2 kolokvij Flashcards
empirični plinski zakoni
-BOYLE-MARIOTTE
PV=konst, če T,n=konst
-GAY-LUSSAC
V/T=konst, če…
P/T=konst, če…
kombinacija vseh treh
PV/T=konst, če n=konst
referenčni pogoji (standardni)
splošna plinska konstanta
preoblikovanje splošne plinske enačbe
referenčni pogoji:
P₀=101,3kPa
T₀=273K (0C)
pri teh pogojih ima 1mol plina V₀=22,4L
splošna plinska konstanta
P₀V₀/T₀=R=8,314 kPaL/molK
splošna plinska enačba
PV=nRT
PM=ρRT
razmerje molskih mas dveh plinov pri enakih pogojih je enako razmerju gostot
kinetična teorija plinov
velja za IDEALNI PLIN:
-točkasti delci
-imajo maso in hitrost, gibljejo se premočrtno
-med njimi ni interakcij, razen trenutnih elastičnih trkov
(posameznim delcem se energija spreminja zaradi trkov med delci in stenami, celokupna energija je pri konst temp konstantna)
TLAK plina je posledica elastičnih trkov delcev
PV=1/3 vmv^2 = nRT
HITROST delcev plina je različna in odvisna od temperature
povprečna hitrost: v^2= (3RT)/M
hitrost molekul vodika: 1900m/s
kisika: 500m/s
lahki plini se gibljejo veliko hitreje
kinetična energija molekul v plinu
difuzija
efuzija
kinetična energija enega mola plina je odvisna samo od temperature
difuzija= dva plina pri enekih pogojih se zmešata
efuzija= plin v enem delu posode, v drugem vakum, zvrtamo zelo majhno luknjico, prehajanje odvisno od hitrosti plinov
realni plini
REALNI PLINI:
-molekule se privlačijo
-molekule imajo lastni volumen
ekstremni pogoji (nizke T in visok P)
-realni plini začnejo kazati odstopanja od plinske enačbe
povpravki za realne pline: Van der Waalsova enačba
(P + n^2a/V^2) (V- nb) = nRT
a, b sta izmerjeni konstanti za vsak plin
molekulske vezi (privlačne sile)
=sekundarne vezi
odbojne sile
razdalja, ko sile postanejo znatne= 6A
Van der Waalsove sile:
-ORIENTACIJSKE: med polarnimi (dipolnimi) molekulami
-INDUKCIJSKE: polarne in nepolarne molekule
molekula, ki je dipol v drugi nepolarni molekuli inducira dipol
-DISPERZIJSKE: med nepolarnimi
elektroni niso pri miru, ko se taki atomi približajo drug drugemu- v zelo kratkem trenutku v enem atomu več el gostote kot v drugemu (kratek dipol), ko se en polarizira se polarizacija uskladi tudi v drugih delcih
(delujejo vedno in med vsemi molekulami)
če se molekule še bolj približajo: ODBOJNE SILE med elektroni (Paulijev princip)
paulijev odboj močnejši od elektrostatskega
odbojne sile močnejše, delujejo na krajši razdalji
molekule se približajo na ravnovesno razdaljo, kjer je energija minimalna
sile med molekulami odgovarne za utekočinjanje in strjevanje snovi iz molekul
vodikova vez
najmočnejša od vezi, ki povezujejo molekule
vezava vodika na N, F in O (najbolj elektronegativni atomi)
ker so tako zelo el. negativni vodiku vzamejo večino el. gostote, zato vodik v bližini najde nevezni el. par (ni nujno da na najbolj el. negativnih atomih)- na ta način kompenzira primanjkljaj el. gostote
usmerjena vez (za razliko od Van der Waalsovih)
med kovalentno vezanim vodikom in neveznim el. parom
vadik kovalentno vezan na zelo elektronegativen atom (N, F, O) in je atom s prostim elektronskim parom tudi elektronegativen (N, F, O, Cl, Br, S, P)
lahko
intermolekularna: med dvema molekulama
intramolekularna: znotraj iste molekule
fazni diagrami
agregatno stanje odvisno od.
medmolekulskih vezi, molske mase, tlaka in temperature
Gibbsovo fazno pravilo (v ravnotežnih stanjih)
f= c - p + 2
f= št. prostostnih stopenj (koliko pogojev lahko spreminjamo, da ohranimo število faz)
c= št. komponent
p= št. faz
pri temperaturah nad kritično, se snov ne utekočini, nastane NADKRITIČNI FLUID
imajo podobno gostoto kot tekočina, ne formirajo pa fazne meje med tekočino in paro
fazni diagram: krivulja nagnjena v levo- pri povečanju tlaka tališče znižujemo
viskoznost tekočin
viskoznost= lastnost kako neka tekočina teče
-tekočine z velikimi nepravilnimi molekulami bolj viskozne
-pri višji temp. je viskoznost manjša (večja povprečna kinetična energija delcev, manjši vpliv privlačnih sil)
površinska napetost
telo plava na vodi (šivanka- ima večjo gostoto od vode): vsota sil površinske napetosti in vzgona je večja kot sila gravitacije
tekočina hoče imeti čim manjšo površino
ADHEZIJSKE SILE= sile med različnimi snovmi
ko so adhezijske sile močnejše, tekočina omoči trdno površino
epruveta- adhezijske sile vlečejo vodo navzgor (gledamo spodnji menisk)
KOHEZIJSKE SILE= sile v določeni snovi
ko so kohezijske sile močnejše, se tvorijo kapljice na trdni površini
Hg v epruvezi, gledamo zgornji menisk
trdne snovi delitev
-kristalizirane
-amorfne
KRISTALI
osnovne celice= paralelepipit (paralelogram v 3D)
osnovna značilnost:
periodičnost (ponavljanje osnovne celice)
simetrija (zrcaljenje skozi ravnino, zrcaljenje skozi točko, zasuk, translacija: vzporedni premik)
AMORFNE SNOVI
iz enakih gradnikov kot kristali
gradniki niso periodično urejeni (prisoten samo red kratkega dosega)
kvazikristali
periodični kristali
KVAZIKRISTALI= urejena zgradba, vendar ne periodična
-platomska telesa= omejena s samimi enakimi liki
spremenjena definicija kristaličnosti: kristalična je vsaka snov, ki daje diskretno difrakcijsko sliko
PERIODIČNI KRISTALI
o temu kam sodi kristal odloča simetrija
7 sistemov oz. sigonij
- kubična sigonija (kocka)
- tetragonalna (kvader a=b)
- ortorombska (kvader a,b,c različni)
- monoklinska (a,b,c različni, dva kota 90)
- triklinska (a,b,c različni; noben kot 90)
- trogonalna in heksagonalna (a=b, dva kota 90, gama 120)
tipi kristalov glede na tip vezi
-ionski
-kovalentni
-kovinski
-molekulski
samo molekulske snovi obstajajo tudi v tekočem in plinastem
ionske, kovinske trdne: se stalijo, ob uparevanju razpadejo
ionski kristali
IONSKI KRISTALI
npr. NaCl
gradniki ioni, skupaj jih drži elektrostatski privlak
ioni zloženi v sklad, potrebna mrežna energija da Na odda elektron
omejitve: anioni (Cl) zelo veliki, med kloridi špranje, mora se dotikati kationov okoli sebe- zato ima manjša koordinacija
okrog velikega kationa se lahko razporedi več anionev
koordinacijsko število= število sosedov iona v strukturi
odvisno od razmerja ionskih radijev
kovinski kristali
KOVINSKI KRISTALI
gradniki ioni kovine, ki so oddali svoje elektrone v skupne delokalizirane orbitale
elektroni so v mnogojedrnih orbitalah (od daleč neto naboj enak 0)
večjedrne kovalentne vezi
bolj podobni kovalentni kot ionski
atomi podobnih velikosti: visoka koordinacijska števila (8 ali 12)
koordinacija v eni ravnini= 6
zgoraj in spodaj 6 vdolbinic- zasedemo lahko samo tri (1,3,5 ali 2,4,6)
prostora je za 12 sosedov 3+6+3=12
dve možnosti za zasedbo vdolbinic:
HEKSAGONALNO NAJGOSTEJŠI SKLAD
plasti A, B, A, B
ko pogledamo od odzgoraj vidimo luknjice
KUBIČNO NAJGOSTEJŠI SKLAD (ploskovno centrirana celica)
tri različne plasti: A, B, C, A
atom v tretjem skladu pokrije luknjo
oba enaka gostota in koordinacija
atomi kot krogle, med njimi praznine= INTERSTICIJE
v najgostejših skladih v dveh oblikah:
-tetraedrične praznine: noter gre zelo majhen ion
-oktaedrične praznine: noter gre večji ion
da bi se elektroni čim manj motili- novi načini valovanja (nove molekulske orbitale)
PREVODNIŠKE LASTNOSTI
elektroni iz polnega pasu skočijo v valenčni/prevodni pas
če se prekrivata: prevodnik
med valenčnim in prevodnim pasom energijska špranja
če je špranja v energijskem dosegu: polprevodnik
elektroni prevajajo tok, če imajo dosegljive prazne delokalizirane orbitale
