3 Reaktiot ja energia Flashcards
Kaasujen yleinen tilanyhtälö
pV = nRT
Hapettuminen
Atomi tai ioni luovuttaa yhden tai useamman ulkoelektronin
Pelkistyminen
Atomi tai ioni vastaanottaa yhden tai useamman elektronin
Palamisreaktio on
Eksoterminen
Eksotermisessä reaktiossa
vapautuu lämpöenergiaa
Palamisreaktio tarvitsee käynnistyäkseen
ulkoista lämpöenergiaa
Palamisreaktio pysyy käynnissä
niin pitkään kuin lähtöaineita riittää
Orgaanisen aineen täydelliseen palamiseen tarvitaan
riittävästi happea
Täydellisen palamisreaktion reaktiotuotteina syntyy
vettä, hiilidioksidia ja joskus myös typpikaasua
Epätäydellisen palamisreaktion tuotteina syntyy
vettä, hiilidioksidia, joskus typpikaasua, hiilimonoksidia (häkää), jopa nokea
Metallien ja epämetallien välisissä reaktioissa
metallit hapettuvat ja epämetallit pelkistyvät
Orgaanisen yhdisteen hapettuessa molekyylin
vetyatomien määrä vähenee tai happiatomien määrä lisääntyy
Orgaanisen yhdisteen pelkistyessä molekyylin
vetyatomien määrä lisääntyy tai happiatomien määrä vähenee
Saostumisreaktioissa muodostuu
veteen niukkaliukoisia suoloja
Saostumisreaktioita käytetään
sekä kvalitatiivisessa että kvantitatiivisessa tutkimuksessa
Hajoamisreaktiossa yhdestä lähtöaineesta muodostuu
kahta tai useampaa reaktiotuotetta
Hajoamisreaktio tapahtuu tavallisesti
lämmön tai valon vaikutuksesta
Korvautumisreaktion toinen nimitys
Substituutioreaktio
Substituutioreaktio on tyypillinen reaktio
alkaaneille, sykloalkaaneille ja aromaattisille hiilivedyille
Substituutioreaktiossa hiilivetymolekyylin vetyatomeja
korvautuu toisilla atomeilla tai atomiryhmillä, sivutuotteena syntyy pieni molekyyliyhdiste
Liuottimina käytettäviä kloorattuja hiilivetyjä valmistetaan
korvautumisreaktioilla
Bentseenirenkaan delokalisoituneet elektronit muodostavat niin pysyvän rakenteen, että reagoiva kohta molekyylissä on
bentseenirenkaaseen liittyneet vetyatomit tai muut atomit tai atomiryhmät
Vedyn additio tyydyttymättömään yhdisteeseen
hydraus
Veden additio tyydyttymättömään yhdisteeseen
hydrataatio
Liittymisreaktion toinen nimitys
Additioreaktio
Additio- eli liittymisreaktiossa
hiilivetyjen kaksois- tai kolmoissidos aukeaa, jolloin molekyyliin liittyy lisää atomeja tai atomiryhmiä
Markonikovin sääntö
Vetyhalogenidin vetyatomi liittyy ensisijaisesti siihen kaksoissidoksen hiiliatomiin, jossa on enemmän vetyatomeja
Eetterissä kaksi hiilivetyketjua on liittyneinä toisiinsa
happisillalla
Kondensaatioreaktiossa
kaksi molekyyliä liittyy yhteen ja niiden väliltä lohkeaa jokin pienimolekyylinen yhdiste
Kondensaatioreaktiossa tavallisesti lohkeava molekyyli on
vesi
Kondensaatioreaktiolla muodostuvat
eetterit, esterit ja monet biomolekyylit, kuten hiilihyrdaatit, rasvat ja proteiinit
Esteröitymisreaktiot ovat myös
tasapainoreaktioita
Tasapainoreaktiossa
osa syntyneestä lopputuotteista reagoi takaisin lähtöaineiksi
Esteröitymisen käänteinen reaktio on
Esterihydrolyysi
Esterihydrolyysissä
vesimolekyyli katkaisee esterisidoksen
Esterihydrolyysin tuotteet
happo ja alkoholi
Glykogeeni muodostuu
glukoosiyksiköistä kondensaatioreaktiolla
Glykogeenissa glukoosimolekyylit on
liittyneinä toisiinsa pitkäksi hiilihydraattiketjuksi eetterisidoksin
Esteröitymisreaktiossa reagoivat
alkoholi ja karboksyylihappo, väliltä lohkeaa vettä
Emäshydrolyysissä
vapautunut karboksyylihappo neutraloituu suolaksi
Rasvat ovat
glyserolin ja rasvahappojen estereitä
Rasvat hydrolysoituvat
glyseroliksi ja rasvahapoiksi emäksisessä liuoksessa
Saippuoituminen
hydrolysoituneet rasvahapot neutraloituvat ja muodostavat rasvahappojen suoloja
Saippuat ovat kemialliselta rakenteeltaan
pitkäketjuisten karboksyylihappojen (rasvahappojen) natrium- tai kaliumsuoloja
Hydrolyysireaktiossa lähtöaine
hajoaa veden vaikutuksesta
Emäksisessä esterihydrolyysissä vapautuva karboksyylihappo
neutraloituu suolaksi
Veteen liuetessaan saippua muodostaa
natriumioneja ja karboksylaatti-ioneja
Karboksylaatti-ionin hydrofiilinen osa
-COO-, liukenee hyvin pooliseen veteen
Karboksylaatti-ionin hydrofobinen osa
pitkä pooliton hiilivetyketju, tarttuu poolittomiin rasvoihin
Eliminaatioreaktiossa
molekyylistä irtoaa osa, jolloin syntyy kaksi reaktiotuotetta
Alkoholien eliminaatioreaktiossa syntyy
alkeenia ja vettä
Kineettinen energia koostuu
lämpöliikkeestä, pyörimisestä sekä sidosten taipumisesta ja venymisestä
Potentiaalienergia on
varastoituneena kemiallisiin sidoksiin
Eksotermisessä reaktiossa
vapautuva energia havaitaan lämpönä
Endotermisessä reaktiossa
lämpöä sitoutuu ympäristöstä
Kemiallisten sidosten katkeaminen on
energiaa sitova eli endoterminen reaktio
Kemiallisten sidosten muodostuminen
vapauttaa energiaa eli on eksoterminen reaktio
Entalpia H kuvaa aineen
sisäenergiaa, joka koostuu hiukkasten sidos- ja liike-energiasta
Entalpiamuutos ∆H kuvaa
lopputuotteiden ja lähtöaineiden entalpia-arvojen erotusta
Eksotermisille reaktioille entalpiamuutos merkitään
negatiivisena lukuna
Endotermisillä reaktioille entalpiamuutos merkitään
positiivisena lukuna
Entalpiamuutos lasketaan suureyhtälöstä
∆H = c * m * ∆T
Molikyyliyhdisteiden reaktioissa vapautuva tai sitoutuva lämpömäärä voidaan laskea
sidosenergioiden avulla
Sidosenergia
kuvaa sitä energiamäärää (kJ), joka tarvitaan katkaisemaan yksi mooli tarkasteltavia sidoksia
Muodostumisentalpia eli
muodostumislämpö
Palamislämpöjen entalpia-arvot ovat aina
negatiivisia
Liukenemisessa
ionihila hajoaa ja vapautuneet ionit hydratoituvat vesimolekyyleillä
Ionihilan hajoaminen on
endoterminen reaktio
Ionin hydratoituminen on
eksoterminen reaktio
Liukenemislämpö on
entalpiamuutosten summa
Kemiallisen reaktion nopeuteen vaikuttavat
- lämpötila
- katalyytti
- inhibiittori
- lähtöaineiden konsentraatiot
- lähtöaineiden pinta-alat
Reaktionopeuden lisääntyminen selitetään
suotuisten törmäysten määrän lisääntymisellä
Suotuisten törmäysten määrä lisääntyy kun
- reagoivien hiukkasten määrä lisäänty
- reagoivien hiukkasten kineettinen energia lisääntyy
- aktivoitumisenergia alenee
Reaktionopeutta v kuvataan yleisesti suureyhtälöllä
v = ∆c / ∆t