Chemie Přednášející: Doc. Ing. Petr Exnar, CSc.

Prezentace na téma: "Chemie Přednášející: Doc. Ing. Petr Exnar, CSc."— Transkript prezentace:

1 Chemie Přednášející: Doc. Ing. Petr Exnar, CSc.
Mgr. Irena Šlamborová, Ph.D. katedra chemie Spojení: telefon mobil Adresář Studijní materiály/ CH1T Chemie pro textilní fakultu, kombinované studium

2 Pomocná literatura Vacík J.: Obecná chemie. Praha, SPN 1986.
Klikorka J., Hájek B., Votinský J.: Obecná a anorganická chemie. SNTL, Praha 1989. Kotlík B., Růžičková K.: Cvičení k Chemii v kostce pro střední školy. Fragment, Havlíčkův Brod 2000. Šrámek V.: Obecná a anorganická chemie. Nakladatelství Olomouc, Olomouc 2000. Vojuckij S.S.: Kurs koloidní chemie. SNTL, Praha 1984.

3 Formy hmoty korpuskulární (diskrétní) struktura - částice typická nenulová klidová hmotnost částice nemohou nabýt rychlosti světla

4 nepřetržitá struktura - pole
elektromagnetické, gravitační, jaderné typická nulová klidová hmotnost pole se šíří rychlostí světla

5 Dualistický charakter hmoty
Korpuskulární částice Difrakce elektronů na krystalové mřížce h  =  E =  . m . v2 m . v h ... Planckova konstanta

6 Pole Elektromagnetické záření kvantová teorie záření - fotony
h E = h .  m =  c .  korpuskulární charakter při interakcích s mikročásticemi (atomy, elektrony) vlnový charakter při interakcích s makrosoustavami (odraz a lom světla)

7 Atomy a molekuly Velikost jádra přibližně 0,01 . 10-12 m
Velikost atomu 100 až m 0,1 až 0,6 nm Velikost molekul 10-10 až 10-8 m desetiny až desítky nm

8 Studium hmoty elementární částice, pole - jaderná fyzika
atomy, molekuly - chemie makroskopická tělesa v různém skupenství - klasická fyzika živé i neživé přírodní organismy a materiály - biologie

9 Chemie se zabývá vzájemnými vztahy mezi
atomy, ionty a molekulami a zákonitostmi jejich interakcí a přeměn

10 Základní stavební částice hmoty
atom - nejmenší elektroneutrální částice, která se účastní chemických reakcí (prvky) molekula - nejmenší elektroneutrální částice, složená ze dvou či více atomů, která má složení a chemické vlastnosti dané látky (prvky, sloučeniny) iont - stavební částice nesoucí elektrický náboj (kationty, anionty)

11 Sloučenina a směs Sloučenina – složena z molekul nebo iontů v konstantním poměru a s definovanou strukturou, vyznačuje se konkrétními fyzikálními vlastnostmi

12 Sloučenina a směs Směs – soustava tvořená alespoň dvěma složkami, složena z různých molekul nebo krystalických fází v proměnném poměru homogenní směs – roztoky, plynné směsi (není přítomno fázové rozhraní) heterogenní směs – slitiny, koloidní soustavy, suspenze (definované fázové rozhraní)

13 Základní chemické zákony
Zákon zachování hmotnosti Zákon zachování energie Zákon stálých poměrů slučovacích Zákon násobných poměrů slučovacích Zákon stálých poměrů objemových Avogadrův zákon

14 Zákon zachování hmotnosti
Hmotnost všech látek do reakce vstupujících je rovna hmotnosti všech reakčních produktů, tj. hmotnost izolované soustavy je stálá a nezávisí na změnách, které v ní probíhají.

15 Zákon zachování energie
Celková energie soustavy je stálá a nezávisí na změnách, které v ní probíhají, tj. energii nelze vytvořit, ani ji nelze zničit.

16 Zákon zachování hmotnosti a energie
Příklad: Při vzniku 9 g vody z vodíku a kyslíku se uvolní 1, J a hmotnost soustavy klesne o 1, g

17 Avogadrův zákon Ve stejných objemech různých plynů a par je za stejného tlaku a teploty stejný počet molekul. VM (0 °C, Pa) = 22,41 dm3 .mol-1

18 Hmotnost, látkové množství
hmotnost 1 atomu 12C = 19, kg Relativní vyjadřování hmotnosti 1 u = 1, kg = 1/12 hmotnosti atomu nuklidu 12C

19 Definice molu jako jednotky látkového množství
Vzorek stejnorodé látky má látkové množství jeden mol, obsahuje-li právě tolik částic, kolik je atomů ve vzorku nuklidu uhlíku 12C o hmotnosti 12 g.

20 Avogadrova konstanta Avogadrova konstanta NA udává počet částic (atomů, molekul nebo iontů) v jednom molu látky: NA = 6, mol-1 Objem 1 molu plynu za normálních podmínek (p = 101,325 kPa, T = 273,15 K) Vm = 22,41 dm3.mol-1

21 Relativní molekulová (resp. atomová) hmotnost MR(A)
Relativní molekulová hmotnost udává, kolikrát je hmotnost dané částice látky m(A) větší než 1/12 hmotnosti atomu nuklidu 12C (mu). m(A) MR(A) =  (g.mol-1) mu

22 Vícesložkové soustavy
V praxi se nejčastěji uplatňují přepočty látkové množství  hmotnost látky hmotnost látky  objem látky látkové množství  objem látky

23 Molární zlomek n(A) X(A) =  , % n poměr přítomných částic

24 Hmotnostní zlomek m(A) w(A) =  1, % mc
poměr hmotností přítomných složek

25 Objemový zlomek V(A) (A) =  , % V poměr objemů, hlavně plyny

26 Molární koncentrace n(A) cM(A) =  mol.dm-3 V běžné vyjádření roztoků
Relativní molární koncentrace - bezrozměrná

27 Hmotnostní koncentrace
m(A) cH(A) =  g.dm-3 V běžné vyjádření roztoků

28 Další vyjádření koncentrací
Molalita n(A) cm(A) =  mol.kg-1 mL molalita nezávisí na teplotě ppm 0,0001 % (10-6) ppb 0, % (10-9)

29 Výpočty složení roztoků
Pět základních vztahů definice hmotnostního zlomku definice molární koncentrace definice hmotnostní koncentrace definice hustoty definice počtu molů

30 Hustota mc  =  g.cm-3 V mc .. hmotnost roztoku celková
V .. objem roztoku (pozor, v cm-3)

31 Počet molů m(A) n =  mol M(A) m(A) .. hmotnost složky A
M(A) .. molekulová hmotnost složky A (přiřadit rozměr g.mol-1)