálního tlaku a t=25st., Hessuv zákon – výsledná změna entalpie (při konst. P) nezávisí na to, zda reakce proběhla po částech nebo najednou., Kirchhoffův zákon – závislost reakč. tepla na teplotě.
Děje vratné a nevratné
samovolné – jednosměrně do dosažení rovnováhy (nevratné – jen s velkým zásahem), vratné – lze kdykoliv obrátit mrňavou změnou vnějších podmínek
tepelné stroje – přeměna tepla na Ek, Carnotův cyklus (kruh. poces) 1.doba – izotermická expanze, 2. adiabatická expanze, 3. izotermická komprese, 4. adiabatická komprese, účinnost = A/Q2 = (T2-T1)/T2, účinnost chladícího stroje = T1/(T2-T1), Thompsonova formulace – nelze stroj, který by odebíral teplo a konal práci tomuto teplu ekvivalentní, Clausiova f. – převáděl teplo z chladnějšího tělesa na těleso teplejší, nelze p.m.2. ř. nic jiného než přeměňovat dodané teplo v ekvivalentní práci, Entropie R– velikost tep. E, která se může měnit v práci přidané teplotě, stav. vel., míra snahy soustavy směřovat k rovnováze (větší S – soust. dále od rovnováhy), Helmholtzova fce – max. práci pro vratný děj (-A=(U-T(S=(F), Gibbsova energie – celk. neobjemová práce, kterou může soustava vykonat, všechny samovol. poch. mají Hel a Gibbs vždy záporné
chemický potenciál chem rovnováha – podmínky: 1)max. entropie při adiabatické izolaci soustavy, 2) min. Hel. E. při konst T a V, 3) min. Gibss E při konst T a P
fázové rovnováhy Gibbsův zákon (v+f=S+2), f – počet fází, v – stupeň volnosti, S – počet složek, fáze – homogenní část heter. soustavy oddělená od ostatních částí rozhraními (vl. se mění skokem), stupeň volnosti – kolik stav. vel. je možné v jistých mezích nezávisle měnit, aniž by se změnil počet fází, (v=0 – invariantní soustava, uni, di, trivariantní), stav. vel. – P, T, koncentrace, počet složek – nejmenší počet chem individuí, ze kterých lze soustavu sestavit (s=1 – jednosložková)
soustavy 1. řádu 1) f=1 – v=2, f=2 – v=1, f=3 – v=0, fáz. diagram vody, soustavy 2. řádu 1) f=1 – v=3, f=2 – v=2, f=3 – v=1, binární směsi - soust. 2. ř., 1kap 1tuh – roztok, Raultův zákon ((P/P10=X2) rel. snížení tlaku syté páry nad rokem = mol. zlomek rozpuštěné látky, pro zředěné ((P/P10=n2/n1
ebulioskopie – měřící metoda založená na stanovení teploty varu roku, rok netěkavé látky nižší tlak syté páry než čisté rozpouštědlo, jeho syté páry dosáhnou vnějšího tlaku při vyšší teplotě než u čistého rozpouštědla, kryoskopie – metoda založená na stanovení teploty tuhnutí = tlak syté páry nad kap. fází je stejně velký jako nad tuhou fází, snížíme-li tlak syté páry nad rokem, sniží se bod tuhnutí roku vůči rozpouštědlu o (T, roztoky tuhnou při nižších teplotách než rozpouštědla
soustavy kapalina – kapalina počet fází závisí na mísitelnosti, 1) neomezeně mísitelné kap, Taltonův zákon (zákon parciálních tlaků) – několik plynů v nádobě – každý se chová jakoby byl v ní sám, celk. tlak plynův nádobě je součtem všech
destilace a rektifikace ideál soustavy 2 kap. destilace … plynná fáze se neustále obohacuje nízkovroucí složkou, až po určitém množství opakování získáme čistou složku., ideál soust. 2 ideál mís. kap. lze dokonale rozdělit jestliže rozdíl teplot varu je aspoň 5st., rektifikace – kontinuální pochod – kloboučkové patro, dest. a rekt. reál. soust. – tlak sytých par dosáhne vnějšího tlaku při vyšší nebo nižší teplotě než je teplota varu čistých složek., azeotropní soustava s max.(min.) bodu varu
2) soustava 2 omez. mís. kap. – H2O – anilin, rozpouštíme-li při urč. T anilin, vzniká rok anilinu ve vodě, při urč. koncentraci se rok rozdělí na 2 fáze (-- + voda v a.), 3) soustava 2 nemís. kap. – teoretické – kap se vždy mísí, 2 nasyc. roky – 2 konjugované roky, jejichž existenční obor se posunul až k čistým složkám, T varu soustavy je konst, při jakémkoliv sluč. poměru a je vždy nižší než čistých složek, soustavy 3. řádu – 2 nemís. rozp. + látka, která se v obou r. rozp.
mechanismy a rychlosti chem. reakcí
reakční rychlost – čas změna látkového množství sledov. lát. přepočtená na jednotkový stechiometrický faktor, Guldberg-Waagův zákon – reakč. rychlost je za dané T přímo úměrná aktivní hmotě reagujících látek, molekularita – počet molekul, jejichž srážkou dochází k reakci (mono, bi trimolekulární), rozdělení chem reakcí – jednoduché, složené – zvratné, bočné, následné, řetězové – větvené, nevětvené 1) jednoduché I. řádu – všechny radioaktivní a chem. rozpady, reakč. r. je přímo úměrná koncentraci vých. látek – postupně klesá (n=n0.exp(-k.tau), poločas rozp. – zreaguje 1/2 vých. lát. (tau=ln 2/ k), 2) II. řádu (tau=1/k[A]), 3) III. řádu (tau=3k[A]2/2), složené reakce (nitrace fenolu) – u nichž z vých. soustavy vzniká paralelně 2 nebo více produktů, výsledná rychlost r. závisí na vých. konc., následné reakce – z pův. látky vzniká meziprodukt, který je vých l. pro další r., výsledná rychlost je dána nejpomalejším pochodem, řetězové – liší se opakovanou tvorbou produktu a meziprod., které jsou příčinou samvol. pokr. pochodu (sluč. H a Cl), iniciace – vytvoření volných radikálů schopných vstupovat do další reakce (UV z., jiskra), propagace – růst řetězce – zvyšování množství produktu spojený se vznikem nových radikálů (1 rad.- nevětvené, více – větvené), terminace – ukončení řetězce – vymizení volných radikálů, může nastat: reakcí radikálů mezi sebou, reakcí s jinou látkou, která s radikály snáze reaguje – inhibitor
ovlivňování reakční rychlosti k chem. reak. vedou pouze účinné srážky molekul aby nastala účinná srážka musí molekula nabýt určitou Ek . aktivační E – množství E, kterou musí nabýt molekula, aby její srážka byla účinná, některé