Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej CHEMIA OGÓLNA WYKŁAD 3.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej CHEMIA OGÓLNA WYKŁAD 3."— Zapis prezentacji:

1 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej CHEMIA OGÓLNA WYKŁAD 3

2 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Oddziaływania międzycząsteczkowe Siły Van der Waals'a: oddziaływania dipol - dipol (d-d), oddziaływania trwały dipol – indukowany dipol (d-i), oddziaływania indukowany dipol – indukowany dipol (i-i), siły dyspersji Londona.

3 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Wiązania wodorowe mostek tlenowy wodzie wiązania wodorowe w strukturze DNA

4 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Stany skupienia materii ciało stałe gaz ciecz plazma

5 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej

6 Naturalne stany skupienia pierwiastków g g - gas l l - liquid gg g gg g g g g g g l l

7 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Gaz Gaz Gaz – faza, w której energia atomów wynosi: Faza Faza – cześć układu jednorodna w całej swojej objetości zarówno pod względem chemicznym, jak i fizycznym. k - stała Boltzmana, T – temperatura bezwzględna.

8 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Gaz doskonały gaz składa się z cząsteczek (atomów) będących w nieustającym, przypadkowym ruchu, cząsteczki (atomy) można traktować jako punkty bezwymiarowe, można zaniedbać wymiary cząsteczek, zderzenia między cząsteczkami są doskonale sprężyste.

9 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Prawa gazu doskonałego Prawo Avogadro: Prawo Avogadro: Jednakowe objętości różnych gazów znajdujących się pod tym samym ciśnieniem i w tej samej temperaturze zawierają jednakową liczbę cząsteczek N - N - liczba Avogadro 1 mol każdego gazu w warunkach normalnych (T=273,15K (0 0 C) p= 1013,25hPa (1atm.)) zajmuje taką samą objętość

10 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Prawo Boyle – Mariotte'a: W stałej temperaturze (warunki izotermiczne) iloczyn ciśnienia i objętości jest wartościa stałą. stąd:

11 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Izotermy dla różnych temperatur

12 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej stąd: Prawo Gay Lussaca: Prawo Gay – Lussaca: przy stałym ciśnieniu (warunki izobaryczne) objętość danej masy gazu zmienia się proporcjonalnie do temperatury.

13 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Izobary dla różnych ciśnień

14 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Prawo Charlesa: przy stałej objętości (warunki izochoryczne) ciśnienie gazu zmienia się proporcjonalnie do zmian temperatury. stąd:

15 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Izochory dla różnych objętości gazu

16 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Równanie stanu gazu doskonałego (Clausiusa-Clapeyrona): p - ciśnienie [Pa], v - objętość [m 3 ], n - liczba moli gazu [mol], R – uniwersalna stała gazowa [Pa·m 3 /mol·K], T – temperatura bezwzględna [K].

17 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Prawo Daltona: ciśnienie całkowite mieszaniny gazów jest sumą ciśnień cząstkowych składników. Ciśnienie parcjalne (cząstkowe) – jest to ciśnienie składnika mieszaniny gazów, jakie wywierałby na ścianki naczynia, gdyby znajdował się w nim sam.

18 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej wiedząc, że: oraz: Ciśnienie parcjalne (cząstkowe) gazu jest równe iloczynowi ciśnienia całkowitego i ułamka molowego tego składnika w mieszaninie gazu.

19 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Dyfuzja gazów Dyfuzja Dyfuzja jest to spontaniczne rozprzestrzenianie się cząsteczek gazu wywołane nieustannym ruchem molekularno-kinetycznym.

20 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Prawo dyfuzji Grahama: u – szybkość dyfuzji, t – czas przepływu, d - gęstośc gazu, M – masa molowa.

21 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Gaz rzeczywisty Gazy rzeczywiste w warunkach wysokiego ciśnienia i niskiej temperatury nie stosują się do praw gazu doskonałego. cząsteczki gazu rzeczywistego posiadają objętość własną, występują pomiędzy nimi oddziaływania między- cząsteczkowe, zderzenia cząstek nie są doskonale sprężyste.

22 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Odchylenia od praw gazu doskonałego

23 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Równanie stanu gazu rzeczywistego: a, b - stałe charakterystyczne dla danego gazu, (n 2 a/V) - korekta ciśnieniowa, (nb) – korekta objętościowa.

24 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Plasma Plasma - stan typowy dla gazów zjonizowanych. Występują w niej neutralne cząsteczki, zjonizowane atomy oraz elektrony, jednak cała objętość zajmowana przez plazmę jest elektrycznie obojętna. Plazma przewodzi prąd elektryczny, a jej opór elektryczny, inaczej niż w przypadku metali, maleje ze wzrostem jej temperatury. Plazma

25 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Ciecz podobnie jak w gazie, cząsteczki mają pełną swobodę przemieszczania się w objętości zajmowanej przez ciecz, występują między nimi oddziaływania międzycząsteczkowe, które się jednak w obrębie objętości cieczy znoszą nawzajem, oddziaływania międzycząsteczkowe nie znoszą się na granicy cieczy z inną fazą na skutek czego występuje zjawisko zwane napięciem powierzchniowym, ciecz przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje, energia kinetyczna oddziaływań pomiędzy cząsteczkami cieczy jest wyższa niż pomiędzy cząsteczkami gazu.

26 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Właściwości cieczy Napięcie powierzchniowe Siły odziałujące na cząsteczki cieczy przy powierzchni w naczyniu oraz w kropli.

27 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Napięcie powierzchniowe – Napięcie powierzchniowe – praca powtrzebna do zwiększenia powierzchni cieczy o jednostkę. Efekt występowania napięcia powierzchniowego wody.

28 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Lepkość Rodzaje przepływu cieczy.

29 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Warstwy cieczy poruszające się w przepływie laminarnym.

30 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Lepkość Lepkość – miara oporu wewnętrznego cieczy przeciw płynięciu. Siła potrzebna do nadania gradientu prędkości pomiędzy dwoma warstwami cieczy wyraża się wzorem: - lepkość dynamiczna, A - powierzchnia, v - szybkość, x – odległość pomiędzy warstwami cieczy.

31 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Lepkość maleje ze wzrostem temperatury zgodnie z równaniem Arheniusa: A - stała, charakterystyczna dla cieczy, E A – energia aktywacji przepływu, R – stała gazowa, T – temperatura bezwzględna. Efekt wlewania cieczy o wyższej lepkości (mleko) do wody.

32 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Ciała stałe atomy, bądź cząsteczki ciała stałego są ściśle upakowane w przestrzeni, odległości między cząsteczkami są stałe i ściśle określone, przy zastosowaniu odpowiedniej siły ułożenie cząstek w sieci krystlicznej może ulec trwałej deformacji, cząsteczki ciała stałego drgają wokół położenia równowagi w sieci krystalicznej.

33 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Ciała stałe amorficzne ciekłe kryształy krystaliczne

34 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Ciała stałe amorficzneformy przypadkowe o chaotycznym ułożeniu atomów i cząsteczek, których nie można opisać geometrycznie Ciała stałe amorficzne – formy przypadkowe o chaotycznym ułożeniu atomów i cząsteczek, których nie można opisać geometrycznie Kryształ Kryształ – ciało stałe, w którym cząsteczki, atomy, bądź jony są ułożone w regularnym porządku we wszystkich trzech wymiarach. Kryształy monokryształy ciała polikrystaliczne

35 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Struktura kryształu Komórka elementarna - Komórka elementarna - najmniejsza, powtarzalna część struktury kryształu, zawierająca wszystkie rodzaje cząsteczek, jonów i atomów, które tworzą określoną sieć krystaliczną. Komórka elementarna powtarza się we wszystkich trzech kierunkach i odwzorowuje strukturę całego kryształu. Komórka elementarna jest charakteryzowana przez parametry sieci: odległości międzycząsteczkowe i kąty pomiędzy nimi.

36 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Typy komórek elementarnych układ regularny prostyprzestrzennie centrowany ściennie centrowany piryt FeS sól kuchenna NaCl

37 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej układ tetragonalny prosty przestrzennie centrowany Sinkosyt CaV 2 O 2 (PO 4 ) 2 5H 2 O

38 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej układ trygonalny układ trygonalny kwarc SiO 2

39 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej układ heksagonalny vanadyt Pb 5 (VO 4 ) 3 Cl

40 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej układ rombowy prosty przestrzennie centrowany ściennie centrowany dwuściennie centrowany aragonit CaCO 3

41 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej układ jednoskośny prostyściennie centrowany gips CaSO 4 4H 2 O

42 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej układ trójskośny ortoklaz K[AlSi 3 O 8 ]

43 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Rodzaje kryształów Kryształy jonowe – Kryształy jonowe – węzły sieci są obsadzone przez jony. Przykład: NaCl – sól kuchenna

44 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Kryształy kowalentne – Kryształy kowalentne – węzły sieci są zajęte przez obojętne atomy. Przykład: C - diament

45 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Kryształy molekularne – Kryształy molekularne – węzły sieci są obsadzone przez cząsteczki powiązane: mostkami wodorowymi, np. lód.

46 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Kryształy metaliczne – Kryształy metaliczne – węzły sieci są obsadzone dodatnio naładowanymi zrębami atomowymi, pomiędzy którymi poruszają się wolne elektrony, tzw. gaz elektronowy. Po przyłożeniu ładunku zewnętrznego ruch elektronów staje się uporządkowany i mamy do czynienia z przepływem prądu elektrycznego. sieć metaliczna

47 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Defekty kryształów Defekty punktowe – Defekty punktowe – defekty sieci krystalicznej takie, jak: luki elektronowe, położenia międzywęzłowe zanieczyszczenia struktury. luka elektronowa położenie międzywęzłowe zanieczyszczenie

48 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Półprzewodniki Struktura pasm elektronowych MetalPółprzewodnikIzolator pasmo przewodnictwa pasmo walencyjne pasmo przewodnictwa pasmo walencyjne pasmo wzbronione

49 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Rodzaje półprzewodników Półprzewodniki samoistne Półprzewodniki domieszkowane półprzewodnik typu p półprzewodnik typu n

50 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Ciekłe kryształy Ciekłe kryształy Ciekłe kryształy – substancje wykazujące właściwości pośrednie pomiędzy cieczami i ciałami stałymi. Na przykład mogą być płynne, jak ciecz, ale posiadać dwuwymiarowe uporządkowanie cząsteczek, jak w ciele krystalicznym.

51 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Rodzaje ciekłych kryształów Faza nematyczna Faza nematyczna - cząsteczki są równoległe względem siebie lecz nie są zorganizowane w płaszczyzny.

52 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Faza chiralna Faza chiralna - (cholesteryczna) cząsteczki w poszcze- gólnych płaszczyznach są obrócone wokół osi prostopadłych do ich środków i tworzą spiralę.

53 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Faza smektyczna Faza smektyczna – cząsteczki w poszczególnych warstwach są ułożone równolegle.

54 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Przemiany fazowe Temperatura Gaz CieczCiało stałe sublimacja osadzanie wrzenie kondensacja topnienie krzepnięcie

55 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Reguła faz Gibbs'a Każdy układ chemiczny określony jest przez liczbę faz oraz liczbę składników niezbędnych do zbudowania tego układ. Ilość faz oraz składników jaka może występować w danym układzie jest zależna od temperatury, ciśnienia. s - liczba stopni swobody (liczba parametrów, które można zmienić nie zmieniając ilości faz w układzie), - liczba składników niezależnych, - ilość faz.

56 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Układy jednoskładnikowe

57 Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej Układy dwuskładnikowe


Pobierz ppt "Akademia Górniczo-Hutnicza, wykład z chemii ogólnej CHEMIA OGÓLNA WYKŁAD 3."

Podobne prezentacje


Reklamy Google