ZAKON O ODRŽANJU MASE XVIII - opstahemija.tmf.bg.ac.rs hemija 1/02_Osnovni... · KOLIČINA...
Transcript of ZAKON O ODRŽANJU MASE XVIII - opstahemija.tmf.bg.ac.rs hemija 1/02_Osnovni... · KOLIČINA...
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
ZAKON O ODRŽANJU MASE
Zbir masa supstanci koje stupaju u reakciju (reaktanti) jednak je zbirumasa supstanci koje nastaju u toj reakciji (proizvodi).
Σm(reaktanti) = Σm(proizvodi)
Deo opštijeg Zakona o održanju materije
Antoan Lavoazjekraj XVIII veka
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
ZAKON STALNIH ODNOSA MASA
Elementarne supstance međusobno se jedine samo u istom, stalnommasenom odnosu.
8,0 g kiseonika i 1,0 g vodonika
Voda H2O
UVEK BEZ OBZIRA NA VIŠAKNEKOG OD REAKTANATA
Daltonidi ‐ stehiometrijska jedinjenja, stalnog sastava (npr. H2O).
Bertolidi ‐ retka jedinjenja čiji je sastav promenljiv (čvrsti rastvori).
Žozef Prustkraj XVIII veka
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
ZAKON UMNOŽENIH ODNOSA MASADžon Dalton
početak XIX veka
CO 3 g C : 4 g O CO2 3 g C : 8 g O
U različitim jedinjenjima dva ista elementa, mase jednog elementa, koji se jedini sa stalnom masom drugog elementa, odnose se kao mali celi brojevi.
12
/4/4
N2O 0,57 g O
NO 1,14 g O
N2O3 1,71 g O
NO2 2,28 g O
N2O5 2,85 g O
1
2
3
4
5
/0,57Odnos masa kiseonikau različitim jedinjenjima
sa ugljenikom
U različitim jedinjenjima C I O:U različitim jedinjenjima N i O sa 1 g azota jedini se:
Džon Dalton 1802 postavlja
TEORIJU O ATOMSKOJ STRUKTURI MATERIJE
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
1. Atomi su najsitnije čestice koje se dalje ne mogu deliti.
2. Atomi jednog elementa imaju istu masu i ista svojstva kojasu različita od atoma drugih elemenata.
3. Sjedinjavanjem atoma različitih elemenata nastaju “složeni atomi”čija je masa jednaka zbiru masa atoma koji ih grade.
Uveo je pojam RELATIVNE ATOMSKE MASEAr(element) = koliko puta je masa atoma elementa veća od mase atoma vodonika
vodonik kiseonik
+ = voda
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
ZAKON STALNIH ZAPREMINSKIH ODNOSAGej‐Lisak
početak XIX veka
Zapremine gasovitih supstanci koje međusobno reaguju ili nastaju u hemijskoj reakciji, merene pod istim uslovima (p, t) odnose se kao mali celi brojevi.
2 zapremine 1 zapremina 2 zapreminedm3 vodonika dm3 kiseonika dm3 vodene
pare
Atom kiseonika bi morao da se podeli
Ako bi se u jednakim zapreminama svih gasovitihsupstanci pod istim uslovima nalazio jednak broj atoma:
+ =
2 V + 1V = 2V
+
2 N + 1N = 2N
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
AVOGADROV ZAKON
U jednakim zapreminama različitih gasova pod istim uslovima nalazi se isti broj molekula (čestica).
Avogadropočetak XIX veka
V1 = V2
p1 = p2T1 = T2
N1(čestica) = N2(čestica)
Sada je moglo da se napiše:2 H2(g) + 1 O2(g) → 2 H2O(g)
Pretostavio je da da su najmanje čestice gasa dvoatomne ‐molekuli.
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
)C(121
126
ar
m
mA =
Skala relativnih atomskih masa zasnovana je na izotopu ugljenika 12C6
u – unificirana jedinica atomske mase(ili Da – dalton)
u je 1/12 mase atoma ugljenika12C6
kg1066,1)C(121 2712
6‐×== mu
RELATIVNA ATOMSKA MASA
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
)C(121
126
ar
m
mA =
u – unificirana jedinica atomske mase(ili Da – dalton)
um
Aa
r =ma(O) = Ar(O) u =
= 15,9994 ∙ 1,66 ∙10‐27 =
= 2,657·10‐23 gprosečna masa atoma kiseonika
RELATIVNA ATOMSKA MASA
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
)C(121
126
ar
m
mA =
RELATIVNA ATOMSKA MASAPriručnik
)C(121 12
6
mr
m
mM =Relativna molekulska masa
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
MOL I MOLARNA MASA
KOLIČINA SUPSTANCE (mera za brojnost čestica) – n JEDINICA: mol
Jedan mol supstance sadrži onoliko elementarnih česticakoliko atoma sadrži 12 g ugljenikovog izotopa 12C.
NA = 6,022∙1023Avogadrov broj
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
MOL I MOLARNA MASA
6,022∙1023 atoma Na
6,022∙1023 atoma Cl
6,022 1023 atoma H
6,022∙1023 molekula H2
= 1 mol atoma Na
= 1 mol atoma Cl
= 1 mol atoma H
= 1 mol molekula H2 ima masu 2,016 g
ima masu 22,99 g
ima masu 35,45 g
ima masu 1,008 g
Avogadrov broj NA = 6,022∙1023
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
MOL I MOLARNA MASA
helijum
sumpor
živa
bakar
MOLARNA MASA – masa jednog mola
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
MOL I MOLARNA MASA
helijum – 4,003 g
sumpor – 32,07 g
živa – 200,6 g
bakar – 63,55 g
MOLARNA MASA – masa jednog mola
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
MOL I MOLARNA MASA
helijum – 4,003 g
sumpor – 32,07 g
živa – 200,6 g
bakar – 63,55 g
MOLARNA MASA – masa jednog mola
M(S) = 32,07 g mol– 1
M(He) = 4,003 g mol– 1
M(Cu) = 63,55 g mol– 1
M(Hg) = 200,6 g mol– 1
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
Molarna masa ‐masa Avogadrovog broja čestica
MOL I MOLARNA MASA
MOLARNA MASA – masa jednog mola
MOLARNA MASA –M JEDINICA: kg mol–1
Izražena u g mol–1 jednaka je brojčano relativnoj molekulskoj/atomskoj masi
FormulaZbir relativnihatomskih masa
Relativnamolekulska masa
Molarna masa(g mol–1)
O 16,00 16,00 16,00
O2 2·16,00 32,00 32,00
H2O 2·1,008 + 16,00 18,02 18,02
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
MOL I MOLARNA MASA
MOLARNA MASA – masa jednog mola
Masa supstance proporcionalna je količini:
m = M ∙ n
Zapremina jednog mola gasovite supstance ‐ MOLARNA ZAPREMINA, Vm
Molarna zapremina pri standardnim uslovima (p = p , T = 273 K):
Vm = 22,4 dm3
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
GASNI ZAKON
Stanje gasa potpuno je opisano njegovomkoličinom, pritiskom, temperaturom i zapreminom
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
GASNI ZAKONI
1. Zapremina gasa direktno je proporcionalna njegovoj količini
V = k1nPri konstantnim T i p
Avogadrova hipoteza: jednak broj molekula različitih gasovana istom p i T zauzima jednake zapremine. Zapremina gasa je proporcionalna njegovoj količini.
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
GASNI ZAKONI
2. Zapremina gasa direktno je proporcionalna temperaturi gasa
V = k2TPri konstantnim n i p
Gej‐Lisak i Šarl
Zakon Šarla i Gej‐Lisaka
Sobna T T < – 100 oC
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
GASNI ZAKONI
V = k3/p
Pri konstantnim n i T
Robert Bojl
P r i t i s a k
Z a p r e m i n a
3. Zapremina gasa obrnuto je proporcionalna pritisku gasa
Bojlov zakon
const.) ( const. == mTpV
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
GASNI ZAKONI
V = k3/pV = k2TV = k1nVaži:
V ∼ nT/p
JEDNAČINA GASOVITOG STANJA
const. je isto za sve gasove, jer važi Avogadrov zakon
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
GASNI ZAKONI
nRTpV =JEDNAČINA STANJA IDEALNOG GASA
R – gasna konstanta
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=
mol KJ
mol K m Pa
315,83
R
V (m3)P (Pa) T(K)
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
GASNI ZAKON Daltonov zakon parcijalnih pritisaka
Ukupan pritisak smeše gasova jednak je zbiruparcijalnih pritisaka komponenata smeše.
ptot = RTntot V = (nA + nB) RT
V
ptot = nA RTV
+ nBRTV
pA = nA RTV
pB = nB RTV
parcijalni pritisci komponenata A i B
ptot = pA + pB
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
GASNI ZAKON
ptot= ntot RTVpA = nA RT
VpB = nB RT
V
pAptot
nAntot
=nAntot
xA =
Molski udeo komponente A u smeši
pA = xAptot
pi = Xi ptot
Daltonov zakon parcijalnih pritisaka
i
Molski udeo bilo koje komponente u smeši gasova
OSNOVNI HEMIJSKI ZAKONI
GASNI ZAKON Daltonov zakon parcijalnih pritisaka
Ukupan pritisak smeše gasova jednak je zbiruparcijalnih pritisaka komponenata smeše.
Gasoviti, u vodinerastvorljivi
proizvod reakcije. Podešavanje nivoa tečnostiptotal = patm
ptotal = pgas + pH2O
Ravnotežni napon vodene pare