Bagian I
1. 1 mol gas apa pun di n. kamu. menempati volume yang sama, sebesar 22,4 liter. Volume ini disebut molar dan dilambangkan dengan Vm.
2. Jumlah zat (n) - perbandingan volume gas di N. kamu. ke volume molar:
n = V/Vm=> Vm diukur dalam l/mol.
3. Oleh karena itu, jumlah zat
4. Lengkapi tabel “Karakteristik kuantitatif zat” dengan melakukan perhitungan yang diperlukan.
Bagian II
1. Membangun hubungan antara nama dan dimensi besaran.
2. Tunjukkan rumus yang merupakan turunan dari rumus dasar n = V/Vm.
2) V=n Vm
3) Vm=V/n
3. Berapa banyak molekul yang mengandung 44,8 liter (N.S.) karbon dioksida? Selesaikan masalah dengan dua cara.
4. Temukan kondisi masalah di mana Anda perlu mencari jumlah molekul N jika volume V diketahui.
Hitunglah jumlah partikel nitrogen(II) oksida jika volumenya 67,2 liter.
Selesaikan masalah dengan cara apa pun.
5. Hitung massa 78,4 L (jumlah) klorin.
6. Tentukan volume 297 g fosgen (COCl2).
7. Hitung massa 56 liter amonia, yang 10% larutannya dalam air dikenal dalam dunia kedokteran sebagai “amonia”.
8. Buatlah masalah dengan menggunakan konsep yang telah dipelajari. Gunakan komputer Anda untuk membuat gambar yang mengilustrasikan masalahnya. Sarankan cara untuk mengatasinya. Benarkah 22,4 liter nitrogen atau 22,4 liter hidrogen memiliki massa yang sama? Dukung jawaban Anda dengan perhitungan.
Tujuan pelajaran: membentuk konsep volume molar, milimolar, dan kilomolar gas serta satuan ukurannya.
Tujuan pelajaran:
- Pendidikan– mengkonsolidasikan rumus-rumus yang telah dipelajari sebelumnya dan menemukan hubungan antara volume dan massa, jumlah zat dan jumlah molekul, mengkonsolidasikan dan mensistematisasikan pengetahuan siswa.
- Pembangunan– mengembangkan keterampilan dan kemampuan untuk memecahkan masalah, kemampuan untuk berpikir logis, memperluas wawasan siswa, mereka Keterampilan kreatif, kemampuan untuk bekerja dengan literatur tambahan, memori jangka panjang, minat pada subjek.
- Pendidikan– untuk mendidik individu dengan level tinggi budaya, untuk membentuk kebutuhan akan aktivitas kognitif.
Jenis pelajaran: Pelajaran gabungan.
Peralatan dan reagen: Tabel “Volume molar gas”, potret Avogadro, gelas kimia, air, gelas ukur berisi belerang, kalsium oksida, glukosa dengan jumlah zat 1 mol.
Rencana belajar:
- Momen organisasi (1 menit)
- Tes pengetahuan berupa survei frontal (10 menit)
- Mengisi tabel (5 menit)
- Penjelasan materi baru (10 menit)
- Konsolidasi (10 menit)
- Kesimpulannya (3 menit)
- Pekerjaan rumah(1 menit)
Selama kelas
1. Momen organisasi.
2. Percakapan frontal tentang suatu masalah.
Massa 1 mol suatu zat disebut?
Bagaimana cara menghubungkan massa molar dan jumlah suatu zat?
Berapakah bilangan Avogadro?
Bagaimana hubungan bilangan Avogadro dengan jumlah materi?
Bagaimana kita dapat menghubungkan massa dan jumlah molekul suatu zat?
3. Sekarang isi tabel dengan memecahkan masalah - ini adalah kerja kelompok.
| Rumus, zat | Berat, g | Massa molar, g/mol | Jumlah zat, mol | Jumlah molekul | Bilangan Avogadro, molekul/mol |
| ZnO | ? | 81 gram/mol | ? tikus tanah | 18 10 23 molekul | 6 10 23 |
| MgS | 5.6g | 56 gram/mol | ? tikus tanah | ? | 6 10 23 |
| BaCl2 | ? | ? g/mol | 0,5 mol | 3 10 23 molekul | 6 10 23 |
4. Mempelajari materi baru.
“...Kami tidak hanya ingin mengetahui cara kerja alam (dan bagaimana fenomena alam terjadi), tetapi juga, jika memungkinkan, untuk mencapai suatu tujuan, yang mungkin tampak utopis dan berani, - untuk mengetahui mengapa alam memang seperti itu. adalah dan bukan yang lain. Para ilmuwan mendapatkan kepuasan terbesar dalam hal ini.”
Albert Einstein
Jadi, tujuan kami adalah menemukan kepuasan tertinggi seperti ilmuwan sungguhan.
Volume 1 mol suatu zat disebut?
Volume molar bergantung pada apa?
Berapa volume molar air jika M r = 18 dan ρ = 1 g/ml?
(Tentu saja 18 ml).
Untuk menentukan volume, gunakan rumus fisika ρ = m / V (g/ml, g/cm3, kg/m3)
Mari kita ukur volume ini dengan menggunakan alat ukur. Mari kita ukur volume molar alkohol, belerang, besi, gula. Mereka berbeda karena... kepadatan yang berbeda (tabel kepadatan berbeda).
Bagaimana dengan gas? Ternyata 1 mol gas apa pun pada kondisi sekitar. (0°C dan 760 mm Hg) menempati volume molar yang sama yaitu 22,4 l/mol (ditunjukkan pada tabel). Volume 1 kilomol disebut apa? kilomolar. Itu sama dengan 22,4 m 3 / kmol. Volume milimolar 22,4 ml/mol.
Dari mana nomor ini berasal?
Ini mengikuti hukum Avogadro. Akibat wajar dari hukum Avogadro: 1 mol gas apa pun pada kondisi sekitar. menempati volume 22,4 l/mol.
Sekarang kita akan mendengar sedikit tentang kehidupan ilmuwan Italia. (laporan tentang kehidupan Avogadro)
Sekarang mari kita lihat ketergantungan nilai pada berbagai indikator:
| Rumus zat | Keadaan agregasi(di no.) | Berat, g | Kepadatan, gram/ml | Volume porsi 1 mol, l | Jumlah zat, mol | Hubungan antara volume dan jumlah zat |
| NaCl | Padat | 58,5 | 2160 | 0,027 | 1 | 0,027 |
| H2O | Cairan | 18 | 1000 | 0,018 | 1 | 0,18 |
| O2 | Gas | 32 | 1,43 | 22,4 | 1 | 22,4 |
| jam 2 | Gas | 2 | 0,09 | 22,4 | 1 | 22,4 |
| CO2 | Gas | 44 | 1,96 | 22,4 | 1 | 22,4 |
| JADI 2 | gas | 64 | 2,86 | 22,4 | 1 | 22,4 |
Dari perbandingan data yang diperoleh, ditariklah suatu kesimpulan (hubungan antara volume dan jumlah suatu zat untuk semua zat gas (pada kondisi standar) dinyatakan dengan nilai yang sama, yang disebut volume molar.)
Dilambangkan dengan V m dan diukur dalam l/mol, dan seterusnya. Mari kita turunkan rumus untuk mencari volume molar
VM = V/ay , dari sini Anda dapat mengetahui jumlah zat dan volume gas. Sekarang mari kita ingat rumus yang telah dipelajari sebelumnya, apakah mungkin untuk menggabungkannya? Anda bisa mendapatkan rumus universal untuk perhitungan.
m/M = V/V m ;
V/V m = T/Na
5. Sekarang mari kita konsolidasikan ilmu yang diperoleh dengan bantuan perhitungan mental, sehingga ilmu melalui keterampilan akan diterapkan secara otomatis yaitu berubah menjadi keterampilan.
Untuk jawaban yang benar Anda akan menerima poin, dan berdasarkan jumlah poin Anda akan menerima nilai.
- Apa rumus hidrogen?
- Apa relatifnya massa molekul?
- Apa itu masa molar?
- Berapa banyak molekul hidrogen dalam setiap kasus?
- Berapa volume yang akan mereka tempati pada kondisi normal? 3 gram H2?
- Berapa berat 12 10 23 molekul hidrogen?
- Berapa volume yang ditempati molekul-molekul ini dalam setiap kasus?
Sekarang mari kita selesaikan permasalahan tersebut secara berkelompok.
Tugas No.1
Contoh: Berapa volume yang ditempati 0,2 mol N 2 pada tingkat nol?
- Berapa volume yang ditempati 5 mol O 2 di permukaan tanah?
- Berapa volume yang ditempati oleh 2,5 mol H2 di permukaan tanah?
Tugas No.2
Contoh: Berapa jumlah zat yang mengandung hidrogen dengan volume 33,6 liter di permukaan tanah?
Masalah untuk diselesaikan secara mandiri
Selesaikan masalah sesuai dengan contoh yang diberikan:
- Berapa jumlah zat yang mengandung oksigen dengan volume 0,224 liter pada kondisi ruangan?
- Berapa jumlah zat yang dikandung karbon dioksida dengan volume 4,48 liter di permukaan tanah?
Tugas No.3
Contoh: Berapa volume yang ditempati oleh 56 g gas CO pada kondisi standar?
Masalah untuk diselesaikan secara mandiri
Selesaikan masalah sesuai dengan contoh yang diberikan:
- Berapa volume yang ditempati oleh 8 g gas O2 pada kondisi sekitar?
- Berapa volume yang ditempati oleh 64 g gas SO2 pada tingkat nol?
Tugas No.4
Contoh: Berapa volume yang mengandung 3·10 23 molekul hidrogen H 2 pada tingkat nol?
Masalah untuk diselesaikan secara mandiri
Selesaikan masalah sesuai dengan contoh yang diberikan:
- Berapa volume yang mengandung 12,04 · 10 23 molekul hidrogen CO 2 pada kondisi standar?
- Berapa volume yang mengandung 3,01·10 23 molekul hidrogen O 2 pada kondisi standar?
Konsep massa jenis relatif gas harus diberikan berdasarkan pengetahuan mereka tentang massa jenis benda: D = ρ 1 /ρ 2, di mana ρ 1 adalah massa jenis gas pertama, ρ 2 adalah massa jenis gas gas kedua. Anda tahu rumus ρ = m/V. Mengganti m dalam rumus ini dengan M, dan V dengan V m, kita mendapatkan ρ = M/V m. Kemudian kepadatan relatif dapat dinyatakan dengan menggunakan sisi kanan rumus terakhir:
D = ρ 1 /ρ 2 = M 1 / M 2.
Kesimpulan: massa jenis relatif suatu gas adalah suatu bilangan yang menunjukkan berapa kali massa molar suatu gas lebih besar dibandingkan massa molar gas lainnya.
Misalnya, menentukan kepadatan relatif oksigen dibandingkan udara dan hidrogen.
6. Menyimpulkan.
Memecahkan masalah untuk mengkonsolidasikan:
Hitunglah massa (un.s.): a) 6 liter. HAI 3; b) 14 liter. gas H 2 S?
Berapa volume hidrogen pada kondisi ruangan? terbentuk dari interaksi 0,23 g natrium dengan air?
Berapa massa molar gas tersebut jika 1 liter. apakah massanya 3,17 gram? (Petunjuk! m = ρ V)
Volume gas dapat ditentukan dengan menggunakan beberapa rumus. Pemilihan yang sesuai perlu dilakukan berdasarkan data pada kondisi masalah besaran. Peran utama dalam pemilihan formula yang diinginkan dimainkan oleh media ini, dan khususnya: tekanan dan suhu.
instruksi
1. Rumus yang sering ditemui dalam soal adalah: V = n*Vm, dimana V adalah volume gas (l), n adalah jumlah zat (mol), Vm adalah volume molar gas (l/mol) , dalam kondisi tipikal (n.s.) adalah nilai standar dan sama dengan 22,4 l/mol. Kebetulan syaratnya tidak memuat jumlah suatu zat, tetapi ada massa suatu zat, maka kita lakukan ini: n = m/M, dimana m adalah massa zat (g), M adalah massa massa molar zat (g/mol). Kami menemukan massa molar menggunakan tabel D.I. Mendeleev: di bawah setiap elemen tertulis massa inti, kita jumlahkan semua massa dan dapatkan massa yang kita butuhkan. Namun soal seperti ini cukup jarang terjadi; biasanya soal berisi persamaan reaksi. Solusi untuk masalah ini sedikit berubah. Mari kita lihat sebuah contoh.
2. Berapa volume hidrogen yang akan dilepaskan pada kondisi tertentu jika aluminium seberat 10,8 g dilarutkan dalam asam klorida berlebih. Kita tulis persamaan reaksinya: 2Al + 6HCl(mis.) = 2AlCl3 + 3H2. Selesaikan soal persamaan ini. Tentukan banyaknya zat aluminium yang bereaksi: n(Al) = m(Al)/M(Al). Untuk mensubstitusi data ke dalam rumus ini, kita perlu menghitung massa molar aluminium: M(Al) = 27 g/mol. Kita substitusikan: n(Al) = 10,8/27 = 0,4 mol Dari persamaan tersebut kita melihat bahwa ketika 2 mol aluminium dilarutkan, 3 mol hidrogen akan terbentuk. Kita hitung berapa jumlah zat hidrogen yang terbentuk dari 0,4 mol aluminium: n(H2) = 3 * 0,4/2 = 0,6 mol. Setelah itu, kita substitusikan data tersebut ke dalam rumus mencari volume hidrogen: V = n*Vm = 0,6*22,4 = 13,44 liter. Jadi kami mendapatkan hasilnya.
3. Jika kita berurusan dengan sistem gas, maka rumus berikut berlaku: q(x) = V(x)/V, dimana q(x)(phi) adalah fraksi volume komponen, V(x) adalah volume komponen (l), V adalah volume sistem (l) . Untuk mencari volume suatu komponen, kita memperoleh rumus: V(x) = q(x)*V. Dan jika Anda perlu mencari volume sistem, maka: V = V(x)/q(x).
Gas yang interaksi antar molekulnya dapat diabaikan dianggap sempurna. Selain tekanan, keadaan gas juga dipengaruhi oleh suhu dan volume. Hubungan antara parameter-parameter ini tercermin dalam hukum gas.
instruksi
1. Tekanan suatu gas berbanding lurus dengan suhunya, jumlah zatnya, dan berbanding terbalik dengan volume bejana yang ditempati gas tersebut. Indikator proporsionalitasnya adalah gas kontinu universal R, kira-kira sama dengan 8,314. Diukur dalam joule dibagi mol dan kelvin.
2. Susunan ini membentuk hubungan matematis P=?RT/V, dimana? – jumlah zat (mol), R=8,314 – gas universal kontinu (J/mol K), T – suhu gas, V – volume. Tekanan dinyatakan dalam pascal. Bisa juga dinyatakan dalam atmosfer, dengan 1 atm = 101,325 kPa.
3. Konektivitas yang dipertimbangkan merupakan konsekuensi dari persamaan Mendeleev-Clapeyron PV=(m/M) RT. Di sini m adalah massa gas (g), M adalah massa molarnya (g/mol), dan pecahan m/M menghasilkan jumlah zat?, atau jumlah mol. Persamaan Mendeleev-Clapeyron bersifat objektif untuk semua gas yang dianggap sempurna. Ini adalah hukum fisika dan kimia dasar gas.
4. Saat memantau perilaku gas ideal, kita berbicara tentang apa yang disebut kondisi – kondisi tipikal lingkungan, yang sering kali harus kita hadapi dalam kenyataan. Jadi, data tipikal (n.s.) mengasumsikan suhu 0 derajat Celcius (atau 273,15 derajat pada skala Kelvin) dan tekanan 101,325 kPa (1 atm). Telah ditemukan suatu nilai yang sama dengan volume satu mol gas ideal pada kondisi berikut: Vm = 22,413 l/mol. Volume ini disebut molar. Volume molar adalah salah satu konstanta kimia utama yang digunakan dalam menyelesaikan masalah.
5. Hal utama yang harus dipahami adalah dengan tekanan dan suhu yang terus menerus, volume gas juga tidak berubah. Postulat menarik ini dirumuskan dalam hukum Avogadro, yang menyatakan bahwa volume suatu gas berbanding lurus dengan jumlah mol.
Video tentang topik tersebut
Catatan!
Ada rumus lain untuk mencari volume, tetapi jika Anda perlu mencari volume gas, hanya rumus yang diberikan dalam artikel ini yang cocok.
Selain massa dan volume, perhitungan kimia sering kali menggunakan jumlah suatu zat sebanding dengan jumlah satuan struktur yang terkandung dalam zat tersebut. Dalam setiap kasus, harus ditunjukkan unit struktural mana (molekul, atom, ion, dll.) yang dimaksud. Satuan besaran suatu zat adalah mol.
Mol adalah jumlah zat yang mengandung molekul, atom, ion, elektron, atau unit struktural lainnya sebanyak jumlah atom dalam 12 g isotop karbon 12C.
Jumlah unit struktural yang terkandung dalam 1 mol suatu zat (konstanta Avogadro) ditentukan dengan sangat akurat; V perhitungan praktis diambil sama dengan 6,02 1024 mol -1.
Tidak sulit untuk menunjukkan bahwa massa 1 mol suatu zat (massa molar), dinyatakan dalam gram, secara numerik sama dengan massa molekul relatif zat tersebut.
Jadi, berat molekul relatif (atau, singkatnya, berat molekul) klorin bebas C1g adalah 70,90. Oleh karena itu, massa molar molekul klor adalah 70,90 g/mol. Namun, massa molar atom klor adalah setengahnya (45,45 g/mol), karena 1 mol molekul Cl klor mengandung 2 mol atom klor.
Berdasarkan hukum Avogadro, setiap gas yang diukur pada suhu dan tekanan yang sama akan mempunyai volume yang sama nomor yang sama molekul. Dengan kata lain, jumlah molekul gas yang sama menempati volume yang sama pada kondisi yang sama. Pada saat yang sama, 1 mol gas apa pun mengandung jumlah molekul yang sama. Oleh karena itu, pada kondisi yang sama, 1 mol gas menempati volume yang sama. Volume ini disebut volume molar gas dan dalam kondisi normal (0°C, tekanan 101, 425 kPa) sama dengan 22,4 liter.
Misalnya pernyataan “kandungan karbon dioksida di udara adalah 0,04% (vol.)” berarti bahwa pada tekanan parsial CO 2 sama dengan tekanan udara dan pada suhu yang sama, karbon dioksida yang terkandung di udara akan mengambil naik 0,04% dari total volume yang ditempati udara.
Tugas tes
1. Bandingkan jumlah molekul yang terkandung dalam 1 g NH 4 dan 1 g N 2. Dalam hal apa dan berapa kali jumlah molekulnya lebih banyak?
2. Nyatakan massa satu molekul sulfur dioksida dalam gram.
4. Berapa banyak molekul yang terdapat dalam 5,00 ml klorin pada kondisi standar?
4. Berapa volume pada kondisi normal yang ditempati oleh 27 10 21 molekul gas?
5. Nyatakan massa satu molekul NO 2 dalam gram -
6. Berapa perbandingan volume yang ditempati oleh 1 mol O2 dan 1 mol Oz (kondisinya sama)?
7. Oksigen, hidrogen, dan metana dengan massa yang sama diambil dalam kondisi yang sama. Temukan perbandingan volume gas yang diambil.
8. Ketika ditanya berapa volume yang ditempati 1 mol air pada kondisi normal, jawabannya adalah: 22,4 liter. Apakah ini jawaban yang benar?
9. Nyatakan massa satu molekul HCl dalam gram.
Berapa jumlah molekul karbon dioksida dalam 1 liter udara jika kandungan volumetrik CO 2 0,04% (kondisi normal)?
10. Berapa mol yang terkandung dalam 1 m 4 gas dalam kondisi normal?
11. Nyatakan dalam gram massa satu molekul H 2 O-
12. Berapa mol oksigen dalam 1 liter udara, jika volumenya
14. Berapa mol nitrogen dalam 1 liter udara jika kandungan volumetriknya 78% (kondisi normal)?
14. Oksigen, hidrogen, dan nitrogen dengan massa yang sama diambil dalam kondisi yang sama. Temukan perbandingan volume gas yang diambil.
15. Bandingkan jumlah molekul yang terkandung dalam 1 g NO 2 dan 1 g N 2. Dalam hal apa dan berapa kali jumlah molekulnya lebih banyak?
16. Berapa banyak molekul yang terkandung dalam 2,00 ml hidrogen dalam kondisi normal?
17. Nyatakan dalam gram massa satu molekul H 2 O-
18. Berapa volume yang ditempati oleh 17 10 21 molekul gas dalam kondisi normal?
LAJU REAKSI KIMIA
Saat mendefinisikan konsep kecepatan reaksi kimia perlu dibedakan antara reaksi homogen dan heterogen. Jika suatu reaksi terjadi dalam sistem homogen, misalnya dalam larutan atau campuran gas, maka reaksi tersebut terjadi di seluruh volume sistem. Kecepatan reaksi homogen adalah banyaknya zat yang bereaksi atau terbentuk sebagai hasil reaksi per satuan waktu per satuan volume sistem. Karena perbandingan jumlah mol suatu zat dengan volume distribusinya adalah konsentrasi molar zat tersebut, laju reaksi homogen juga dapat didefinisikan sebagai perubahan konsentrasi per satuan waktu suatu zat: reagen awal atau produk reaksi. Untuk memastikan hasil perhitungan selalu positif, baik berdasarkan reagen maupun produk, digunakan tanda “±” pada rumus:
Tergantung pada sifat reaksinya, waktu dapat dinyatakan tidak hanya dalam hitungan detik, seperti yang disyaratkan oleh sistem SI, tetapi juga dalam menit atau jam. Selama reaksi, besarnya kecepatannya tidak konstan, tetapi terus berubah: menurun seiring dengan menurunnya konsentrasi zat awal. Perhitungan di atas memberikan nilai rata-rata laju reaksi dalam selang waktu tertentu Δτ = τ 2 – τ 1. Kecepatan sebenarnya (sesaat) didefinisikan sebagai batas kecenderungan rasio Δ DENGAN/ Δτ pada Δτ → 0, yaitu kecepatan sebenarnya sama dengan turunan konsentrasi terhadap waktu.
Untuk reaksi yang persamaannya mengandung koefisien stoikiometri yang berbeda dari satu, nilai lajunya dinyatakan dalam zat yang berbeda, tidak sama. Misalnya, untuk reaksi A + 4B = D + 2E, konsumsi zat A adalah satu mol, zat B adalah tiga mol, dan suplai zat E adalah dua mol. Itu sebabnya υ (A) = ⅓ υ (B) = υ (D) =½ υ (E) atau υ (E) . = ⅔ υ (DI DALAM) .
Jika suatu reaksi terjadi antara zat-zat yang terletak pada fasa yang berbeda dalam suatu sistem heterogen, maka reaksi tersebut hanya dapat terjadi pada antarmuka antar fasa tersebut. Misalnya, interaksi antara larutan asam dan sepotong logam hanya terjadi pada permukaan logam. Kecepatan reaksi heterogen adalah jumlah zat yang bereaksi atau terbentuk sebagai hasil reaksi per satuan waktu per satuan permukaan antarmuka:
.
Ketergantungan laju reaksi kimia pada konsentrasi reaktan dinyatakan dengan hukum aksi massa: pada suhu konstan, laju reaksi kimia berbanding lurus dengan produk konsentrasi molar zat-zat yang bereaksi, dipangkatkan sama dengan koefisien rumus zat-zat tersebut dalam persamaan reaksi. Lalu untuk reaksinya
2A + B → produk
rasio tersebut valid υ ~ · DENGAN Sebuah 2 · DENGAN B, dan untuk transisi menuju kesetaraan, koefisien proporsionalitas diperkenalkan k, ditelepon konstanta laju reaksi:
υ = k· DENGAN Sebuah 2 · DENGAN B = k·[A] 2 ·[B]
(konsentrasi molar dalam rumus dapat dilambangkan dengan huruf DENGAN dengan indeks yang sesuai dan rumus zat yang diapit tanda kurung siku). Arti fisik konstanta laju reaksi – laju reaksi pada konsentrasi semua reaktan sama dengan 1 mol/l. Dimensi konstanta laju reaksi bergantung pada jumlah faktor di ruas kanan persamaan dan dapat berupa c –1 ; s –1 ·(l/mol); s –1 · (l 2 /mol 2), dst., sehingga bagaimanapun juga, dalam perhitungan, laju reaksi dinyatakan dalam mol · l –1 · s –1.
Untuk reaksi heterogen, persamaan hukum aksi massa hanya mencakup konsentrasi zat yang berada dalam fase gas atau larutan. Konsentrasi suatu zat dalam fasa padat bernilai konstan dan termasuk dalam konstanta laju, misalnya untuk proses pembakaran batubara C + O 2 = CO 2 dituliskan hukum aksi massa:
υ = k saya·konstan··= k·,
Di mana k= k saya konstanta.
Dalam sistem di mana satu atau lebih zat berbentuk gas, laju reaksi juga bergantung pada tekanan. Misalnya, ketika hidrogen berinteraksi dengan uap yodium H 2 + I 2 = 2HI, laju reaksi kimia akan ditentukan oleh persamaan:
υ = k··.
Jika tekanan dinaikkan, misalnya sebanyak 4 kali lipat, maka volume yang ditempati sistem akan berkurang dengan jumlah yang sama, dan akibatnya, konsentrasi masing-masing zat yang bereaksi akan meningkat dengan jumlah yang sama. Laju reaksi dalam hal ini akan meningkat 9 kali lipat
Ketergantungan laju reaksi pada suhu dijelaskan oleh aturan van't Hoff: dengan setiap kenaikan suhu 10 derajat, laju reaksi meningkat 2-4 kali lipat. Artinya, semakin tinggi suhunya perkembangan aritmatika laju reaksi kimia meningkat perkembangan geometri. Dasar rumus perkembangannya adalah koefisien suhu laju reaksiγ, menunjukkan berapa kali laju reaksi tertentu meningkat (atau, sama saja, konstanta laju) dengan kenaikan suhu sebesar 10 derajat. Secara matematis, aturan Van't Hoff dinyatakan dengan rumus:
atau 
di mana dan adalah laju reaksi pada awal T 1 dan terakhir T 2 suhu. Aturan Van't Hoff juga dapat dinyatakan dengan hubungan berikut:
; 
; 
; 
,
di mana dan masing-masing adalah laju dan konstanta laju reaksi pada suhu T; dan – nilai yang sama pada suhu T +10N; N– jumlah interval “sepuluh derajat” ( N =(T 2 –T 1)/10), dimana suhu telah berubah (bisa berupa bilangan bulat atau pecahan, positif atau negatif).
Tugas tes
1. Tentukan nilai konstanta laju reaksi A + B -> AB, jika pada konsentrasi zat A dan B berturut-turut sebesar 0,05 dan 0,01 mol/l, laju reaksinya adalah 5 10 -5 mol/(l -menit).
2. Berapa kali laju reaksi 2A + B -> A2B berubah jika konsentrasi zat A dinaikkan 2 kali lipat dan konsentrasi zat B diturunkan 2 kali lipat?
4. Berapa kali konsentrasi zat B 2 dalam sistem 2A 2 (g) + B 2 (g) = 2A 2 B (g), harus ditingkatkan sehingga ketika konsentrasi zat A berkurang 4 kali lipat , laju reaksi langsung tidak berubah ?
4. Beberapa saat setelah dimulainya reaksi 3A+B->2C+D, konsentrasi zat adalah: [A] =0,04 mol/l; [B] = 0,01 mol/l; [C] =0,008 mol/l. Berapa konsentrasi awal zat A dan B?
5. Dalam sistem CO + C1 2 = COC1 2, konsentrasi ditingkatkan dari 0,04 menjadi 0,12 mol/l, dan konsentrasi klorin ditingkatkan dari 0,02 menjadi 0,06 mol/l. Berapa kali laju reaksi maju meningkat?
6. Reaksi antara zat A dan B dinyatakan dengan persamaan: A + 2B → C. Konsentrasi awal adalah: [A] 0 = 0,04 mol/l, [B] o = 0,05 mol/l. Konstanta laju reaksi adalah 0,4. Tentukan laju reaksi awal dan laju reaksi setelah beberapa waktu, ketika konsentrasi zat A berkurang sebesar 0,01 mol/l.
7. Bagaimana laju reaksi 2CO + O2 = 2CO2 yang terjadi dalam bejana tertutup berubah jika tekanannya digandakan?
8. Hitung berapa kali laju reaksi akan meningkat jika suhu sistem dinaikkan dari 20 °C menjadi 100 °C, ambil nilainya koefisien suhu kecepatan reaksi sama dengan 4.
9. Bagaimana laju reaksi 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) berubah jika tekanan dalam sistem dinaikkan 4 kali lipat;
10. Bagaimana laju reaksi 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) berubah jika volume sistem diperkecil 4 kali?
11. Bagaimana laju reaksi 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) berubah jika konsentrasi NO dinaikkan 4 kali lipat?
12. Berapakah koefisien suhu laju reaksi jika, dengan kenaikan suhu sebesar 40 derajat, laju reaksi
meningkat 15,6 kali lipat?
14. . Tentukan nilai konstanta laju reaksi A + B -> AB, jika pada konsentrasi zat A dan B masing-masing sebesar 0,07 dan 0,09 mol/l, laju reaksinya adalah 2,7 10 -5 mol/(l-min ).
14. Reaksi antara zat A dan B dinyatakan dengan persamaan: A + 2B → C. Konsentrasi awal adalah: [A] 0 = 0,01 mol/l, [B] o = 0,04 mol/l. Konstanta laju reaksi adalah 0,5. Tentukan laju reaksi awal dan laju reaksi setelah beberapa waktu, ketika konsentrasi zat A berkurang sebesar 0,01 mol/l.
15. Bagaimana laju reaksi 2NO(r.) + 0 2 (g.) → 2N02(r.) berubah jika tekanan dalam sistem digandakan;
16. Dalam sistem CO + C1 2 = COC1 2, konsentrasi ditingkatkan dari 0,05 menjadi 0,1 mol/l, dan konsentrasi klorin ditingkatkan dari 0,04 menjadi 0,06 mol/l. Berapa kali laju reaksi maju meningkat?
17. Hitung berapa kali laju reaksi akan meningkat jika suhu sistem dinaikkan dari 20 °C menjadi 80 °C, dengan mengambil nilai koefisien suhu laju reaksi sama dengan 2.
18. Hitung berapa kali laju reaksi akan meningkat jika suhu sistem dinaikkan dari 40 °C menjadi 90 °C, dengan mengambil nilai koefisien suhu laju reaksi sama dengan 4.
IKATAN KIMIA. PEMBENTUKAN DAN STRUKTUR MOLEKUL
1.Jenis ikatan kimia apa yang kamu ketahui? Berikan contoh pembentukan ikatan ion dengan metode ikatan valensi.
2. Ikatan kimia apa yang disebut kovalen? Apa ciri-ciri ikatan kovalen?
4. Sifat apa saja yang menjadi ciri ikatan kovalen? Tunjukkan ini dengan contoh spesifik.
4. Jenis ikatan kimia apa yang terdapat pada molekul H2; Kl 2 HC1?
5.Apa sifat ikatan dalam molekul? NCI 4 CS 2, CO 2? Tunjukkan untuk masing-masing arah perpindahan pasangan elektron yang sama.
6. Ikatan kimia apa yang disebut ionik? Apa ciri-ciri ikatan ionik?
7. Jenis ikatan apa yang terdapat pada molekul NaCl, N 2, Cl 2?
8. Bayangkan semuanya cara yang mungkin tumpang tindih orbital s dengan orbital p;. Tunjukkan arah komunikasi dalam hal ini.
9. Jelaskan mekanisme ikatan kovalen donor-akseptor dengan menggunakan contoh pembentukan ion fosfonium [PH 4 ]+.
10. Dalam molekul CO, C0 2, apakah ikatannya bersifat polar atau nonpolar? Menjelaskan. Menjelaskan ikatan hidrogen.
11. Mengapa beberapa molekul yang mempunyai ikatan polar umumnya nonpolar?
12.Jenis ikatan kovalen atau ionik khas untuk senyawa berikut: Nal, S0 2, KF? Mengapa ikatan ion merupakan kasus ekstrim dari ikatan kovalen?
14. Apa yang dimaksud dengan ikatan logam? Apa bedanya dengan ikatan kovalen? Sifat logam apa yang ditentukannya?
14. Bagaimana sifat ikatan antar atom dalam molekul; KHF 2, H 2 0, HNO ?
15. Bagaimana kita dapat menjelaskan kekuatan ikatan yang tinggi antar atom dalam molekul nitrogen N2 dan kekuatan ikatan yang jauh lebih rendah pada molekul fosfor P4?
16. Ikatan macam apa yang disebut ikatan hidrogen? Mengapa pembentukan ikatan hidrogen tidak khas pada molekul H2S dan HC1, tidak seperti H2O dan HF?
17. Ikatan apa yang disebut ionik? Apakah ikatan ion mempunyai sifat saturasi dan arah? Mengapa ini merupakan kasus ekstrim dari ikatan kovalen?
18. Jenis ikatan apa yang terdapat pada molekul NaCl, N 2, Cl 2?
Nama-nama asam terbentuk dari nama Rusia atom pusat asam dengan penambahan sufiks dan akhiran. Jika bilangan oksidasi atom pusat asam sesuai dengan nomor golongan Tabel Periodik, maka namanya dibentuk menggunakan kata sifat paling sederhana dari nama unsur: H 2 SO 4 - asam sulfat, HMnO 4 - asam mangan . Jika unsur pembentuk asam ada dua keadaan oksidasi, maka bilangan oksidasi antara ditandai dengan akhiran –ist-: H 2 SO 3 – asam sulfat, HNO 2 – asam nitrat. Berbagai sufiks digunakan untuk nama asam halogen yang memiliki banyak bilangan oksidasi: contoh tipikal adalah HClO 4 - klorin N asam, HClO 3 – klorin baru asam, HClO 2 – klorin ist asam, HClO – klorin inovatif asam ic (asam HCl bebas oksigen disebut asam klorida - biasanya asam klorida). Asam dapat berbeda dalam jumlah molekul air yang menghidrasi oksida. Mengandung asam jumlah terbesar atom hidrogen disebut asam orto: H 4 SiO 4 adalah asam ortosilikat, H 3 PO 4 adalah asam ortofosfat. Asam yang mengandung 1 atau 2 atom hidrogen disebut asam meta: H 2 SiO 3 - asam metasilikat, HPO 3 - asam metafosfat. Asam yang mengandung dua atom pusat disebut di asam: H 2 S 2 O 7 – asam disulfat, H 4 P 2 O 7 – asam difosfat.
Nama-nama senyawa kompleks dibentuk dengan cara yang sama seperti nama-nama garam, tetapi kation atau anion kompleks diberi nama sistematis, yaitu dibaca dari kanan ke kiri: K 3 - kalium heksafluoroferrat(III), SO 4 - tetraammina tembaga(II) sulfat.
Nama-nama oksida dibentuk menggunakan kata "oksida" dan kasus genitif dari nama Rusia dari atom pusat oksida, yang menunjukkan, jika perlu, bilangan oksidasi unsur: Al 2 O 3 - aluminium oksida, Fe 2 O 3 - besi (III) oksida.
Nama-nama pangkalan dibentuk menggunakan kata "hidroksida" dan kasus genitif dari nama Rusia atom hidroksida pusat, yang menunjukkan, jika perlu, bilangan oksidasi unsur: Al(OH) 3 - aluminium hidroksida, Fe(OH) 3 - besi (III) hidroksida.
Nama senyawa dengan hidrogen terbentuk tergantung pada sifat asam basa senyawa tersebut. Untuk senyawa gas pembentuk asam dengan hidrogen, nama berikut digunakan: H 2 S – sulfan (hidrogen sulfida), H 2 Se – selan (hidrogen selenida), HI – hidrogen iodida; larutannya dalam air masing-masing disebut hidrogen sulfida, asam hidroselenat, dan asam hidroiodik. Untuk beberapa senyawa dengan hidrogen, nama khusus digunakan: NH 3 - amonia, N 2 H 4 - hidrazin, PH 3 - fosfin. Senyawa dengan hidrogen yang mempunyai bilangan oksidasi –1 disebut hidrida: NaH adalah natrium hidrida, CaH 2 adalah kalsium hidrida.
Nama-nama garam terbentuk dari nama latin atom pusat residu asam dengan penambahan awalan dan akhiran. Nama-nama garam biner (dua unsur) dibentuk menggunakan akhiran - Idul Fitri: NaCl – natrium klorida, Na 2 S – natrium sulfida. Jika atom pusat residu asam yang mengandung oksigen mempunyai dua bilangan oksidasi positif, maka bilangan oksidasi tertinggi dilambangkan dengan akhiran – pada: Na 2 JADI 4 – sulfon pada natrium, KNO 3 – nitrat pada kalium, dan bilangan oksidasi terendah adalah akhiran - dia: Na 2 JADI 3 – sulfon dia natrium, KNO 2 – nitrat dia kalium Untuk memberi nama garam halogen yang mengandung oksigen, digunakan awalan dan akhiran: KClO 4 – jalur klorin pada kalium, Mg(ClO 3) 2 – klorin pada magnesium, KClO 2 – klorin dia kalium, KClO – hipo klorin dia kalium
Saturasi kovalenSkoneksipadanya– memanifestasikan dirinya dalam kenyataan bahwa dalam senyawa unsur s- dan p tidak ada elektron yang tidak berpasangan, yaitu semua elektron atom yang tidak berpasangan membentuk pasangan elektron ikatan (pengecualian adalah NO, NO 2, ClO 2 dan ClO 3).
Pasangan elektron bebas (LEP) adalah elektron yang menempati orbital atom secara berpasangan. Kehadiran NEP menentukan kemampuan anion atau molekul untuk membentuk ikatan donor-akseptor sebagai donor pasangan elektron.
Elektron tidak berpasangan adalah elektron suatu atom, yang terkandung dalam satu orbital. Untuk unsur s dan p, jumlah elektron yang tidak berpasangan menentukan berapa banyak pasangan elektron ikatan yang dapat dibentuk oleh atom tertentu dengan atom lain melalui mekanisme pertukaran. Metode ikatan valensi mengasumsikan bahwa jumlah elektron yang tidak berpasangan dapat bertambah sebesar pasangan elektron bebas jika terdapat orbital kosong dalam tingkat elektron valensi. Pada sebagian besar senyawa unsur s dan p tidak terdapat elektron yang tidak berpasangan, karena semua elektron atom yang tidak berpasangan membentuk ikatan. Namun, ada molekul dengan elektron tidak berpasangan, misalnya NO, NO 2, reaktivitasnya meningkat dan cenderung membentuk dimer seperti N 2 O 4 karena elektron tidak berpasangan.
Konsentrasi normal – ini adalah jumlah tahi lalat setara dalam 1 liter larutan.
Kondisi normal - suhu 273K (0 o C), tekanan 101,3 kPa (1 atm).
Mekanisme pertukaran dan donor-akseptor pembentukan ikatan kimia. Pembentukan ikatan kovalen antar atom dapat terjadi melalui dua cara. Jika pembentukan pasangan elektron ikatan terjadi karena tidak berpasangannya elektron dari kedua atom yang terikat, maka cara pembentukan pasangan elektron ikatan ini disebut mekanisme pertukaran - atom bertukar elektron, dan elektron ikatan milik kedua atom yang terikat. Jika pasangan elektron ikatan terbentuk karena pasangan elektron bebas suatu atom dan orbital kosong atom lain, maka pembentukan pasangan elektron ikatan tersebut merupakan mekanisme donor-akseptor (lihat. metode ikatan valensi).
Reaksi ionik yang dapat dibalik – ini adalah reaksi di mana produk terbentuk yang mampu membentuk zat awal (jika kita mengingat persamaan tertulis, maka tentang reaksi reversibel kita dapat mengatakan bahwa reaksi tersebut dapat berlangsung dalam satu arah atau lainnya dengan pembentukan elektrolit lemah atau senyawa yang sukar larut). Reaksi ionik yang dapat dibalik sering kali ditandai dengan konversi yang tidak sempurna; karena selama reaksi ionik reversibel, terbentuk molekul atau ion yang menyebabkan pergeseran ke arah produk reaksi awal, yaitu seolah-olah “memperlambat” reaksi. Reaksi ionik reversibel dijelaskan dengan tanda ⇄, dan reaksi ireversibel dijelaskan dengan tanda →. Contoh reaksi ionik reversibel adalah reaksi H 2 S + Fe 2+ ⇄ FeS + 2H +, dan contoh reaksi ireversibel adalah S 2- + Fe 2+ → FeS.
Agen pengoksidasi – zat yang, selama reaksi redoks, bilangan oksidasi beberapa unsur menurun.
Dualitas redoks – kemampuan zat untuk bertindak reaksi redoks sebagai zat pengoksidasi atau pereduksi tergantung pada pasangannya (misalnya, H 2 O 2, NaNO 2).
Reaksi redoks(OVR) – Ini adalah reaksi kimia di mana bilangan oksidasi unsur-unsur zat yang bereaksi berubah.
Potensi reduksi oksidasi – nilai yang mencirikan kemampuan redoks (kekuatan) dari zat pengoksidasi dan zat pereduksi yang membentuk setengah reaksi yang sesuai. Jadi, potensial redoks pasangan Cl 2 /Cl -, sama dengan 1,36 V, mencirikan molekul klorin sebagai zat pengoksidasi dan ion klorida sebagai zat pereduksi.
Oksida – senyawa unsur dengan oksigen yang oksigen mempunyai bilangan oksidasi –2.
Interaksi orientasi– interaksi antarmolekul molekul polar.
Osmosis – fenomena perpindahan molekul pelarut pada membran semi permeabel (hanya dapat ditembus oleh pelarut) menuju konsentrasi pelarut yang lebih rendah.
Tekanan osmotik – sifat fisikokimia larutan karena kemampuan membran untuk melewatkan hanya molekul pelarut. Tekanan osmotik dari larutan yang kurang pekat menyamakan laju penetrasi molekul pelarut ke kedua sisi membran. Tekanan osmotik suatu larutan sama dengan tekanan gas yang konsentrasi molekulnya sama dengan konsentrasi partikel dalam larutan.
Pangkalan Arrhenius – zat yang memisahkan ion hidroksida selama disosiasi elektrolitik.
Pangkalan Bronsted - senyawa (molekul atau ion tipe S 2-, HS) yang dapat mengikat ion hidrogen.
Alasan menurut Lewis (basis Lewis) – senyawa (molekul atau ion) dengan pasangan elektron bebas yang mampu membentuk ikatan donor-akseptor. Basa Lewis yang paling umum adalah molekul air, yang memiliki sifat donor yang kuat.