Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

PODSTAWY CHEMII INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Wykład 1. 2016-01-07 Inżynieria Biomedyczna, I rok 2 PODSTAWY CHEMII Wykładowca Prof. dr hab. inż. Marta Radecka,

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "PODSTAWY CHEMII INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Wykład 1. 2016-01-07 Inżynieria Biomedyczna, I rok 2 PODSTAWY CHEMII Wykładowca Prof. dr hab. inż. Marta Radecka,"— Zapis prezentacji:

1 PODSTAWY CHEMII INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Wykład 1

2 Inżynieria Biomedyczna, I rok 2 PODSTAWY CHEMII Wykładowca Prof. dr hab. inż. Marta Radecka, B-6, III p. 306, tel (12) (617) Strona www: Pracownicy Strony domowe pracowników Marta Radecka

3 Inżynieria Biomedyczna, I rok 3 PODSTAWY CHEMII Do czego służą wykłady i jak się zdaje egzamin? Program wykładów i laboratorium odpowiada dokładnie „zawartości” egzaminu Egzamin pisemny żeby do niego przystąpić, trzeba zaliczyć laboratorium każdy ma prawo zdawać egzamin trzykrotnie Student ma prawo do trzykrotnego przystąpienia do egzaminu w zaplanowanych terminach, w tym jeden raz w terminie podstawowym i dwa razy w terminie poprawkowym. Nieusprawiedliwiona nieobecność na egzaminie w danym terminie powoduje utratę tego terminu. Student, który nie uzyskał zaliczenia w terminie podstawowym ma prawo po jego uzyskaniu przystąpić do egzaminu w terminach poprawkowych. Jeżeli student nie uzyskał zaliczenia do czasu terminów poprawkowych egzaminu, brak zaliczenia nie usprawiedliwia nieobecności na egzaminie i skutkuje utratą wszystkich terminów egzaminów, które odbyły się przed uzyskaniem zaliczenia. Jeżeli z przyczyn losowych student nie wykorzystał przysługujących mu terminów, Dziekan w porozumieniu z prowadzącym przedmiot, wyznacza dodatkowe terminy egzaminów. Regulamin studiów akademii Górniczo-Hutniczej Im. Stanisława Staszica (obowiązujący od 1 października 2012 r)

4 Zaliczenie przedmiotu Skala ocen Przy zaliczeniach zajęć i egzaminach oraz wystawianiu oceny końcowej stosuje się i wpisuje do indeksu następujące oceny: a) 91 – 100% bardzo dobry (5.0); b) 81 – 90% plus dobry (4.5); c) 71 – 80% dobry (4.0); d) 61 – 70% plus dostateczny (3.5); e) 50 – 60% dostateczny (3.0); f) poniżej 50% niedostateczny (2.0). Ocena końcowa 0.6 oceny egzaminu oceny laboratorium Inżynieria Biomedyczna, I rok 4

5 Inżynieria Biomedyczna, I rok 5 Najważniejsze podręczniki * A.Bielański - Chemia ogólna i nieorganiczna * A.Bielański - Podstawy chemii nieorganicznej * F.A.Cotton, G. Wilkinson, P.L.Gaus - Chemia nieorganiczna. Podstawy. * J.D.Lee - Zwięzła chemia nieorganiczna * P.A. Cox – Chemia nieorganiczna. Krótkie wykłady * dla bardziej ambitnych: * R.G.Wells - Strukturalna chemia nieorganiczna * L. Jones, P. Atkins – Chemia ogólna * Wszelkie inne podręczniki mające w nazwie - chemia ogólna lub chemia nieorganiczna

6 Inżynieria Biomedyczna, I rok 6 Chemia jest nauką przyrodniczą Definicja: chemia jest nauką, która zajmuje się składem, strukturą i właściwościami substancji oraz reakcjami, w których jedna substancja zmienia się w inną Zasady nowoczesnej chemii: poszukiwanie prawidłowości w zachowaniu się różnych substancji poszukiwanie modeli, które tłumaczą obserwacje modele powinny tłumaczyć zachowanie innych substancji i jeśli to możliwe obejmować relacje ilościowe modele powinno dać się weryfikować doświadczalnie

7 Inżynieria Biomedyczna, I rok 7 Program wykładów Równowagi w roztworach elektrolitów Elementy termodynamiki Elementy elektrochemii Trochę mechaniki kwantowej budowa atomu, cząsteczki, wiązania chemiczne Stany materii, reguła faz Kinetyka reakcji Koloidy

8 Program laboratorium Stężenia roztworów + stechiometria Równowaga chemiczna, Kolokwium nr 1, Dysocjacja elektrolityczna + pH roztworu, Kolokwium nr 2 Równowagi w roztworach związków trudnorozpuszczalnych, Kolokwium nr 3 Roztwory buforowe, hydroliza, Kolokwium nr 4 Kolokwium nr 5, elementy analizy chemicznej, pobranie szła i przygotowanie szła Elementy analizy jakościowej Elementy analizy ilościowej Inżynieria Biomedyczna, I rok 8

9 HARMONOGRAM ZAJĘĆ Inżynieria Biomedyczna, I rok 9 Zajęcia nr1-6: 06.10; 13.10; 20.10; 27.10; 03.11; Grupy 1,2,3 godzina Grupy 4,5,6 godzina Grupy 7,8,9 godzina Grupy 10,11 godzina Grupa 1,2,3,7,8,9 Zajęcia nr 7-10: 17.11; 01.12; ; Grupa 1,2,3 godzina Grupa 7,8,9 godzina Grupa 4,5,6,10,11 Zajęcia nr 7-10: 24.11; ; Grupa 4,5,6 godzina Grupa 10,11 godzina

10 Inżynieria Biomedyczna, I rok 10 Podział reakcji Wszystkie reakcje chemiczne można podzielić na odwracalne i nieodwracalne: Reakcja nieodwracalna przebiega tylko w jednym kierunku - od substratów do produktów (  ) Reakcja odwracalna może przebiegać w obu kierunkach (  ) Reakcje nieodwracalne przebiegają tak długo, aż wyczerpie się jeden lub kilka substratów c

11 Inżynieria Biomedyczna, I rok 11 A reakcje odwracalne ? Równowaga

12 Dla reakcji chemicznej opisanej równaniem: Szybkość reakcji: Szybkość reakcji chemicznej Inżynieria Biomedyczna, I rok 12 Szybkość reakcji często można przedstawić za pomocą równania (empirycznego) kinetycznego: k- stała reakcji, ,  - rząd reakcji Gdzieszybkość zmian stężenia reagenta i

13 Inżynieria Biomedyczna, I rok 13 Szybkość reakcji odwracalnej gdzie k 1 i k 2 - stałe szybkości reakcji, zależne tylko od rodzaju reakcji, temperatury i ciśnienia całkowitego (dla reakcji w fazie gazowej) CZAS SZYBKOŚĆ REAKCJI

14 Inżynieria Biomedyczna, I rok 14 Prawo równowagi W stanie równowagi termodynamicznej ustala się stan równowagi dynamicznej: prędkość reakcji prostej i odwrotnej jest taka sama Stężenie reagenta i w stanie równowagi

15 Inżynieria Biomedyczna, I rok 15 Stała K, zwana stałą równowagi, zależy tylko od temperatury. Nie zależy od ilości (stężeń) substratów/produktów WAŻNE Prawo równowagi W stanie równowagi, W STAŁEJ TEMPERATURZE, dla reakcji odwracalnej, stosunek iloczynu stężeń produktów do iloczynu stężeń substratów jest stały, przy czym wszystkie stężenia są podniesione do potęg będących współczynnikami stechiometrycznymi.

16 Inżynieria Biomedyczna, I rok 16 Stała równowagi K (różny zapis) to jest ogólne prawo równowagi...(prawo działania mas, a-aktywność) to jest prawo równowagi dla reakcji w gazach, przy niezbyt wysokich ciśnieniach (p A, p B, p C, p D –ciśnienia cząstkowe poszczególnych gazów) to jest prawo równowagi dla reakcji w mieszaninach (roztworach), przy niezbyt wysokich stężeniach ([A], [B], [C], [D] - stężenia poszczególnych składników)

17 Prawo Daltona (ciśnienie cząstkowe gazu) Dla mieszaniny gazów, ciśnienie całkowite jest sumą ciśnień jakie wywierałby każdy gaz, gdyby znajdował się sam w tym naczyniu: p 1, p 2 … ciśnienia cząstkowe (parcjalne) n-liczba moli R- stała gazowa R=8.314 J/(mol·K) T-temperatura bezwzględna [K]

18 Inżynieria Biomedyczna, I rok 18 Zapisywanie stałej równowagi K Układ homogeniczny (substraty i produkty reakcji występują w tym samym stanie skupienia) Układ heterogeniczny (substraty i produkty reakcji występują w różnym stanie skupienia) Ciała stałe i ciecze nigdy nie występują w wyrażeniu na stałą równowagi

19 Inżynieria Biomedyczna, I rok 19 Własności równowagi Układy w równowadze są DYNAMICZNE (stała i taka sama prędkość reakcji prostej i odwrotnej) ODWRACALNE Równowagę można osiągnąć z każdego kierunku W stanie równowagi występują wszystkie reagenty Jeżeli K>>1 w stanie równowagi dominują produkty Jeżeli znamy wartość K i stężenia aktualne to można określić: Czy układ jest w stanie równowagi W którą stronę biegnie reakcja

20 Równoważnik reakcji Inżynieria Biomedyczna, I rok 20 Pozwala przewidzieć w która stronę przebiega reakcja Jeżeli K>Q to reakcja biegnie w stronę produktów Jeżeli K

21 Inżynieria Biomedyczna, I rok 21 Jeszcze o stałej równowagi Jednostki stężenia: [ ] mol/dm 3 otrzymujemy K c Dla składników gazowych, p=(n/V)·RT p jest proporcjonalne do stężenia, Jeżeli p wyrażone jest w atmosferach otrzymujemy K p K c i K p mają różne wartości (chociaż ilości składników są takie same) Jednostka stałej K zależy od współczynników stechiometrycznych reakcji oraz sposobu wyrażenia koncentracji składników

22 Jaka jest relacja pomiędzy K c i K p ? Inżynieria Biomedyczna, I rok 22 [A][B][C][D] gdzie ∆n=(c+d)-(a+b) Jeżeli ∆n=0 to K p =K c

23 Inżynieria Biomedyczna, I rok 23 O równowadze raz jeszcze: wartość K (1) Kiedy reakcja „faworyzuje” tworzenie produktów a kiedy substratów? W stanie równowagi koncentracja produktów jest dużo większa niż koncentracja substratów K>>1 Reakcja silnie faworyzuje tworzenie produktów T=300K

24 Inżynieria Biomedyczna, I rok 24 O równowadze raz jeszcze (2) K<<1 W stanie równowagi koncentracja produktów jest mniejsza niż substratów Reakcja silnie faworyzuje tworzenie substratów …..a w przypadku reakcji odwrotnej? Reakcja silnie faworyzuje tworzenie produktów

25 Inżynieria Biomedyczna, I rok 25 Równowaga i bodźce zewnętrzne Stan równowagi może być przesunięty jeżeli zmienimy: koncentrację składników ciśnienie zewnętrzne (w przypadku reagentów gazowych) temperaturę Henri Le Chatelier Reguła przekory Le Chateliera Jeśli w warunkach równowagi zmienimy jeden z parametrów reakcji (temperaturę lub ciśnienie), to równowaga reakcji przesunie się w taki sposób, by zmniejszyć działanie bodźca (układ przeciwstawi się zmianie)...

26 Inżynieria Biomedyczna, I rok 26 Przesunięcie stanu równowagi: zmiana koncentracji Jeżeli koncentracja jednego ze składników ulegnie zmianie koncentracja pozostałych reagentów zmienia się tak aby wartość stałej równowagi pozostała niezmieniona (w T=const) K jest stałe-jedynie przesunięcie położenia stanu równowagi DODANIE PRODUKTÓW równowaga przesuwa się w stronę tworzenia substratów DODANIE SUBSTRATÓW równowaga przesuwa się w stronę tworzenia produktów USUWANIE PRODUKTÓW - często stosowane jako siła napędowa „zakończenia reakcji” TWORZENIE GAZU, STRĄCANIE

27 mole gazu 2 mole gazu przesunięcie w prawo w stronę mniejszej ilości moli gazów Efekt zmiany ciśnienia (równowaga w gazach) Wzrost ciśnienia (zmniejszenie objętości)

28 Efekt zmiany ciśnienia (równowaga w gazach) spadek ciśnienia (zwiększenie objętości) 4 mole gazu przesunięcie w lewo w stronę większej ilości moli gazów 2 mole gazu

29 Inżynieria Biomedyczna, I rok 29 Wpływ temperatury na równowagę chemiczną (1) reakcje egzotermiczne (Q<0) Zmiana temperatury  zmiana K Zmiana T: nowe położenie stanu równowagi, nowe K !!! Wzrost temperatury stan równowagi przesuwa się w lewo (w kierunku tworzenia substratów): K maleje jak T rośnie Spadek temperatury stan równowagi przesuwa się w prawo (w kierunku tworzenia produktów): K rośnie jak T maleje Obniżenie T Wzrost T

30 Inżynieria Biomedyczna, I rok 30 Wpływ temperatury na równowagę chemiczną (2) reakcje endotermiczne (Q>0) bezbarwny brązowy Ze wzrostem T stan równowagi przesuwa się w stronę tworzenia produktów ( w kierunku reakcji endotermicznej). Ze wzrostem T dla reakcji endotermicznej następuje wzrost stałej równowagi K


Pobierz ppt "PODSTAWY CHEMII INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Wykład 1. 2016-01-07 Inżynieria Biomedyczna, I rok 2 PODSTAWY CHEMII Wykładowca Prof. dr hab. inż. Marta Radecka,"

Podobne prezentacje


Reklamy Google