Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

CHEMIE Ing. Radim Škuta Ph.D. Katedra chemie (617), kancelář: A 628 tel.: 597 324 323

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "CHEMIE Ing. Radim Škuta Ph.D. Katedra chemie (617), kancelář: A 628 tel.: 597 324 323"— Transkript prezentace:

1 CHEMIE Ing. Radim Škuta Ph.D. Katedra chemie (617), kancelář: A 628 tel.:

2 Tržil, Ullrych, Slovák: Příklady z chemie, VŠB-TUO, Kostura, Gregorová: Příklady z chemie pro bakalářské obory, VŠB-TUO, Rozsah předmětu: Literatura: Kostura, Gregorová: Základy chemie pro strojní obory, VŠB-TUO, přednášky: 2 hod. týdně cvičení : 2 hod. týdně – výpočtové

3 C HEMIE – POSTAVENÍ V PŘÍRODNÍCH VĚDÁCH Stavba látek a jejich klasifikace

4 ČÍM SE CHEMIE ZABÝVÁ?  vztahem složení a struktury látek k jejich vlastnostem,  kvalitativními změnami látek, tj. změnami jejich podstaty (chemické reakce). Studuje:  úkazy provázející tyto děje – vzrůst, nebo pokles teploty, fluorescence, …atd.  podmínky jejich průběhu – vliv teploty, tlaku, katalyzátoru, koncentrace reagujících látek…atd.

5 ROZDĚLENÍ CHEMIE Základní disciplíny:  chemie obecná,  chemie anorganická,  chemie organická Interdisciplinární a aplikované obory: - fyzikální, - analytická, - jaderná, - makromolekulární, - biochemie..atd.

6 ZÁKLADNÍ VLASTNOSTI HMOTY Klasifikace hmoty:  Látka – forma hmoty s přetržitou strukturou: Soustava samostatných částic, s nenulovou klidovou hmotností.  Pole – forma hmoty s nepřetržitou strukturou: Uskutečňuje se prostřednictvím tzv. energetických kvant, která se pohybují určitou rychlostí a mají nulovou klidovou hmotnost.

7 ElektronyProtonyNeutrony Elementární částice Stavební jednotky chemických látek Atomy Molekuly Ionty Prvky Sloučeniny Čisté látky (Chemická individua) Složené látkové systémy Směsi Roztoky Chemické látky STAVBA LÁTEK A JEJICH KLASIFIKACE

8 ELEMENTÁRNÍ ČÁSTICE částicehmotnostnáboj elektron9, kg-1, C proton1, kg+1, C neutron1, kg0 Všimněme si, že protony a neutrony mají vzájemně zhruba srovnatelnou hmotnost, avšak elektrony jsou mnohem lehčí. Závěr – elektrony by mohly být klasickými elementárními částicemi, avšak protony a neutrony jimi nebudou – M.Gell-Mann a G.Zweig předpověděli kvarkovou strukturu protonů a neutronů (r.1969 prokázána) – teorie, která počítá s preony – hypotetickými částicemi, z nichž se mohou skládat kvarky (dodnes chybí důkaz).

9 STAVBA LÁTEK A JEJICH KLASIFIKACE ElektronyProtonyNeutrony Elementární částice Stavební jednotky chemických látek AtomyMolekulyIonty Prvky Sloučeniny Čisté látky (Chemická individua) Složené látkové systémy Směsi Roztoky Chemické látky

10 STAVEBNÍ JEDNOTKY CHEMICKÝCH LÁTEK Atom - základní částice běžných látek, kterou už chemickými prostředky dále nelze dělit a která definuje vlastnosti daného chemického prvku. 5.stol. př. n. l. (Demokritos) - filosofická teorie, podle které nelze hmotu dělit donekonečna, neboť na nejnižší úrovni existují dále nedělitelné částice - atomos. Přelom 18. a 19. stol. - John Dalton – základ moderní atomistiky Každý prvek má jiný atom. Atomy jednoho prvku mají stejné vlastnosti.

11 Molekula – nejmenší částice látky, která je schopna samostatné existence v prostoru. Je tvořena určitým počtem atomů: stejného druhu (v případě prvků) různého druhu (v případě sloučenin) STAVEBNÍ JEDNOTKY CHEMICKÝCH LÁTEK např.: H 2, Cl 2, O 2, P 4, S 8 např.: H 2 SO 4, CO 2, Fe(OH) 2 ….atd.

12 STAVEBNÍ JEDNOTKY CHEMICKÝCH LÁTEK Ionty - elektricky nabité částice atomární velikosti (atomy, molekuly, někdy i skupiny atomů či molekul). Klasifikace iontů:  kladně nabité (kationty) – např. Na +, K +, Ca 2+  jednoduché – Cl -, O 2-, Ag +, Cr 3+  záporně nabité (anionty) – např. Cl -, F -, O 2-  složené – NH 4 +, OH -, PO 4 3-

13 VLASTNOSTI MIKROČÁSTIC  Hmotnost - m at.,m mk,m i - skutečné hmotnosti atomů, molekul, iontů (cca kg). Relativní atomová hmotnost je určena vztahem: kde: m at je klidová hmotnost atomu, m u je atomová hmotnostní konstanta (1, kg) Hodnota A r pro každý prvek je tabelována v periodické soustavě prvků (PSP). A r je bezrozměrná veličina. Relativní molekulová hmotnost M r jakékoli molekuly je dána součtem A r všech atomů, které ji tvoří.

14 Elementární částice ElektronyProtony Neutrony Stavební jednotky chemických látek AtomyMolekulyIonty Prvky Sloučeniny Čisté látky (Chemická individua) Směsi Roztoky Složené látkové systémy Chemické látky

15 ČISTÉ LÁTKY (CHEMICKÁ INDIVIDUA)  Prvky - látky složené z atomů stejného druhu. Nelze je chemicky dále dělit na látky jednodušší. - nesloučené (jednoatomové prvky): He, Ne, Ar…, - sloučené (víceatomové): H 2, O 2, P 4, S 8 …atd., - vázané v krystalové struktuře - např.: C v diamantu, nebo grafitu

16  Sloučeniny - látky tvořené stejnými molekulami, které vznikly sloučením dvou, nebo více různých atomů. - samostatné molekuly - v plynném skupenství, např. CO 2, - jednotlivé molekuly ve struktuře nelze identifikovat (pevné skupenství) - např. SiO 2 (křemen) - soustava vzájemně se obklopujících iontů - např. NaCl, CaF 2, KNO 3 ….atd.

17 Elementární částice ElektronyProtony Neutrony Stavební jednotky chemických látek AtomyMolekulyIonty Prvky Sloučeniny Čisté látky (Chemická individua) Směsi Roztoky Složené látkové systémy Chemické látky

18 SLOŽENÉ LÁTKOVÉ SYSTÉMY Soustavy dvou nebo více čistých látek (složek), které lze fyzikálními metodami oddělit ze systému a které jsou schopné samostatné existence.  homogenní - má ve všech svých částech stejné vlastnosti.  heterogenní - skládá se z několika okem rozlišitelných homogenních oblastí (fází). Na rozhraní fází se vlastnosti soustavy mění skokem. např.: roztoky vzájemně dobře mísitelných látek např.: soustava voda-led, směsi vzájemně omezeně rozpustných, či nerozpustných látek

19  Roztoky - vícesložkové, jednofázové (a tedy homogenní) soustavy, bez ohledu na jejich skupenství. - kapalné (např. kuchyňská sůl ve vodě, soustava benzen- toluen,…atd.), - plynné (směsi plynů - např. vzduch, propan-butan, apod.), - pevné (např. slitiny kovů – mosaz, bronz, pájka,…atd.)

20  Směsi – vícefázové (tudíž heterogenní), vícesložkové soustavy (např. žula). Rozlišení homogenity a heterogenity není vždy zcela jednoznačné – při čím dál jemnější zrnitosti fází se heterogenní soustavy blíží soustavám homogenním. Za hraniční oblast homogenity se považuje rozmělnění fází na částice o rozměrech 1- cca 500 nm.

21 ZÁKLADNÍ CHEMICKÉ POJMY Máme-li stanovit velikost určitého systému, lze uvést tři údaje: hmotnost systému (m) objem systému (V) počet částic tvořících systém (N) Množství hmoty v systému vyjádřené počtem základních částic se označuje jako látkové množství (n), jednotkou této veličiny je [mol].

22 Mol - je látkové množství soustavy, jejíž počet základních částic (atomů,molekul, či iontů) je roven počtu atomů ve 12g nuklidu uhlíku 12 C. Látkové množství soustavy (n) se vyjadřuje vztahem: kde N je celkový počet částic v systému Tento počet udává Avogadrova konstanta N A = 6, mol -1

23 Veličiny vztažené na látkové množství - molární veličiny.  Molární hmotnost – hmotnost soustavy o látkovém množství 1 mol. [g.mol -1 ] Molární hmotnost sloučeniny A x B y C z = součet molárních hmotností prvků vynásobených stechiometrickými koeficienty. M(A x B y C z ) = xM A + yM B + zM C Molární hmotnost každého prvku je tabelovaná v periodické tabulce a je číselně rovna jeho A r. Liší se pouze jednotkou.

24  Molární objem – používá se u plynných látek. [dm 3.mol -1 ] Za normálních podmínek ( Pa; 273K) má molární objem ideálního plynu hodnotu: Tato veličina je silně závislá na tlaku a teplotě. V m,0 = 22,4 dm 3.mol -1 Stejná látková množství různých plynů zaujímají za stejných podmínek stejné objemy. Avogadrův zákon:

25 Oxidační číslo: Elektrický náboj, který by byl přítomen na atomu prvku, kdybychom rozbili všechny vazby ve sloučenině a vazebné elektrony každé vazby, která z tohoto atomu vychází, přidělili elektronegativnějšímu vazebnému partneru. Oxidační čísla mohou být: kladná záporná nula necelistvá - Označují se římskou číslicí vpravo nahoře, za symbolem prvku. Označují se zlomkem (arabskými číslicemi)


Stáhnout ppt "CHEMIE Ing. Radim Škuta Ph.D. Katedra chemie (617), kancelář: A 628 tel.: 597 324 323"

Podobné prezentace


Reklamy Google