Korkealämpötilakemia

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "Korkealämpötilakemia"

Transkriptio

1 Korkealämpötilakemia Ellingham-diagrammit To klo 8-10 SÄ114 Tavoite Oppia tulkitsemaan (ja laatimaan) vapaaenergiapiirroksia eli Ellinghamdiagrammeja 1

2 Sisältö Mikä on Ellinghamin diagrammi? - Vertailu Kellogg-diagrammeihin Vapaaenergiapiirroksen laatiminen oksideille Mitä Ellinghamin diagrammista voidaan lukea? - Yhdisteiden stabiilisuuksien vertailu eri lämpötiloissa - Kaasufaasin tasapainokoostumukset alkuaineen ja sen muodostaman yhdisteen ollessa tasapainossa - esim. tasapainohapenpaineet - Termodynaamiset taulukkoarvot - Olomuodon muutokset Aktiivisuuksien huomiointi Muille kuin oksideille laaditut piirrokset Mikä on Ellinghamin diagrammi? (Yleensä) Puhtaille yhdisteille laadittu kuvaaja, jossa yhdisteiden muodostumis- Gibbsin vapaaenergiat ( G 0 f) on esitetty lämpötilan funktiona Vain yhden tyyppisten yhdisteiden tarkastelu kerrallaan - esim. oksidit, nitridit, sulfidit, karbidit, kloridit, fluoridit, karbonaatit, sulfaatit, jne. y-akselina on potentiaalisuure (RTlna i ) - Puhutaan yhdisteestä riippuen erilaisista potentiaalipiirroksista - esim. happi- tai rikkipotentiaalipiirrokset viittaavat oksideille ja sulfideille laadittuihin Ellinghamin diagrammeihin Kuva: HSC Chemistry. 2

3 Ellingham Ellingham Ellingham Ellingham Ellingham - Useiden eri metallien muodostamia yhdisteitä - Vain yhdenlaisia yhdisteitä samassa tarkastelussa Kellogg - Vain yhden metallin muodostamia yhdisteitä (yleensä) - Erilaisia yhdisteitä samassa tarkastelussa Fe Cu Ni Al Zn... -O -S -N -C... Kellogg Kellogg Kellogg Kellogg Kellogg G 0 R Kellogg- ja Ellinghamdiagrammit Vapaaenergiapiirroksen laatiminen oksideille m Me O g n Me O 2 ( ) m / n 2 / n R T ln K R T ln 1 a K a Mem no2 n 1 m Me p O2 p O2 po R T ln p 2 O2 1) Kirjoitetaan yhdisteiden muodostumisreaktiot yhtä happimoolia (O 2 ) kohden - m Me + O 2 (g) = n Me m/n O 2/n - Haetaan reaktioille G 0 R:n arvot 2) Piirretään muodostumisreaktioiden Gibbsin vapaaenergiat lämpötilan funktiona - Puhtaille aineille: G 0 R = R T lnp O2 - Ei-puhtaille aineille on huomioitava ykkösestä poikkeavat aktiivisuuden arvot 3) Kuvaajassa alin reaktio on spontaanein ja siinä muodotuva yhdiste stabiilein Voidaan laatia vastaavalla tavalla myös muille yhdisteille - Reaktiot kirjoitettava siten, että ne ovat vertailtavissa 3

4 Mitä Ellinghamin diagrammista voidaan lukea? 1) Yhdisteiden stabiilisuuksien vertailu eri lämpötiloissa - Mitkä hapetus-pelkistys-reaktiot ovat mahdollisia? 2) Kaasufaasin tasapainokoostumukset alkuaineen ja sen muodostaman yhdisteen ollessa tasapainossa tietyssä lämpötilassa - Tasapainohapenpaine, tasapainorikinpaine, jne. - Hapettavan ja pelkistävän kaasukomponentin suhde - esim. CO/CO 2, H 2 /H 2 O, jne. 3) Termodynaamiset taulukkoarvot yhdisteiden muodostumisreaktioille - H 0 R, S 0 R, G 0 R Tarvittaessa voidaan laatia kuvaajia myös eipuhtaille aineille Yhdisteiden stabiilisuuksien vertailu Yhdisteiden keskinäisen stabiilisuuden vertailu eri lämpötiloissa Kuvaajassa alempana olevalla yhdisteellä on negatiivisempi muodostumis-gibbsin energia Eli kuvaajassa alempana oleva yhdiste on stabiilimpi kuin ylempänä oleva yhdiste esim. MnO ja SiO 2 lämpötilassa 1000 C 4

5 Yhdisteiden stabiilisuuksien vertailu Yhdisteiden stabiilisuuksien lämpötilariippuvuudet ovat erilaisia Yhdisteiden keskinäisen stabiilisuus voi vaihtua lämpötilan muuttuessa esim. Na 2 O ja Cr 2 O 3 Kun T < 420 C, niin Na 2 O on stabiilimpi Kun T > 420 C, niin Cr 2 O 3 on stabiilimpi Apuasteikot Apuasteikkojen laatimiseen liittyen löytyy aineistoa kurssin www-sivuilta - - Teema 1 Apuasteikkojen laatiminen Ellinghamin diagrammiin - Tässä yhteydessä keskitytään siihen, miten apuasteikkoja luetaan ja siihen, mitä ne kuvaavat - Tasapainossa vallitsevat kaasukoostumukset - Olisivat laskettavissa yksinkertaisilla tasapainolaskuilla, mutta nopeampaa lukea kuvaajasta 5

6 Kertausta: Tasapainohapenpaine Tasapainohapenpaine = Hapen osapaine, jolla alkuaine (usein metalli) ja sen muodostama oksidi ovat tasapainossa keskenään (tietyssä lämpötilassa) - Jos hapen osapaine systeemissä on suurempi kuin tasapainohapenpaine Hapettavat olosuhteet Alkuaine/metalli pyrkii hapettumaan Kuluu happea Hapenpaine lähestyy tasapainohapenpainetta - Jos hapen osapaine systeemissä on pienempi kuin tasapainohapenpaine Pelkistävät olosuhteet Oksidi pyrkii pelkistymään Vapautuu happea Hapenpaine lähestyy tasapainohapenpainetta Apuasteikot Tarkastellaan tasapainoa alkuaineen A ja sen muodostaman oksidin AO 2 välillä - Tasapainohapenpaineet eri lämpötiloissa määritetään piirtämällä suorat origon (fokuspiste) ja tarkastelupisteen (AO 2 :n G 0 f:a kuvaavan käyrän arvo tarkastelulämpötilassa) kautta apuasteikolle - Apuasteikko on laadittu sijoittamalla eri hapenpaineen arvot RTlnp O2 :n lausekkeeseen ja piirretty suora T:n funktiona - Oheisessa kuvaajassa neljä tarkastelulämpötilaa, joissa tasapainohapenpaine on määritetty - T 1 : p O2 = T 2 : p O2 = T 3 : p O2 = 1 - T 4 : p O2 = Jos ympäristön hapenpaine > Tasapainohapenpaine - Alkuaine A pyrkii hapettumaan - Jos ympäristön hapenpaine < Tasapainohapenpaine - Yhdiste AO 2 pyrkii pelkistymään Kuva: Gaskell (1973) Introduction to metallurgical thermodynamics. 6

7 Apuasteikot Tarkastellaan alkuaineiden X ja Y sekä niiden muodostamien oksidien XO ja YO 2 välisiä tasapainoja eri lämpötiloissa T < T E - YO 2 on stabiilimpi kuin XO - Y pystyy pelkistämään XO:a X:ksi hapettuen itse YO 2 :ksi T > T E - XO on stabiilimpi kuin YO 2 - X pystyy pelkistämään YO 2 :a Y:ksi hapettuen itse XO:ksi T = T E - X, XO, Y ja YO 2 tasapainossa, kun p O Jos p O2 > 10-11, sekä X että Y pyrkivät hapettumaan - Jos p O2 < 10-11, oksidit pyrkivät pelkistymään Kuva: Gaskell (1973) Introduction to metallurgical thermodynamics. Apuasteikot Tarkastellaan alkuaineiden X ja Y sekä niiden muodostamien oksidien XO ja YO 2 välisiä tasapainoja eri lämpötiloissa T = T 1 - X ja XO tasapainossa, kun p O Y ja YO 2 tasapainossa, kun p O Jos p O2 > 10-38, sekä X että Y pyrkivät hapettumaan - Jos p O2 < 10-55, oksidit pyrkivät pelkistymään - Jos < p O2 < 10-38, Y hapettuu ja XO pelkistyy T = T 2 - X ja XO tasapainossa, kun p O Y ja YO 2 tasapainossa, kun p O Jos p O2 > 10-1, sekä X että Y pyrkivät hapettumaan - Jos p O2 < 10-4, oksidit pyrkivät pelkistymään - Jos 10-4 < p O2 < 10-1, X hapettuu ja YO 2 pelkistyy Kuva: Gaskell (1973) Introduction to metallurgical thermodynamics. 7

8 Kuva: HSC Chemistry Apuasteikot Esimerkki: Jos Si ja SiO 2 ovat tasapainossa 1200 C:een lämpötilassa, niin mikä on vallitseva... a)... tasapaino-hapenpaine? b)... CO/CO 2 -suhde? c)... H 2 /H 2 O-suhde? a) Noin atm b) Noin 10 6 /1 c) Hieman alle 10 6 /1 Kellogg- ja Ellinghamdiagrammit log pso2(g) Ellinghamin diagrammin mukaan Mn:n ja Mn-O MnO:n -S Phase Stability välinen Diagram at tasapaino C hapenpaine 1000 C:ssa on Vastaava arvo saadaan luonnollisesti luettua myös Mn2(SO4)3 Kellogg-diagrammista MnS2 MnSO MnS MnO Mn3O4 MnO2-30 Mn Mn2O File: C:\HSC7\Lpp\MnOS1000.ips log po2(g) 8

9 kcal/mol cal/(mol*k) Si + O2(g) = SiO2 Termodynaamisten suureiden lukeminen kuvaajasta 2 Ca + O2(g) = 2 CaO Delta SH Si + O2(g) = SiO2 2 Mg + O2(g) = 2 MgO Al + O2(g) = 2/3 Al2O3 2 Al + O2(g) = 2/3 Al2O3 Mg + O2(g) = 2 MgO 2 Ca + O2(g) = 2 CaO Temperature C File: Kuvaajissa on esitetty muodostumis- Gibbsin vapaaenergiat lämpötilan funktiona - ts. G = f(t) Määritelmän mukaan G = H T S - Suoran yhtälö - H on vakiotermi - - S on kulmakerroin Kuvaajasta voidaan lukea likiarvot yhdisteiden muodostumisentalpioille ja - entropioille - HUOM! Taustalla oletus, että H:n ja S:n arvot eivät riipu lämpötilasta, mikä ei täysin pidä paikkaansa - Ei kuitenkaan suuri virhe, koska H:n ja S:n lämpötilariippuvuudet ovat vähäisiä lukuunottamatta faasimuutoslämpötiloja, joissa muutenkin on taitekohta Ellinghamin diagrammissa Kuvat: HSC Chemistry. Muodostumisentalpiat Yhdisteen muodostumisentalpia on ko. yhdistettä kuvaavan suoran vakiotermi Ellinghamin diagrammissa - eli G = f(t):n saama arvo, kun T = 0 K - G f = H f - T S f = H f - 0 S f = H f - Jos H f < 0 eksoterminen eli lämpöa vapauttava reakio - Jos H f > 0 endoterminen eli lämpöa sitova reakio - Oksidien muodostumisreaktiot ovat palamisreaktioita - Kaikille oksidien muodostumisreaktioille H f < 0 Kuva: HSC Chemistry. 9

10 Olomuodon muutokset vapaaenergiapiirroksissa Yleisesti: S Kaasu > S Sula > S Kiinteä Yhdisteen muodostumisreaktion lähtöaineen sulaessa tai höyrystyessä - Lähtöaineiden entropia kasvaa - Reaktioentropia ( S R = S Tuotteet S Lähtöaineet ) pienenee - Vapaaenergiakäyrän kulmakerroin (= - S R ) kasvaa Yhdisteen muodostumisreaktion tuotteen sulaessa tai höyrystyessä - Tuotteiden entropia kasvaa - Reaktioentropia ( S R = S Tuotteet S Lähtöaineet ) kasvaa - Vapaaenergiakäyrän kulmakerroin (= - S R ) pienenee Ellinghamin diagrammissa Kuva: Gaskell (1973) Introduction to metallurgical thermodynamics. - Alkuaineen sulaminen/höyrystyminen kulmakerroin kasvaa - Yhdisteen sulaminen/höyrystyminen kulmakerroin pienenee Olomuodon muutokset vapaaenergiapiirroksissa Alkuaineiden ja yhdisteiden sulamis-, höyrystymis-, sublimaatio- ja faasimuutospisteet on merkitty diagrammiin kukin omalla merkinnällä 10

11 Ellinghamin diagrammi voidaan laatia myös tapauksissa, joissa tarkasteltavat alkuaineet tai yhdisteet eivät ole puhtaita (a < 1) - Ykkösestä poikkeavat aktiivisuudet huomioidaan y- akselina olevan RTlnp O2 -termin lausekkeessa - Kaava on johdettavissa tasapainovakion lausekkeesta ja tasapainossa voimassa olevasta riippuvuudesta K:n ja G 0 R:n välillä ( G 0 R = RTlnK) Alkuaineen aktiivisuus laskee - Vapaaenergiakäyrä nousee - Yhdiste on epästabiilimpi Yhdisteen aktiivisuus laskee - Vapaaenergiakäyrä laskee - Yhdiste on stabiilimpi Kuva: Pickering & Batchelor: Am. Ceram. Soc. Bull. 50 (1971) 7, Aktiivisuuksien huomiointi vapaaenergiapiirroksissa Vapaaenergiapiirrokset muille kuin oksidisille yhdisteille Edellä on käytetty esimerkkinä oksidien vapaaenergiapiirrosta, koska se on (metallurgiassa) selkeästi yleisimmin käytetty Vastaavia piirroksia voidaan laatia myös muille yhdisteille - Sulfidit, sulfaatit, karbidit, karbonaatit, nitridit, nitraatit, kloridit, fluoridit, jne. 11

12 Sulfidit Tasapainorikinpaine = Rikin osapaine, jossa alkuaine ja sen muodostama sulfidi ovat tasapainossa (tietyssä lämpötilassa) Rikkipotentiaalipiirrosta laadittaessa sulfidien muodostumisreaktiot kirjoitetaan samaa rikkimäärää kohden m Me S g n Me S 2 ( ) m / n 2 / n G 0 R R T lnk R T ln 1 Apuasteikot kuvaavat - Rikin osapainetta (p S2 ) kaasussa fokuspiste S - Kaasun p H2 /p H2 S suhdetta fokuspiste H ps R T ln p 2 S2 Karbidit Hiilipotentiaalipiirrosta laadittaessa karbidien muodostumisreaktiot kirjoitetaan samaa hiilimäärää kohden m Me C n Me C m / n 1/ n G 0 R R T lnk R T ln 1 ac R T lnac Apuasteikot kuvaavat - Hiilen aktiivisuutta (a C ) fokuspiste C - Kaasun p 2 CO/p CO2 suhdetta fokuspiste - Kaasun p CH4 /p 2 H 2 suhdetta fokuspiste CH 4 12

13 Kloridit Klooripotentiaalipiirrosta laadittaessa kloridien muodostumisreaktiot kirjoitetaan samaa kloorimäärää kohden m Me Cl n Me Cl 2 m / n 2 / n G 0 R R T lnk R T ln 1 p R T ln p Cl 2 Cl 2 Nitridit Typpipotentiaalipiirrosta laadittaessa nitridien muodostumisreaktiot kirjoitetaan samaa typpimäärää kohden m Me N n Me N 2 m / n 2 / n 2 G 0 R R T lnk R T ln 1 pn R T ln p 2 N Apuasteikot kuvaavat - Typen osapainetta kaasussa (p N2 ) fokuspiste A - Kaasun p 2 NH 3 /p 3 H 2 suhdetta fokuspiste N 13

14 Yhteenveto Ellinghamin diagrammissa on esitetty tietyntyyppisten yhdisteiden (esim. oksidien) muodostumis-gibbsin vapaaenergiat lämpötilan funktiona - Yhdisteiden keskinäisen stabiilisuuden vertailu - Tasapainokaasukoostumuksen määritys - Apuasteikot - Termodynaamisten taulukkoarvojen likiarvojen lukeminen kuvaajasta Oksidien lisäksi kuvaajia voidaan laatia myös muille yhdisteille 14

Ellinghamin diagrammit

Ellinghamin diagrammit Ellinghamin diagrammit Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2015 Teema 1 - Luento 2 Tavoite Oppia tulkitsemaan (ja laatimaan) vapaaenergiapiirroksia eli Ellinghamdiagrammeja 1 Tasapainopiirrokset

Lisätiedot

Termodynaamisten tasapainotarkastelujen tulokset esitetään usein kuvaajina, joissa:

Termodynaamisten tasapainotarkastelujen tulokset esitetään usein kuvaajina, joissa: Lämpötila (Celsius) Luento 9: Termodynaamisten tasapainojen graafinen esittäminen, osa 1 Tiistai 17.10. klo 8-10 Termodynaamiset tasapainopiirrokset Termodynaamisten tasapainotarkastelujen tulokset esitetään

Lisätiedot

Kertausluennot: Mahdollisuus pisteiden korotukseen ja rästisuorituksiin Keskiviikko klo 8-10

Kertausluennot: Mahdollisuus pisteiden korotukseen ja rästisuorituksiin Keskiviikko klo 8-10 Kertausluennot: Mahdollisuus pisteiden korotukseen ja rästisuorituksiin Keskiviikko 25.10 klo 8-10 Jokaisesta oikein ratkaistusta tehtävästä voi saada yhden lisäpisteen. Tehtävä, joilla voi korottaa kotitehtävän

Lisätiedot

MT Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op)

MT Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op) MT-0.6101 Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op) 6. Luento - Ke 11.11.2015 Reaktiotermodynamiikan käyttö tulenkestävien valinnassa Marko Kekkonen MT-0.6101 Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa

Lisätiedot

Kellogg-diagrammit. Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2012 Teema 1 - Luento 1

Kellogg-diagrammit. Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2012 Teema 1 - Luento 1 Kellogg-diagrammit Ilmiömallinnus rosessimetallurgiassa Syksy Teema - Luento Eetu-Pekka Heikkinen, Tavoite Oia tulkitsemaan ja laatimaan ns. Kellogg-diagrammeja eli vallitsevuusaluekaavioita Eetu-Pekka

Lisätiedot

Kellogg-diagrammit. Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 1 - Luento 1

Kellogg-diagrammit. Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 1 - Luento 1 Kellogg-diagrammit Ilmiömallinnus rosessimetallurgiassa Syksy 6 Teema - Luento Tavoite Oia tulkitsemaan ja laatimaan ns. Kellogg-diagrammeja eli vallitsevuusaluekaavioita Aluksi tutustutaan yleisesti tasaainoiirroksiin

Lisätiedot

Ratkaisu. Tarkastellaan aluksi Fe 3+ - ja Fe 2+ -ionien välistä tasapainoa: Nernstin yhtälö tälle reaktiolle on:

Ratkaisu. Tarkastellaan aluksi Fe 3+ - ja Fe 2+ -ionien välistä tasapainoa: Nernstin yhtälö tälle reaktiolle on: Esimerkki Pourbaix-piirroksen laatimisesta Laadi Pourbaix-piirros, jossa on esitetty metallisen ja ionisen raudan sekä raudan oksidien stabiilisuusalueet vesiliuoksessa 5 C:een lämpötilassa. Ratkaisu Tarkastellaan

Lisätiedot

Korkealämpötilakemia

Korkealämpötilakemia ..7 Korkealämötilakemia Teema Luento Kellogg-diagrammit To..7 klo 8- SÄ4 Tavoite Oia tulkitsemaan ja laatimaan ns. Kelloggdiagrammeja eli vallitsevuusaluekaavioita Aluksi tutustutaan yleisesti tasaainoiirroksiin

Lisätiedot

Erilaisia entalpian muutoksia

Erilaisia entalpian muutoksia Erilaisia entalpian muutoksia REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Erilaisille kemiallisten reaktioiden entalpiamuutoksille on omat terminsä. Monesti entalpia-sanalle käytetään synonyymiä lämpö. Reaktiolämmöllä eli

Lisätiedot

Korkealämpötilakemia

Korkealämpötilakemia Korkealämpötilakemia Binääriset tasapainopiirrokset To 30.10.2017 klo 8-10 SÄ114 Tavoite Oppia lukemaan ja tulkitsemaan binäärisiä tasapainopiirroksia 1 Sisältö Hieman kertausta - Gibbsin vapaaenergian

Lisätiedot

Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen

Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen KEMA221 2009 PUHTAAN AINEEN FAASIMUUTOKSET ATKINS LUKU 4 1 PUHTAAN AINEEN FAASIMUUTOKSET Esimerkkejä faasimuutoksista? Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen Faasi = aineen

Lisätiedot

Faasipiirrokset, osa 2 Binääristen piirrosten tulkinta

Faasipiirrokset, osa 2 Binääristen piirrosten tulkinta Faasipiirrokset, osa 2 Binääristen piirrosten tulkinta Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 1 - Luento 4 Tavoite Oppia tulkitsemaan 2-komponenttisysteemien faasipiirroksia 1 Binääriset

Lisätiedot

= P 0 (V 2 V 1 ) + nrt 0. nrt 0 ln V ]

= P 0 (V 2 V 1 ) + nrt 0. nrt 0 ln V ] 766328A Termofysiikka Harjoitus no. 7, ratkaisut (syyslukukausi 2014) 1. Sylinteri on ympäristössä, jonka paine on P 0 ja lämpötila T 0. Sylinterin sisällä on n moolia ideaalikaasua ja sen tilavuutta kasvatetaan

Lisätiedot

Luento 9 Kemiallinen tasapaino CHEM-A1250

Luento 9 Kemiallinen tasapaino CHEM-A1250 Luento 9 Kemiallinen tasapaino CHEM-A1250 Kemiallinen tasapaino Kaksisuuntainen reaktio Eteenpäin menevän reaktion reaktionopeus = käänteisen reaktion reaktionopeus Näennäisesti muuttumaton lopputilanne=>

Lisätiedot

Sähkökemialliset tarkastelut HSC:llä

Sähkökemialliset tarkastelut HSC:llä Sähkökemialliset tarkastelut HSC:llä Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 4 - Luento 5 Tavoite Oppia hyödyntämään HSC-ohjelmistoa sähkökemiallisissa tarkasteluissa 1 Sisältö Sähkökemiallisiin

Lisätiedot

Korkealämpötilakemia

Korkealämpötilakemia 1.11.217 Korkealämpötilakemia Standarditilat Ti 1.11.217 klo 8-1 SÄ11 Tavoite Tutustua standarditiloihin liuosten termodynaamisessa mallinnuksessa Miksi? Millaisia? Miten huomioidaan tasapainotarkasteluissa?

Lisätiedot

Tehtävä 1. Tasapainokonversion laskenta Χ r G-arvojen avulla Alkyloitaessa bentseeniä propeenilla syntyy kumeenia (isopropyylibentseeniä):

Tehtävä 1. Tasapainokonversion laskenta Χ r G-arvojen avulla Alkyloitaessa bentseeniä propeenilla syntyy kumeenia (isopropyylibentseeniä): CHEM-A1110 Virtaukset ja reaktorit Laskuharjoitus 10/017 Lisätietoja s-postilla reetta.karinen@aalto.fi tai tiia.viinikainen@aalto.fi vastaanotto huoneessa E409 Kemiallinen tasapaino Tehtävä 1. Tasapainokonversion

Lisätiedot

Teddy 7. harjoituksen malliratkaisu syksy 2011

Teddy 7. harjoituksen malliratkaisu syksy 2011 Teddy 7. harjoituksen malliratkaisu syksy 2011 1. Systeemin käyttäytymistä faasirajalla kuvaa Clapeyronin yhtälönä tunnettu keskeinen relaatio dt = S m. (1 V m Koska faasitasapainossa reaktion Gibbsin

Lisätiedot

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot CHEM-A1250 Luento 9 Sisältö ja oppimistavoitteet Johdanto sähkökemiaan Hapetusluvun ymmärtäminen Hapetus-pelkistys reaktioiden kirjoittaminen 2 Hapetusluku

Lisätiedot

PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA

PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA Kevät 2016 Emppu Salonen Lasse Laurson Arttu Lehtinen Toni Mäkelä Luento 8: Kemiallinen potentiaali, suurkanoninen ensemble Pe 18.3.2016 1 AIHEET 1. Kanoninen

Lisätiedot

17VV VV Veden lämpötila 14,2 12,7 14,2 13,9 C Esikäsittely, suodatus (0,45 µm) ok ok ok ok L. ph 7,1 6,9 7,1 7,1 RA2000¹ L

17VV VV Veden lämpötila 14,2 12,7 14,2 13,9 C Esikäsittely, suodatus (0,45 µm) ok ok ok ok L. ph 7,1 6,9 7,1 7,1 RA2000¹ L 1/5 Boliden Kevitsa Mining Oy Kevitsantie 730 99670 PETKULA Tutkimuksen nimi: Kevitsan vesistötarkkailu 2017, elokuu Näytteenottopvm: 22.8.2017 Näyte saapui: 23.8.2017 Näytteenottaja: Eerikki Tervo Analysointi

Lisätiedot

Luku 2. Kemiallisen reaktion tasapaino

Luku 2. Kemiallisen reaktion tasapaino Luku 2 Kemiallisen reaktion tasapaino 1 2 Keskeisiä käsitteitä 3 Tasapainotilan syntyminen, etenevä reaktio 4 Tasapainotilan syntyminen 5 Tasapainotilan syntyminen, palautuva reaktio 6 Kemiallisen tasapainotilan

Lisätiedot

Jaksollinen järjestelmä ja sidokset

Jaksollinen järjestelmä ja sidokset Booriryhmä Hiiliryhmä Typpiryhmä Happiryhmä Halogeenit Jalokaasut Jaksollinen järjestelmä ja sidokset 13 Jaksollinen järjestelmä on tärkeä kemian työkalu. Sen avulla saadaan tietoa alkuaineiden rakenteista

Lisätiedot

Johdanto laskennalliseen termodynamiikkaan ja mikroluokkaharjoituksiin

Johdanto laskennalliseen termodynamiikkaan ja mikroluokkaharjoituksiin Johdanto laskennalliseen termodynamiikkaan ja mikroluokkaharjoituksiin Torstai 27.10.2016 klo 14-16 Luennon tavoite Tutustua eri tapoihin määrittää termodyn. tasapaino laskennallisesti Tutustua termodynaamisten

Lisätiedot

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016 PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016 Emppu Salonen Prof. Peter Liljeroth Viikko 6: Faasimuutokset Maanantai 5.12. Kurssin aiheet 1. Lämpötila ja lämpö 2. Työ ja termodynamiikan 1. pääsääntö 3. Lämpövoimakoneet

Lisätiedot

Korkealämpötilakemia

Korkealämpötilakemia Korkealämpötilakemia Gibbsin faasisääntö, kuvaajien laadinta sekä1-komponenttipiirrokset To 23.11.2017 klo 8-10 SÄ114 Tavoite Tutustua faasipiirrosten kokeelliseen ja laskennalliseen laadintaan ja siten

Lisätiedot

7 Termodynaamiset potentiaalit

7 Termodynaamiset potentiaalit 82 7 ermodynaamiset potentiaalit 7-1 Clausiuksen epäyhtälö Kappaleessa 4 tarkasteltiin Clausiuksen entropiaperiaatetta, joka määrää eristetyssä systeemissä (E, ja N vakioita) tapahtuvien prosessien suunnan.

Lisätiedot

Luento 2: Lämpökemiaa, osa 1 Keskiviikko klo Termodynamiikan käsitteitä

Luento 2: Lämpökemiaa, osa 1 Keskiviikko klo Termodynamiikan käsitteitä Luento 2: Lämpökemiaa, osa 1 Keskiviikko 13.9. klo 8-10 477401A - ermodynaamiset tasapainot (Syksy 2017) ermodynamiikan käsitteitä - Systeemi Eristetty - suljettu - avoin Homogeeninen - heterogeeninen

Lisätiedot

KEMA221 2009 KEMIALLINEN TASAPAINO ATKINS LUKU 7

KEMA221 2009 KEMIALLINEN TASAPAINO ATKINS LUKU 7 KEMIALLINEN TASAPAINO Määritelmiä Kemiallinen reaktio A B pyrkii kohti tasapainoa. Yleisessä tapauksessa saavutetaan tasapainoa vastaava reaktioseos, jossa on läsnä sekä lähtöaineita että tuotteita: A

Lisätiedot

Standarditilat. Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 2 - Luento 2. Tutustua standarditiloihin

Standarditilat. Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 2 - Luento 2. Tutustua standarditiloihin Standarditilat Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 216 Teema 2 - Luento 2 Tavoite Tutustua standarditiloihin Miksi käytössä? Millaisia käytössä? Miten huomioitava tasapainotarkasteluissa? 1 Miten

Lisätiedot

TUTKIMUSTODISTUS. Jyväskylän Ympäristölaboratorio. Sivu: 1(1) Päivä: 09.10.14. Tilaaja:

TUTKIMUSTODISTUS. Jyväskylän Ympäristölaboratorio. Sivu: 1(1) Päivä: 09.10.14. Tilaaja: Jyväskylän Ympäristölaboratorio TUTKIMUSTODISTUS Päivä: 09.10.14 Sivu: 1(1) Tilaaja: PIHTIPUTAAN LÄMPÖ JA VESI OY C/O SYDÄN-SUOMEN TALOUSHAL. OY ARI KAHILAINEN PL 20 44801 PIHTIPUDAS Näyte: Verkostovesi

Lisätiedot

Esimerkiksi ammoniakin valmistus typestä ja vedystä on tyypillinen teollinen tasapainoreaktio.

Esimerkiksi ammoniakin valmistus typestä ja vedystä on tyypillinen teollinen tasapainoreaktio. REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 REAKTIOTASAPAINO Johdantoa: Usein kemialliset reaktiot tapahtuvat vain yhteen suuntaan eli lähtöaineet reagoivat keskenään täydellisesti reaktiotuotteiksi, esimerkiksi palaminen

Lisätiedot

mak37135 MAK-37.135 Materiaalien ja prosessien termodynaamis-kineettiset perusteet Tentti 22.2.2001 Vastaa 7:ään kysymykseen 1. Sinun olisi arvioitava hiilettyykö teräs, jonka hiilipitoisuus on 0.35% vai

Lisätiedot

m h = Q l h 8380 J = J kg 1 0, kg Muodostuneen höyryn osuus alkuperäisestä vesimäärästä on m h m 0,200 kg = 0,

m h = Q l h 8380 J = J kg 1 0, kg Muodostuneen höyryn osuus alkuperäisestä vesimäärästä on m h m 0,200 kg = 0, 76638A Termofysiikka Harjoitus no. 9, ratkaisut syyslukukausi 014) 1. Vesimäärä, jonka massa m 00 g on ylikuumentunut mikroaaltouunissa lämpötilaan T 1 110 383,15 K paineessa P 1 atm 10135 Pa. Veden ominaislämpökapasiteetti

Lisätiedot

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö Kemia 3 op Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut Kurssin sisältö 1. Peruskäsitteet ja atomin rakenne 2. Jaksollinen järjestelmä,oktettisääntö 3. Yhdisteiden nimeäminen 4. Sidostyypit 5. Kemiallinen

Lisätiedot

Tasapainotilaan vaikuttavia tekijöitä

Tasapainotilaan vaikuttavia tekijöitä REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Tasapainotilaan vaikuttavia tekijöitä Fritz Haber huomasi ammoniakkisynteesiä kehitellessään, että olosuhteet vaikuttavat ammoniakin määrään tasapainoseoksessa. Hän huomasi,

Lisätiedot

Luento 2: Lämpökemiaa, osa 1 Torstai klo Termodynamiikan käsitteitä

Luento 2: Lämpökemiaa, osa 1 Torstai klo Termodynamiikan käsitteitä Luento 2: Lämpökemiaa, osa 1 orstai 11.10. klo 14-16 477401A - ermodynaamiset tasapainot (Syksy 2012) ermodynamiikan käsitteitä - Systeemi Eristetty - suljettu - avoin Homogeeninen - heterogeeninen Faasi

Lisätiedot

- Termodynaamiset edellytykset - On olemassa ajava voima prosessin tapahtumiselle - Perusta - Kemiallinen potentiaali

- Termodynaamiset edellytykset - On olemassa ajava voima prosessin tapahtumiselle - Perusta - Kemiallinen potentiaali Luento 1: Yleistä kurssista ja sen suorituksesta Tiistai 9.10. klo 10-12 Kemiallisten prosessien edellytykset - Termodynaamiset edellytykset - On olemassa ajava voima prosessin tapahtumiselle - Perusta

Lisätiedot

781611S KIINTEÄN OLOMUODON KEMIA (4 op)

781611S KIINTEÄN OLOMUODON KEMIA (4 op) 781611S KIINTEÄN OLOMUODON KEMIA (4 op) ma ti ke to pe 12.9. klo 12-14 19.9. klo 12-14 26.9. klo 12-14 3.10. klo 12-14 KE351 10.10. klo 12-14 17.10. klo 12-14 24.10. klo 12-14 31.10. klo 12-14 KE351 14.9.

Lisätiedot

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot CHEM-A1250 Luento 5 25.1.2017 Hapettuminen ja pelkistyminen Alun perin hapettumisella tarkoitettiin aineen yhtymistä happeen l. palamista: 2 Cu + O 2 -> 2

Lisätiedot

vi) Oheinen käyrä kuvaa reaktiosysteemin energian muutosta reaktion (1) etenemisen funktiona.

vi) Oheinen käyrä kuvaa reaktiosysteemin energian muutosta reaktion (1) etenemisen funktiona. 3 Tehtävä 1. (8 p) Seuraavissa valintatehtävissä on esitetty väittämiä, jotka ovat joko oikein tai väärin. Merkitse paikkansapitävät väittämät rastilla ruutuun. Kukin kohta voi sisältää yhden tai useamman

Lisätiedot

Johdanto laskennalliseen termodynamiikkaan ja mikroluokkaharjoituksiin

Johdanto laskennalliseen termodynamiikkaan ja mikroluokkaharjoituksiin Johdanto laskennalliseen termodynamiikkaan ja mikroluokkaharjoituksiin Torstai 7.9.2017 klo 8-10 Prosessimetallurgian tutkimusyksikkö Eetu-Pekka Heikkinen, 2017 Luennon tavoite Tutustua eri tapoihin määrittää

Lisätiedot

vetyteknologia Polttokennon tyhjäkäyntijännite 1 DEE-54020 Risto Mikkonen

vetyteknologia Polttokennon tyhjäkäyntijännite 1 DEE-54020 Risto Mikkonen DEE-5400 olttokennot ja vetyteknologia olttokennon tyhjäkäyntijännite 1 DEE-5400 Risto Mikkonen 1.1.014 g:n määrittäminen olttokennon toiminta perustuu Gibbsin vapaan energian muutokseen. ( G = TS) Ideaalitapauksessa

Lisätiedot

luku2 Kappale 2 Hapettumis pelkistymisreaktioiden ennustaminen ja tasapainottaminen

luku2 Kappale 2 Hapettumis pelkistymisreaktioiden ennustaminen ja tasapainottaminen Kappale 2 Hapettumis pelkistymisreaktioiden ennustaminen ja tasapainottaminen 1 Ennakkokysymyksiä 2 Metallien reaktioita ja jännitesarja Fe(s) + CuSO 4 (aq) Cu(s) + AgNO 3 (aq) taulukkokirja s.155 3 Metallien

Lisätiedot

Reaktiosarjat

Reaktiosarjat Reaktiosarjat Usein haluttua tuotetta ei saada syntymään yhden kemiallisen reaktion lopputuotteena, vaan monen peräkkäisten reaktioiden kautta Tällöin edellisen reaktion lopputuote on seuraavan lähtöaine

Lisätiedot

Puhtaan kaasun fysikaalista tilaa määrittävät seuraavat 4 ominaisuutta, jotka tilanyhtälö sitoo toisiinsa: Paine p

Puhtaan kaasun fysikaalista tilaa määrittävät seuraavat 4 ominaisuutta, jotka tilanyhtälö sitoo toisiinsa: Paine p KEMA221 2009 KERTAUSTA IDEAALIKAASU JA REAALIKAASU ATKINS LUKU 1 1 IDEAALIKAASU Ideaalikaasu Koostuu pistemäisistä hiukkasista Ei vuorovaikutuksia hiukkasten välillä Hiukkasten liike satunnaista Hiukkasten

Lisätiedot

Entalpia - kuvaa aineen lämpösisältöä - tarvitaan lämpötasetarkasteluissa (usein tärkeämpi kuin sisäenergia)

Entalpia - kuvaa aineen lämpösisältöä - tarvitaan lämpötasetarkasteluissa (usein tärkeämpi kuin sisäenergia) Luento 4: Entroia orstai 12.11. klo 14-16 47741A - ermodynaamiset tasaainot (Syksy 215) htt://www.oulu.fi/yomet/47741a/ ermodynaamisten tilansuureiden käytöstä Lämökaasiteetti/ominaislämö - kuvaa aineiden

Lisätiedot

Käytännön esimerkkejä on lukuisia.

Käytännön esimerkkejä on lukuisia. PROSESSI- JA Y MPÄRISTÖTEKNIIK KA Ilmiömallinnus prosessimet allurgiassa, 01 6 Teema 4 Tehtävien ratkaisut 15.9.016 SÄHKÖKEMIALLISTEN REAKTIOIDEN TERMODYNAMIIKKA JA KINETIIKKA Yleistä Tämä dokumentti sisältää

Lisätiedot

Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta

Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta Aihe 2: Materiaalitaseet Tavoite Tavoitteena on oppia tasetarkastelun käsite ja oppia tuntemaan, miten materiaalitaseita voidaan hyödyntää kokonaisprosessien sekä

Lisätiedot

Ruostumattoman teräksen valmistaminen loppupään terässulattoprosessit.

Ruostumattoman teräksen valmistaminen loppupään terässulattoprosessit. Ruostumattoman teräksen valmistaminen loppupään terässulattoprosessit www.outokumpu.com Johdanto Tuotantokaavio AOD-konvertteri AOD Senkka-asema SA Yhteenveto Ruostumaton teräs Ruostumaton teräs koostuu

Lisätiedot

Johdantoa. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?

Johdantoa. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi? Mitä on kemia? Johdantoa REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi? Kaikissa kemiallisissa reaktioissa tapahtuu energian muutoksia, jotka liittyvät vanhojen sidosten

Lisätiedot

7. Resistanssi ja Ohmin laki

7. Resistanssi ja Ohmin laki Nimi: LK: SÄHKÖ-OPPI Tarmo Partanen Teoria (Muista hyödyntää sanastoa) 1. Millä nimellä kuvataan sähköisen komponentin (laitteen, johtimen) sähkön kulkua vastustavaa ominaisuutta? 2. Miten resistanssi

Lisätiedot

www.ruukki.com MINERAALI- TUOTTEET Kierrätys ja Mineraalituotteet

www.ruukki.com MINERAALI- TUOTTEET Kierrätys ja Mineraalituotteet www.ruukki.com MINERAALI- TUOTTEET Kierrätys ja Mineraalituotteet Masuunihiekka stabiloinnit (sideaineena) pehmeikkörakenteet sidekivien alusrakenteet putkijohtokaivannot salaojan ympärystäytöt alapohjan

Lisätiedot

= 1 kg J kg 1 1 kg 8, J mol 1 K 1 373,15 K kg mol 1 1 kg Pa

= 1 kg J kg 1 1 kg 8, J mol 1 K 1 373,15 K kg mol 1 1 kg Pa 766328A Termofysiikka Harjoitus no. 8, ratkaisut syyslukukausi 2014 1. 1 kg nestemäistä vettä muuttuu höyryksi lämpötilassa T 100 373,15 K ja paineessa P 1 atm 101325 Pa. Veden tiheys ρ 958 kg/m 3 ja moolimassa

Lisätiedot

Firan vesilaitos. Laitosanalyysit. Lkm keski- maksimi Lkm keski- maksimi

Firan vesilaitos. Laitosanalyysit. Lkm keski- maksimi Lkm keski- maksimi Laitosanalyysit Firan vesilaitos Lämpötila C 3 8,3 8,4 4 8,4 9 ph-luku 3 6,5 6,5 4 7,9 8,1 Alkaliteetti mmol/l 3 0,53 0,59 4 1 1,1 Happi 3 2,8 4 4 11,4 11,7 Hiilidioksidi 3 23,7 25 4 1 1,9 Rauta Fe 3

Lisätiedot

vetyteknologia Polttokennon termodynamiikkaa 1 DEE Risto Mikkonen

vetyteknologia Polttokennon termodynamiikkaa 1 DEE Risto Mikkonen DEE-5400 olttokennot ja vetyteknologia olttokennon termodynamiikkaa 1 DEE-5400 Risto Mikkonen ermodynamiikan ensimmäinen pääsääntö aseraja Ympäristö asetila Q W Suljettuun systeemiin tuotu lämpö + systeemiin

Lisätiedot

Luento 10:Kertausta: Kemiallinen tasapaino + Kiinteän olomuodon kemia CHEM-A1250

Luento 10:Kertausta: Kemiallinen tasapaino + Kiinteän olomuodon kemia CHEM-A1250 Luento 10:Kertausta: Kemiallinen tasapaino + Kiinteän olomuodon kemia 9.2.2017 CHEM-A1250 Tasapaino ja tasapainovakio Kaksisuuntainen reaktio a A+ b B p P + r R Eteenpäin menevän reaktion nopeus: rr 1

Lisätiedot

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Ekso- ja endotermiset reaktiot sekä entalpian muutos

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Ekso- ja endotermiset reaktiot sekä entalpian muutos ympäristö ympäristö 15.12.2016 REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Ekso- ja endotermiset reaktiot sekä entalpian muutos Kaikilla aineilla (atomeilla, molekyyleillä) on asema- eli potentiaalienergiaa ja liike- eli

Lisätiedot

Lukion kemia 3, Reaktiot ja energia. Leena Piiroinen Luento 2 2015

Lukion kemia 3, Reaktiot ja energia. Leena Piiroinen Luento 2 2015 Lukion kemia 3, Reaktiot ja energia Leena Piiroinen Luento 2 2015 Reaktioyhtälöön liittyviä laskuja 1. Reaktioyhtälön kertoimet ja tuotteiden määrä 2. Lähtöaineiden riittävyys 3. Reaktiosarjat 4. Seoslaskut

Lisätiedot

MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA

MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA KEMIAA KAIK- KIALLA, KE1 Ulkoelektronit ja oktettisääntö Alkuaineen korkeimmalla energiatasolla olevia elektroneja sanotaan ulkoelektroneiksi eli valenssielektroneiksi.

Lisätiedot

k-kantaisen eksponenttifunktion ominaisuuksia

k-kantaisen eksponenttifunktion ominaisuuksia 3.1.1. k-kantaisen eksponenttifunktion ominaisuuksia f() = k (k > 0, k 1) Määrittely- ja arvojoukko M f = R, A f = R + Jatkuvuus Funktio f on jatkuva Monotonisuus Funktio f aidosti kasvava, kun k > 1 Funktio

Lisätiedot

1 Eksergia ja termodynaamiset potentiaalit

1 Eksergia ja termodynaamiset potentiaalit 1 PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka, kevät 2017 Emppu Salonen 1 Eksergia ja termodynaamiset potentiaalit 1.1 Suurin mahdollinen hyödyllinen työ Tähän mennessä olemme tarkastelleet sisäenergian

Lisätiedot

* FINAS -akkreditoitu menetelmä. Mittausepävarmuus ilmoitetaan tarvittaessa. Akkreditointi ei koske lausuntoa.

* FINAS -akkreditoitu menetelmä. Mittausepävarmuus ilmoitetaan tarvittaessa. Akkreditointi ei koske lausuntoa. Pvm: 16.9.2015 Projekti: 1510019970/1 Näytteenottopvm: 8.9.2015 Näytteenottopiste: Alvettula, kaivo Näyte saapui: 8.9.2015 Näytteenottaja: Antti Rehula Analysointi aloitettu: 8.9.2015 Määritys 15TP02480

Lisätiedot

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016 PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016 Emppu Salonen Lasse Laurson Toni Mäkelä Arttu Lehtinen Luento 6: Vapaaenergia Pe 11.3.2016 1 AIHEET 1. Kemiallinen potentiaali 2. Maxwellin

Lisätiedot

Sähkökemian perusteita, osa 1

Sähkökemian perusteita, osa 1 Sähkökemian perusteita, osa 1 Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2015 Teema 4 - Luento 1 Teema 4: Suoritustapana oppimispäiväkirja Tehdään yksin tai pareittain Tehtävät/ohjeet löytyvät kurssin

Lisätiedot

Lkm keski- maksimi Lkm keski- maksimi. Lkm keski- maksimi Lkm keski- maksimi

Lkm keski- maksimi Lkm keski- maksimi. Lkm keski- maksimi Lkm keski- maksimi Firan vesilaitos Lahelan vesilaitos Lämpötila C 12 9,5 14,4 12 7,9 8,5 ph-luku 12 6,6 6,7 12 8,0 8,1 Alkaliteetti mmol/l 12 0,5 0,5 12 1,1 1,1 Happi mg/l 12 4,2 5,3 12 11,5 13,2 Hiilidioksidi mg/l 12 21

Lisätiedot

Luku 8. Reaktiokinetiikka

Luku 8. Reaktiokinetiikka Luku 8 Reaktiokinetiikka 234 8.1 Reaktion nopeus Reaktiokinetiikka tarkastelee reaktioiden nopeuksia (vrt. termodynamiikka) reaktionopeus = konsentraation muutos aikayksikössä Tarkastellaan yksinkertaista

Lisätiedot

Aluksi. 1.1. Kahden muuttujan lineaarinen yhtälö

Aluksi. 1.1. Kahden muuttujan lineaarinen yhtälö Aluksi Matematiikan käsite suora on tarkalleen sama asia kuin arkikielen suoran käsite. Vai oliko se toisinpäin? Matematiikan luonteesta johtuu, että sen soveltaja ei tyydy pelkkään suoran nimeen eikä

Lisätiedot

EPÄORGAANINEN KEMIA HARJOITUKSIA. Jaksollinen järjestelmä

EPÄORGAANINEN KEMIA HARJOITUKSIA. Jaksollinen järjestelmä EPÄORGAANINEN KEMIA HARJOITUKSIA Jaksollinen järjestelmä Mitkä alkuaineet ovat oheisesta jaksollisesta järjestelmästä peitetyt A ja B? Mitkä ovat A:n ja B:n muodostamien kloridien stoikiometriat? Jos alkuaineita

Lisätiedot

1. van der Waalsin tilanyhtälö: 2 V m RT. + b2. ja C = b2. Kun T = 273 K niin B = cm 3 /mol ja C = 1200 cm 6 mol 2

1. van der Waalsin tilanyhtälö: 2 V m RT. + b2. ja C = b2. Kun T = 273 K niin B = cm 3 /mol ja C = 1200 cm 6 mol 2 FYSIKAALINEN KEMIA KEMA22) Laskuharjoitus 2, 28..2009. van der Waalsin tilanyhtälö: p = RT V m b a Vm V 2 m pv m = RT V m b = RT = RT a ) V m RT a b/v m V m RT ) [ b/v m ) a V m RT Soveltamalla sarjakehitelmää

Lisätiedot

RATKAISUT a + b 2c = a + b 2 ab = ( a ) 2 2 ab + ( b ) 2 = ( a b ) 2 > 0, koska a b oletuksen perusteella. Väite on todistettu.

RATKAISUT a + b 2c = a + b 2 ab = ( a ) 2 2 ab + ( b ) 2 = ( a b ) 2 > 0, koska a b oletuksen perusteella. Väite on todistettu. RATKAISUT 198 197 198. Olkoon suorakulmion erisuuntaisten sivujen pituudet a ja b sekä neliön sivun pituus c. Tehtävä on mielekäs vain, jos suorakulmio ei ole neliö, joten oletetaan, että a b. Suorakulmion

Lisätiedot

Yhdisteiden nimeäminen

Yhdisteiden nimeäminen Yhdisteiden nimeäminen Binääriyhdisteiden nimeäminen 1. Ioniyhdisteet 2. Epämetallien väliset yhdisteet Kompleksiyhdisteiden nimeäminen Kemiallinen reaktio 1. Reaktioyhtälö 2. Määrälliset laskut 3. Reaktionopeuteen

Lisätiedot

Fysiikan, kemian ja matematiikan kilpailu lukiolaisille

Fysiikan, kemian ja matematiikan kilpailu lukiolaisille Fysiikan, kemian ja matematiikan kilpailu lukiolaisille 28.1.2016 Kemian tehtävät Kirjoita nimesi, luokkasi ja lukiosi tähän tehtäväpaperiin. Kirjoita vastauksesi selkeällä käsialalla tehtäväpaperiin vastauksille

Lisätiedot

Alikuoret eli orbitaalit

Alikuoret eli orbitaalit Alkuaineiden jaksollinen järjestelmä Alkuaineen kemialliset ominaisuudet määräytyvät sen ulkokuoren elektronirakenteesta. Seuraus: Samanlaisen ulkokuorirakenteen omaavat alkuaineen ovat kemiallisesti sukulaisia

Lisätiedot

Faasi: Aineen tila, jonka kemiallinen koostumus ja fysikaalinen ominaisuudet ovat homogeeniset koko näytteessä. P = näytteen faasien lukumäärä.

Faasi: Aineen tila, jonka kemiallinen koostumus ja fysikaalinen ominaisuudet ovat homogeeniset koko näytteessä. P = näytteen faasien lukumäärä. FAASIDIAGRAMMIT Määritelmiä Faasi: Aineen tila, jonka kemiallinen koostumus ja fysikaalinen ominaisuudet ovat homogeeniset koko näytteessä. P = näytteen faasien lukumäärä. Esimerkkejä: (a) suolaliuos (P=1),

Lisätiedot

kun hiilimonoksidia ja vettä oli 0,0200 M kumpaakin ja hiilidioksidia ja vetyä 0,0040 M kumpaakin?

kun hiilimonoksidia ja vettä oli 0,0200 M kumpaakin ja hiilidioksidia ja vetyä 0,0040 M kumpaakin? Esimerkki: Mihin suuntaan etenee reaktio CO (g) + H 2 O (g) CO 2 (g) + H 2 (g), K = 0,64, kun hiilimonoksidia ja vettä oli 0,0200 M kumpaakin ja hiilidioksidia ja vetyä 0,0040 M kumpaakin? 1 Le Châtelier'n

Lisätiedot

c) Tasapainota seuraava happamassa liuoksessa tapahtuva hapetus-pelkistysreaktio:

c) Tasapainota seuraava happamassa liuoksessa tapahtuva hapetus-pelkistysreaktio: HTKK, TTY, LTY, OY, ÅA / Insinööriosastot Valintakuulustelujen kemian koe 26.05.2004 1. a) Kun natriumfosfaatin (Na 3 PO 4 ) ja kalsiumkloridin (CaCl 2 ) vesiliuokset sekoitetaan keske- nään, muodostuu

Lisätiedot

Tärkeitä tasapainopisteitä

Tärkeitä tasapainopisteitä Tietoa tehtävistä Tasapainopiirrokseen liittyviä käsitteitä Tehtävä 1 rajojen piirtäminen Tehtävä 2 muunnos atomi- ja painoprosenttien välillä Tehtävä 3 faasien koostumus ja määrät Tehtävä 4 eutektinen

Lisätiedot

T F = T C ( 24,6) F = 12,28 F 12,3 F T K = (273,15 24,6) K = 248,55 K T F = 87,8 F T K = 4,15 K T F = 452,2 F. P = α T α = P T = P 3 T 3

T F = T C ( 24,6) F = 12,28 F 12,3 F T K = (273,15 24,6) K = 248,55 K T F = 87,8 F T K = 4,15 K T F = 452,2 F. P = α T α = P T = P 3 T 3 76628A Termofysiikka Harjoitus no. 1, ratkaisut (syyslukukausi 2014) 1. Muunnokset Fahrenheit- (T F ), Celsius- (T C ) ja Kelvin-asteikkojen (T K ) välillä: T F = 2 + 9 5 T C T C = 5 9 (T F 2) T K = 27,15

Lisätiedot

Aineen häviämättömyyden periaate Jos lähtöaineissa on tietty määrä joitakin atomeja, reaktiotuotteissa täytyy olla sama määrä näitä atomeja.

Aineen häviämättömyyden periaate Jos lähtöaineissa on tietty määrä joitakin atomeja, reaktiotuotteissa täytyy olla sama määrä näitä atomeja. KE3 Pähkinänkuressa Olmudt reaktiyhtälössä 1) Ilmassa esiintyvät alkuaineet ja yhdisteet kaasuja (g). 2) Metallit, lukuun ttamatta elhpeaa, vat huneen lämmössä kiinteitä (s). 3) Iniyhdisteet vat huneen

Lisätiedot

jakokulmassa x 4 x 8 x 3x

jakokulmassa x 4 x 8 x 3x Laudatur MAA ratkaisut kertausarjoituksiin. Polynomifunktion nollakodat 6 + 7. Suoritetaan jakolasku jakokulmassa 5 4 + + 4 8 6 6 5 4 + 0 + 0 + 0 + 0+ 6 5 ± 5 5 4 ± 4 4 ± 4 4 ± 4 8 8 ± 8 6 6 + ± 6 Vastaus:

Lisätiedot

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta Insinöörivalinnan kemian koe MALLIRATKAISUT

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta Insinöörivalinnan kemian koe MALLIRATKAISUT Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta 2015 Insinöörivalinnan kemian koe 27.5.2015 MALLIRATKAISUT 1 a) Vaihtoehto B on oikein. Elektronit sijoittuvat atomiorbitaaleille kasvavan

Lisätiedot

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut: MAB - Harjoitustehtävien ratkaisut: Funktio. Piirretään koordinaatistoakselit ja sijoitetaan pisteet:. a) Funktioiden nollakohdat löydetään etsimällä kuvaajien ja - akselin leikkauspisteitä. Funktiolla

Lisätiedot

Reaktioyhtälö. Sähköisen oppimisen edelläkävijä www.e-oppi.fi. Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava

Reaktioyhtälö. Sähköisen oppimisen edelläkävijä www.e-oppi.fi. Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava Reaktioyhtälö Sähköisen oppimisen edelläkävijä www.e-oppi.fi Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava Empiirinen kaava (suhdekaava) ilmoittaa, missä suhteessa yhdiste sisältää eri alkuaineiden

Lisätiedot

Oikeat vastaukset: Tehtävän tarkkuus on kolme numeroa. Sulamiseen tarvittavat lämmöt sekä teräksen suurin mahdollinen luovutettu lämpö:

Oikeat vastaukset: Tehtävän tarkkuus on kolme numeroa. Sulamiseen tarvittavat lämmöt sekä teräksen suurin mahdollinen luovutettu lämpö: A1 Seppä karkaisee teräsesineen upottamalla sen lämpöeristettyyn astiaan, jossa on 118 g jäätä ja 352 g vettä termisessä tasapainossa Teräsesineen massa on 312 g ja sen lämpötila ennen upotusta on 808

Lisätiedot

4.1 Kaksi pistettä määrää suoran

4.1 Kaksi pistettä määrää suoran 4.1 Kaksi pistettä määrää suoran Kerrataan aluksi kurssin MAA1 tietoja. Geometrisesti on selvää, että tason suora on täysin määrätty, kun tunnetaan sen kaksi pistettä. Joskus voi tulla vastaan tilanne,

Lisätiedot

Luku 15 KEMIALLISET REAKTIOT

Luku 15 KEMIALLISET REAKTIOT Thermodynamics: An Engineering Approach, 7 th Edition Yunus A. Cengel, Michael A. Boles McGraw-Hill, 2011 Luku 15 KEMIALLISET REAKTIOT Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for

Lisätiedot

Oikeasta vastauksesta (1p): Sulamiseen tarvittavat lämmöt sekä teräksen suurin mahdollinen luovutettu lämpö:

Oikeasta vastauksesta (1p): Sulamiseen tarvittavat lämmöt sekä teräksen suurin mahdollinen luovutettu lämpö: A1 Seppä karkaisee teräsesineen upottamalla sen lämpöeristettyyn astiaan, jossa on 118 g jäätä ja 352 g vettä termisessä tasapainossa eräsesineen massa on 312 g ja sen lämpötila ennen upotusta on 808 C

Lisätiedot

LUKU 16 KEMIALLINEN JA FAASITASAPAINO

LUKU 16 KEMIALLINEN JA FAASITASAPAINO Thermodynamics: An Engineering Approach, 7 th Edition Yunus A. Cengel, Michael A. Boles McGraw-Hill, 2011 LUKU 16 KEMIALLINEN JA FAASITASAPAINO Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required

Lisätiedot

Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2½ p. = 2 p.

Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2½ p. = 2 p. Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta 2015 Insinöörivalinnan kemian koe 27.5.2015 MALLIRATKAISUT JA PISTEET Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei

Lisätiedot

Kuonien rakenne ja tehtävät

Kuonien rakenne ja tehtävät Kuonien rakenne ja tehtävät Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 8 - Luento 1 Tavoite Oppia tuntemaan kuonien tehtävät pyrometallurgisissa prosesseissa Oppia tuntemaan silikaattipohjaisten

Lisätiedot

Spontaanissa prosessissa Energian jakautuminen eri vapausasteiden kesken lisääntyy Energia ja materia tulevat epäjärjestyneemmäksi

Spontaanissa prosessissa Energian jakautuminen eri vapausasteiden kesken lisääntyy Energia ja materia tulevat epäjärjestyneemmäksi KEMA221 2009 TERMODYNAMIIKAN 2. PÄÄSÄÄNTÖ ATKINS LUKU 3 1 1. TERMODYNAMIIKAN TOINEN PÄÄSÄÄNTÖ Lord Kelvin: Lämpöenergian täydellinen muuttaminen työksi ei ole mahdollista 2. pääsääntö kertoo systeemissä

Lisätiedot

6. Yhteenvetoa kurssista

6. Yhteenvetoa kurssista Statistinen fysiikka, osa A (FYSA241) Vesa Apaja vesa.apaja@jyu.fi Huone: YN212. Ei kiinteitä vastaanottoaikoja. kl 2016 6. Yhteenvetoa kurssista 1 Keskeisiä käsitteitä I Energia TD1, siirtyminen lämpönä

Lisätiedot

HSC-ohje laskuharjoituksen 1 tehtävälle 2

HSC-ohje laskuharjoituksen 1 tehtävälle 2 HSC-ohje laskuharjoituksen 1 tehtävälle 2 Metanolisynteesin bruttoreaktio on CO 2H CH OH (3) 2 3 Laske metanolin tasapainopitoisuus mooliprosentteina 350 C:ssa ja 350 barin paineessa, kun lähtöaineena

Lisätiedot

Vesi. Pintajännityksen Veden suuremman tiheyden nesteenä kuin kiinteänä aineena Korkean kiehumispisteen

Vesi. Pintajännityksen Veden suuremman tiheyden nesteenä kuin kiinteänä aineena Korkean kiehumispisteen Vesi Hyvin poolisten vesimolekyylien välille muodostuu vetysidoksia, jotka ovat vahvimpia molekyylien välille syntyviä sidoksia. Vetysidos on sähköistä vetovoimaa, ei kovalenttinen sidos. Vesi Vetysidos

Lisätiedot

Kertaustehtävien ratkaisut LUKU 2

Kertaustehtävien ratkaisut LUKU 2 Kertaustehtävien ratkaisut LUKU 1. Neutraoitumisen reaktioyhtäö: H (aq) NaOH(aq) Na (aq) H O(). Lasketaan NaOH-iuoksen konsentraatio, kun V(NaOH) 150 m 0,150, m(naoh),40 ja M(NaOH) 39,998. n m Kaavoista

Lisätiedot

MATEMATIIKAN KOE PITKÄ OPPIMÄÄRÄ

MATEMATIIKAN KOE PITKÄ OPPIMÄÄRÄ YLIOPPILSTUTKINTO- LUTKUNT..7 MTEMTIIKN KOE PITKÄ OPPIMÄÄRÄ -osa Ratkaise kaikki tämän osan tehtävät. Tehtävät arvostellaan pistein. Kunkin tehtävän ratkaisu kirjoitetaan tehtävän alla olevaan ruudukkoon.

Lisätiedot

Ainemäärien suhteista laskujen kautta aineiden määriin

Ainemäärien suhteista laskujen kautta aineiden määriin REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Ainemäärien suhteista laskujen kautta aineiden määriin Mitä on kemia? Kemia on reaktioyhtälöitä, ja niiden tulkitsemista. Ollaan havaittu, että reaktioyhtälöt kertovat kemiallisen

Lisätiedot