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

Transkriptio

1 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 lämmössä kiinteitä (s). 4) Happjen ja emästen vesiliukset sekä muut veteen liukenevat aineet, esim. sulat, (aq). 5) Reaktin sallistuva vesi (l), palamisreaktissa mudstuva vesihöyry H 2 O(g). Aineen häviämättömyyden periaate Js lähtöaineissa n tietty määrä jitakin atmeja, reaktitutteissa täytyy lla sama määrä näitä atmeja. Laskut 1) Selvitä, mitä tehtävässä kysytään. Merkitse näkyviin tunnettujen suureiden kirjaintunnukset, lukuarvt ja yksiköt. 2) Kirjita tasapaintettu reaktiyhtälö lmutineen. 3) Selvitä tarvitsemasi suureyhtälöt ylös. 4) Tarkista vastauksen yksikkö ja merkitsevien numerjen tarkkuus. (Välitulksiin kaksi merkitsevää numera enemmän kuin tehtävän epätarkimmassa lähtöarvssa.) Reaktin rajittava tekijä = lähtöaine, jka lppuu kesken Reaktisarjat muita lähtöaineita ylimäärin Laske kaikkien aineiden ainemäärät ja vertaa niitä keskenään. Muista humiida reaktiyhtälön kertimet ainemääriä verratessa! Kyseessä sillin, kun haluttu tute syntyy useiden peräkkäisten reaktiiden kautta. 1) Tasapainta kaikki reaktiyhtälöt erikseen. 2) Kerr tai jaa reaktiyhtälöitä spivilla luvuilla, jtta reaktisarjan seuraavassa vaiheessa lähtöaineena leva aine vidaan vähentää pis pulittain. 3) Vaiheessa 2 saadut reaktiyhtälöt lasketaan yhteen, jllin saadaan kknaisreaktin reaktiyhtälö. Hapettuminen ja pelkistyminen 1) Palaminen npea hapettumisreakti eksterminen reakti

2 tarvitsee käynnistyäkseen energiaa täydellinen palaminen reaktitutteina vain vettä H 2 O(g) ja hiilidiksidia CO 2 (g) epätäydellinen palaminen reaktitutteina veden ja hiilidiksidin lisäksi häkää CO(g) ja jpa nkea C(s) 2) Orgaanisten yhdisteiden hapettuminen ja pelkistyminen Hapettuminen 1) hapen määrä lisääntyy 2) vedyn määrä vähenee hapettumista edesautetaan hapettimilla, kuten MnO 2, K 2 Cr 2 O 7, KMnO 4 primäärinen alkhli aldehydi karbksyylihapp sekundäärinen alkhli ketni Pelkistyminen 1) hapen määrä vähenee 2) vedyn määrä lisääntyy pelkistymistä edesautetaan pelkistimillä, kuten LiAlH 4, NaBH 4 + etanli karbksyylihapp aldehydi primäärinen alkhli ketni sekundäärinen alkhli 3) Epärgaanisten yhdisteitten hapettuminen ja pelkistyminen - Hapettuminen ja pelkistyminen elektrninsiirtreaktiina hapettuminen elektrnien luvuttamista pelkistyminen elektrnien vastaanttamista tapahtuvat aina samaan aikaan Hapettumis- ja pelkistymisreaktit vat yksinään pulireaktiita, mutta kun ne yhdistetään, saadaan kknaisreakti. Hapetin = aine, jka pelkistyy Pelkistin = aine, jka hapettuu Sastuminen Reakti, jssa mudstuu veteen niukkaliukisia sulja. Esim. NaCl(aq) + AgNO 3 (aq) AgCl(s) + NaNO 3 (aq) natriumnitraatti runsasliukinen sula, jten se ei sastu

3 hpeaklridi niukkaliukinen sula, jten sastuu MAOL s. 147 Käytetään kvalitatiivisessa analyysissä Hajaminen yhdiste hajaa tisiksi yhdisteiksi / alkuaineikseen tapahtuu tavallisesti lämmön tai valn vaikutuksesta ORGAANISTEN YHDISTEIDEN REAKTIOITA Krvautumis- eli substituutireakti tyypillinen alkaaneille, syklalkaaneille ja armaattisille hiilivedyille reaktissa lähtöainemlekyylin vetyatmi (tai useita vetyatmeja) krvautuu muilla atmeilla tai atmiryhmillä sivututteena jkin pieni mlekyyliyhdiste tapahtuakseen tarvitsee vala tai lämpöä val val Liittymis- eli additireakti hiilivetyjen kaksis- tai klmissids aukeaa, jllin mlekyyliin liittyy lisää atmeja tai atmiryhmiä tyypillinen alkeeneille ja alkyyneille Hydraus = vedyn liittäminen Hydrataati = veden liittäminen Markvnikvin sääntö: vetyatmi liittyy sille pulelle kaksissidsta, jlla n enemmän vetyatmeja Kndensaatireakti kaksi mlekyyliä liittyy yhteen ja niiden väliltä lhkeaa pieni mlekyylinen yhdiste useimmiten reaktissa lhkeaa vesi

4 eetterit, esterit, mnet bimlekyylit, kuten hiilihydraatit, rasvat ja prteiinit, mudstuvat kndensaatireaktilla Kuva 1 Esteröitymisreakti Hydrlyysi kndensaatireaktin vastareakti lähtöaine hajaa veden vaikutuksesta esim. esterihydrlyysissä esteri hajaa veden vaikutuksesta karbksyylihapksi ja alkhliksi vidaan tehdä emäksisissä lsuhteissa, jllin kyseessä emäshydrlyysi js esterihydrlyysi tehdään emäksisissä lsuhteissa, reaktissa vapautuva karbksyylihapp neutralituu sulaksi R 1 -COO-R 2 (l) + NaOH(aq) R 1 -OH(aq) + R 2 -COONa(aq) esim. saippuituminen rasvat glyserlin ja rasvahappjen estereitä keittämällä rasvaa natriumhydrksidilla emäksiseksi tehdyssä liuksessa, mudstuu glyserlia ja rasvahappjen natriumsulja kyseiset natriumsulat vat saippuaa

5 Eliminaati mlekyylistä irtaa sa, jllin syntyy kaksi reaktitutetta additireaktin vastareakti mlekyylin tyydyttymättömyysaste lisääntyy Entalpia = sisäenergia vakipaineessa kstuu sidsten ptentiaalienergiasta ja hiukkasten liike-energiasta Entalpiamuuts vidaan laskea myös sidsenergiiden avulla MAOL s. 139 Reaktientalpia = entalpiamuuts, jka liittyy tasapaintetun reaktiyhtälön mukaisiin ainemääriin Mudstumisentalpia = entalpiamuuts reaktille, jssa yksi mli yhdistettä syntyy alkuaineistaan Palamisentalpia = entalpiamuuts reaktille, jssa yksi mli yhdistettä reagi täydellisesti hapen kanssa Liukenemisentalpia = entalpiamuuts iniyhdisteen liukenemisreaktissa Eksterminen reakti vapauttaa energiaa ympäristöön esim. sidsten mudstuminen

6 Endterminen reakti sit energiaa ympäristöstä esim. sidsten katkeaminen Reaktinpeus määritellään 1) lähtöaineen vähenemisenä 2) reaktitutteen lisääntymisenä tietyllä aikavälillä. reakti kstuu erilaisista välivaiheista, jtka tapahtuvat eri npeuksilla hitain vaihe = reaktinpeuden määräävä vaihe Reaktinpeuden laskeminen keskimääräinen npeus suraan kaavalla hetkellinen npeus: piirretään tangentti npeuskäyrälle haluttuun khtaan ja lasketaan tangentin kulmakerrin Eri tekijöiden vaikutus reaktinpeuteen Jtta reakti tapahtuisi, 1) lähtöaineiden tulee törmäillä tisiinsa, 2) törmäyksen tulee tapahtua ikeasta suunnasta, 3) riittävällä npeudella. Lämpötilan vaikutus lämpötilan nstaminen npeuttaa hiukkasten liikettä törmäyksiä tapahtuu enemmän tdennäköisempää, että törmäys tapahtuu ikeasta suunnasta riittävällä vimakkuudella reakti tapahtuu helpmmin Knsentraatin vaikutus knsentraatin lisääminen lisää hiukkasia, jllin törmäyksiä tapahtuu enemmän tdennäköisempää, että törmäys tapahtuu ikeasta suunnasta riittävällä vimakkuudella reakti tapahtuu npeammin

7 Pinta-alan vaikutus kun reagivan aineen pinta-ala n suurempi, n aineella enemmän reaktille sutuisaa pinta-alaa tdennäköisempää, että törmäys tapahtuu ikeasta suunnasta Katalyytin vaikutus alentaa aktivitumisenergiaa reaktin tarvitaan vähemmän energiaa, jllin se tapahtuu myös npeammin YHTEENVETO: Sutuisten törmäysten määrä lisääntyy, kun 1) reagivien hiukkasten määrä lisääntyy 2) reagivien hiukkasten kineettinen energia lisääntyy 3) aktivitumisenergia alenee