![Polymery ‒ makromolekulární látky
Více…
jiné vlastnosti, než vstupní látka
(dáno vysokou molekulovou
hmotností polymeru)
n CH2=CH2
→
–[CH2–CH2 ]–n
…CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2…](https://image.slidesharecdn.com/13-che-plynyzaver-120102063408-phpapp01/85/CHE13-Technicke-plyny-Zaver-vyuky-26-320.jpg)
![Nové příklady
Určete reakční enthalpii ΔH°298 pro reakci.
Bude se teplo uvolňovat nebo spotřebovávat?
CH4 (g) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l)
Analogicky ze spalných tepel
CO2 (g)
H2O (l)
CH4 (g)
O2 (g)
∆H° sluč. = - 393,1 kJ mol-1
DH0 = n(DH0)spal. - n(DH0)spal.
∆H° sluč. = - 285,9 kJ mol-1
reakt.
prod.
-1
∆H° sluč. = - 74,8 kJ mol
∆H° sluč. = 0 kJ mol-1 (v zadání nemusí být uvedeno, jedná se o prvek!)
Řešení:
Uvedenou reakci je nejprve nutno vyčíslit:
CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (l)
DH0 = n(DH0)sluč. - n(DH0)sluč.
prod.
reakt.
∆Hr° = [1∙∆Hsluč.(CO2)) + (2∙∆Hsluč.(H2O))] - [(1∙∆Hsluč (CH4)) + (2 ∙∆Hsluč.(O2))]
= [(- 393,1) + 2 . (- 285,9)] – [ 1 . (- 74,8) + 2 . 0 ] = - 890,1 kJ.mol-1
Standardní reakční teplo uvedené reakce je -890,1 kJ.mol-1. Hodnota vypočteného
reakčního tepla je záporná, jedná se o reakci exotermickou (teplo se uvolňuje).
http://nanotechnologie.vsb.cz/Studiummgr/Priklady_chemie.pdf](https://image.slidesharecdn.com/13-che-plynyzaver-120102063408-phpapp01/85/CHE13-Technicke-plyny-Zaver-vyuky-28-320.jpg)
![Polymery
n CH2=CH2 → –[CH2–CH2]n–
polyethylen
polyamid 6,6
polypropylen
polyakrylonitril](https://image.slidesharecdn.com/13-che-plynyzaver-120102063408-phpapp01/85/CHE13-Technicke-plyny-Zaver-vyuky-33-320.jpg)
![Eluotropní řada
pentan
Relativní
permitivita
1.84
Rozpustnost ve
vodě [g/l]
0.04
hexan
1.90
0.14
benzen
2.30
1.80
diethylether
4.30
74.2
chloroform
4.80
10.0
pyridin
12.4
mísitelný
aceton
20.7
mísitelný
ethanol
24.3
mísitelný
voda
81.0
mísitelný
Rozpouštědlo
Nepolární
Polární](https://image.slidesharecdn.com/13-che-plynyzaver-120102063408-phpapp01/85/CHE13-Technicke-plyny-Zaver-vyuky-46-320.jpg)
![Beketovova (elektrochemická) řada kovů
Neušlechtilé (elektropozitivní) kovy
Ušlechtilé (elektronegativní) kovy
Zvyšuje se schopnost oxidace elementárních kovů do kladných
oxidačních čísel
Li Rb K Cs Ba Sr Ca Na Mg Be Al Mn Ti Zn Cr Fe Cd In Tl Co Ni Sn Pb H2 Bi Cu Os Ru Ag Hg Pt Au
Kov stojící vlevo je schopen kov (v kladném oxidačním stavu) stojící vpravo
Kov (v kladném oxidačním stavu) stojícíí
zredukovat a sám se oxiduje
vpravo je schopen kov stojící vlevo zoxidovat
a sám se redukuje
ANO Zn + CuSO4 --› Cu + ZnSO4
NE Cu + ZnSO4 -//-› Zn + CuSO4
ANO Mg + ZnSO4 --› Zn + MgSO4
NE Zn + MgSO4 -//-› Mg + ZnSO4
Li Rb K Cs Ba Sr Ca Na Mg Be Al Mn Ti Zn Cr Fe Cd In Tl Co Ni Sn Pb H2 Bi Cu Os Ru Ag Hg Pt Au
Kov stojící vlevo - před vodíkem je schopen vodík (v kladném oxidačním stavu)
Kov (v kladném oxidačním stavu) stojící
zredukovat (např. z kyselin) a sám se oxiduje. Kovy stojící velmi daleko před
vpravo - za vodíkem je schopen vodík
vodíkem ho zredukují i z vody
zoxidovat a sám se redukuje
NE Cu + 2 HCl -//-› H2 + CuCl2
ANO Zn + 2HCl --› H2 + ZnCl2
NE MgO + H2 -//-› Mg + H2O
ANO CuO + H2 --› Cu + H2O
ANO 2Na + 2H2O --› H2 + 2NaOH
ANO 3Cu + 8HNO3 --› NO + 3Cu(NO3)2 + 4H2O
reakce probíhá, ale není proti smyslu Beketovovy řady, neboť měď
neredukuje vodík (!), ale dusík
NE 2Al + 6HNO3 -//-› 3H2 + 2Al(NO3)3
reakce neprobíhá, ale není proti smyslu Beketovovy řady, [hliník je
pokryt vrstvičkou oxidu hlinitého (tzv. pasivace)]
Standardní elektrochemický potenciál E0
E0 < 0
0
Slučování s kyslíkem
Reakce s H3O+ z disociované kyseliny
Reakce s H3O+ z vody
Výskyt v přírodě
E0 > 0](https://image.slidesharecdn.com/13-che-plynyzaver-120102063408-phpapp01/85/CHE13-Technicke-plyny-Zaver-vyuky-54-320.jpg)
![Elektrochemické řady
Systém
Li+1 / Li
K+1 / K
Ba+2 / Ba
Ca+2 / Ca
Na+1 / Na
Mg+2 / Mg
Al+3 / Al
Mn+2 / Mn
Cr+2 / Cr
Zn+2 / Zn
Cr+3 / Cr
SO3 -2 / S
S -2 / S
Fe+2 / Fe
Sn+2 / Sn
Fe+3 / Fe
H+ / H2(g)
Cu+2 / Cu
Cu+1 / Cu
OH -1 / O2
I -1 / I2
Hg2+2/ Hg
Ag+1 / Ag
Hg+2/ Hg
Br -1 / Br2
Pt+2 / Pt
Cl-1 / Cl2
Au+3 / Au
H2O2 / H2O
F -1 / F2
Poloreakce
Li+1 + e---› Li
K+1 + e---› K
Ba+2 + 2e---› Ba
Ca+2 + 2e---› Ca
Na+1 + e---› Na
Mg+2 + 2e---› Mg
Al+3 + 3e---› Al
Mn+2 + 2e---› Mn
Cr+2 + 2e- --› Cr
Zn+2 + 2e- --› Zn
Cr+3 + 3e- --› Cr
SO3 -2 + 6H+ + 4e- --› S + 3 H2O
S + 2e- --› S -2
Fe+2 + 2e- --› Fe
Sn+2 + 2e- --› Sn
Fe+3 + 3e- --› Fe
2H+1 + 2e- --› H2
Cu+2 + 2e- --› Cu
Cu+1 + e- --› Cu
O2 + 2e- --› 2 OH -1
I2 + 2e- --› 2 I -1
Hg2+2 + 2e- --› 2Hg
Ag+1 + e- --› Ag
Hg+2 + 2e- --› Hg
Br2 + 2e- --› 2 Br -1
Pt+2 + 2e- --› Pt
Cl2 + 2e- --› 2 Cl -1
Au+3 + 3e- --› Au
H2O2 + 2H+ + 2e- --› 2 H2O
F2 + 2e- --› 2 F -1
Potenciál [V]
- 3,04
- 2,93
- 2,92
- 2,84
- 2,71
- 2,36
- 1,68
- 1,18
- 0,90
- 0,76
- 0,74
- 0,66
- 0,48
- 0,44
- 0,14
- 0,04
+0,00
+0,34
+0,52
+0,54
+0,54
+0,79
+0,80
+0,85
+1,09
+1,19
+1,36
+1,42
+1,77
+2,87
Redukční
činidla
Oxidační
činidla](https://image.slidesharecdn.com/13-che-plynyzaver-120102063408-phpapp01/85/CHE13-Technicke-plyny-Zaver-vyuky-55-320.jpg)
![Ukázka testu
Vypočítejte, kolik g KNO3 obsahuje 525 ml roztoku
KNO3 s koncentrací látkového množství c = 0,25
mol/dm3, M(KNO3) = 101,103 g/mol
Tepelný rozklad sideritu FeCO3 probíhá podle
následujících rovnice:
FeCO3 → FeO + CO2
Vypočítejte, kolik oxidu železnatého vznikne
rozkladem čtyř tun sideritu.
M[FeCO3] = 115,86 g/mol
M[FeO] = 71,85 g/mol](https://image.slidesharecdn.com/13-che-plynyzaver-120102063408-phpapp01/85/CHE13-Technicke-plyny-Zaver-vyuky-62-320.jpg)
CHE13 Technické plyny. Závěr výuky.
- 1. CHE13 Technické plyny | chemie shrnutí, Technické plyny | chemie shrnutí zápočet Jan Grégr & Martin Slavík Katedra chemie FP TUL: http://www.kch.tul.cz
- 3. Technické plyny • Plyny jako zdroje energie • vodík, acetylen, metan… • Inertní plyny • dusík, argon, další vzácné plyny • Speciální plyny • amoniak, freony
- 4. Technické plyny Doprava technických plynů Tlakové lahve Zkapalněné
- 5. Hydráty methanu CH4 • 5,75H2O Methane clathrates are restricted to the shallow lithosphere (i.e. < 2,000 m depth). Furthermore, necessary conditions are found only either in polar continental sedimentary rocks where surface temperatures are less than 0 °C; or in oceanic sediment at water depths greater than 300 m where the bottom water temperature is around 2 °C. http://en.wikipedia.org/wiki/Methane_clathrate "Burning ice". Methane, released by heating, burns; water drips. Inset: clathrate structure (University of Göttingen, GZG. Abt. Kristallographie). Source: United States Geological Survey.
- 6. Změna skupenství: fázový diagram Fázový diagram vymezuje podmínky za kterých látka existuje v tuhé, kapalné popř. plynné fázi. Fázový diagram CO2 při 1 atm CO2 (s) CO2 (g) Nadkritická oblast: extrakce, pěnidla polymerů http://www.teamonslaught.fsnet.co.uk/co2_info.htm
- 9. Extrakce nadkritickou tekutinou SFE = Supercritical fluid extraction Výborné smáčení povrchů Příprava a výroba: rostlinné extrakty, oleje, kofein… http://en.wikipedia.org/wiki/Supercritical_fluid_extraction
- 10. Křivka zahřívání
- 11. TGA: Termogravimetrie A comparison of the thermal stability of four high performance synthetic fibers using TGA. A Perkin-Elmer TGA 7 was used between 50 and 800°C. The heating was 20°C/min and the flow gas (air) was controlled at 20 mL/min. Differential scanning calorimetry = DSC http://en.wikipedia.org/wiki/Thermogravimetric_Analysis TGA trace of calcium oxalate monohydrate (CaC2O4•H2O)
- 12. Kritické veličiny: zkapalňování kritická teplota, teplota, nad kterou daná látka nemůže za žádných okolností existovat v kapalném skupenství Minimální tlak, který je při kritické teplotě nutný pro zkapalnění látky se označuje jako kritický tlak.
- 13. Kritické veličiny: zkapalňování Který plyn je možné za normální teploty zkapalnit? http://www.wolframalpha.com/
- 14. Stlačené plyny
- 15. Stlačené plyny plnící tlak většiny plynů 19,61 MPa. závity ventilů pro všechny hořlavé plyny jsou levotočivé pro nehořlavé plyny pravotočivé výjimka acetylén
- 16. Klepnutím lze upravit styl předlohy nadpisů. www.kch.tul.cz
- 17. http://www.kch.tul.cz/materials/chemie-pro-strojni-fakultu Klepnutím lze upravit styl předlohy nadpisů.
- 18. Změny při zkoušení (proti loňsku) Nové otázky: chemická rovnováha, kinetika, termochemie, elektrochemie Nové příklady: termochemie Doplňková ústní otázka Povinné vědomosti (nězabudky) Pokud je nebude vědět, nezachrání Vás ani 100 % v písemné části následují…
- 19. Strukturní vzorce Akany, alkeny, alkyny, benzen Halogenderiváty, kyslíkaté sloučeniny, nitrosloučeniny, deriváty benzenu Vlastnosti látek podle typu vazby Kovalentní, iontová, kovová, polymerní…
- 20. Gibbsova energie dG = dH – T. dS DG = -RT lnK DG = -nFDE neproběhne proběhne http://mccord.cm.utexas.edu/courses/ch301/review4F11.php
- 21. Ellinghamův diagram Pro DG > 0 samovolný rozklad oxidů teplem C+O2= CO2 Čím níže, tím více posunutá rovnováha k produktům, tj. oxidům. Nad teplotou pro křivku CO2 můžeme kov vyredukovat uhlíkem z koksu. Al2O3 stabilnější než oxidy výše Nad teplotou pro křivku Al2O3 lze použít Aluminotermii (Al) 21 Více…
- 23. Pourbaixovy diagramy Marcel Pourbaix 1904-1908 Pourbaixovy diagramy zachycují redukčněoxidační a acidobazické rovnovážné diagramy pro zvolené ionty. Umožňují předpovědět nebo vysvětlit korozi, pasivaci či odolnost daného prvku. zlato zinek hliník Oxidační prostředí Redukční prostředí
- 24. Vznik vazby 1s2 2s2 2p6
- 25. Polární kovalentní vazba dipól není dipól CF4 je nepolární CHF3 je polární HCl je polární
- 26. Polymery ‒ makromolekulární látky Více… jiné vlastnosti, než vstupní látka (dáno vysokou molekulovou hmotností polymeru) n CH2=CH2 → –[CH2–CH2 ]–n …CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2…
- 27. Síla kyselin a zásad Silná kyselina Slabá kyselina Velmi slabá kyselina
- 28. Nové příklady Určete reakční enthalpii ΔH°298 pro reakci. Bude se teplo uvolňovat nebo spotřebovávat? CH4 (g) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l) Analogicky ze spalných tepel CO2 (g) H2O (l) CH4 (g) O2 (g) ∆H° sluč. = - 393,1 kJ mol-1 DH0 = n(DH0)spal. - n(DH0)spal. ∆H° sluč. = - 285,9 kJ mol-1 reakt. prod. -1 ∆H° sluč. = - 74,8 kJ mol ∆H° sluč. = 0 kJ mol-1 (v zadání nemusí být uvedeno, jedná se o prvek!) Řešení: Uvedenou reakci je nejprve nutno vyčíslit: CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (l) DH0 = n(DH0)sluč. - n(DH0)sluč. prod. reakt. ∆Hr° = [1∙∆Hsluč.(CO2)) + (2∙∆Hsluč.(H2O))] - [(1∙∆Hsluč (CH4)) + (2 ∙∆Hsluč.(O2))] = [(- 393,1) + 2 . (- 285,9)] – [ 1 . (- 74,8) + 2 . 0 ] = - 890,1 kJ.mol-1 Standardní reakční teplo uvedené reakce je -890,1 kJ.mol-1. Hodnota vypočteného reakčního tepla je záporná, jedná se o reakci exotermickou (teplo se uvolňuje). http://nanotechnologie.vsb.cz/Studiummgr/Priklady_chemie.pdf
- 29. 貹DZáí
- 30. Klepnutím vlastnosti předlohy Co určuje lze upravit stylmateriálů nadpisů. Chemické složení • Druh atomů Vazby atomů • Molekulární síly Mezimolekulární síly • Nevazebné interakce Konečné zpracování materiálu
- 31. Klepnutím složení – druh atomů Chemické lze upravit styl předlohy nadpisů. Hlavní rozlišení: (důležitější pro strojaře než elektronegativita) kovy – nekovy Vlastnosti atomů na „rozhraní“ mezi kovy a nekovy Příklad: Hliník – Křemík Hliník – kov – nízký bod tání, měkký, elektricky dobře vodivý fluorid hlinitý – krystalická iontová látka oxid hlinitý – krystalický, velmi tvrdý, podíl iontovosti vazby stačí na to, aby jeho tavenina se mohla elektrolyzovat Křemík – polokov, vyšší bod tání, křehký, polovodič fluorid křemičitý – plyn oxid křemičitý – krystalický, poměrně tvrdý a křehký, nevede elektrický proud ani v tavenině
- 32. Vazby atomů Uvedli jsme v druhé přednášce… Nutné respektovat, že existují přechodné typy mezi třemi základními typy vazeb a podle toho se materiály liší ve vlastnostech Vyšší podíl iontovosti – vyšší body tání, vyšší křehkost Vyšší podíl kovové vazby – vyšší elektrická a tepelná vodivost, nižší křehkost Vyšší podíl kovalentnosti – nižší body tání, měkčí materiály více nevodivé Pozor na výjimky: sloučeniny „makromolekulární“ se mohou odlišovat od látek s malými molekulami … …
- 33. Polymery n CH2=CH2 → –[CH2–CH2]n– polyethylen polyamid 6,6 polypropylen polyakrylonitril
- 34. Polymery Typ polymeru skupina polyolefiny –CH2–CH2– vinylové polymery –CH2–CH2– | X příprava příklad CH2=CH2 (PE, PP, PB) CH2=CHX (PVC, PTFE, PVAC, PVA) polyamidy –CO–NH– reakcí –COOH + H2N– (PA) polyestery –CO–O– reakcí –COOH + HO– (PET, PC, UP) polyethery –O– reakcí –OH + HO– (POM, PPO) polyuretany –O–CO–NH– reakcí –OH + O=C=N– (PUR)
- 35. Tuhé látky: iontové krystaly • • • • V uzlových bodech mřížky anionty a kationty Silné elektrostatické interakce (iontová vazba) Obvykle tvrdé, křehké, vysoký bod tání Špatné vodiče tepla a elektřiny CsCl ZnS CaF2
- 36. Tuhé látky: kovalentní krystaly • • • • V uzlových bodech mřížky atomy Pevné kovalentní vazby Obvykle tvrdé, vysoký bod tání Špatné vodiče tepla a elektřiny atomy uhlíku diamant grafit
- 37. Tuhé látky: molekulové krystaly • • • • V uzlových bodech mřížky molekuly Slabé mezimolekulární interakce Obvykle měkké, nízký bod tání Špatné vodiče tepla a elektřiny
- 38. Tuhé látky: kovové krystaly • • • • V uzlových bodech mřížky atomy kovu Kovová vazba mezi atomy Různá tvrdost i body tání Dobré vodiče tepla a elektřiny Průřez krystalem kovu jádro a vnitřní elektrony mobilní “elektronový oblak” z valenčních elektronů
- 39. Amorfní látky V amorfní tuhé látce nelze najít opakované, dobře definované prostorové uspořádání. Prostorovou strukturou se podobají amorfní tuhé látky kapalině. Na křivce zahřívání nevykazují bod tání (tají v rozmezí teplot). krystalický křemen (SiO2) nekrystalické křemenné sklo
- 41. Mezimolekulární síly Vodíkové můstky: vysvětlují vyšší bod varu vody než sirovodíku Nižší sílu kyseliny fluorovodíkové než má HCl, HBr a HI Vyšší body varu alkoholů než mají étery stejného sumárního složení
- 42. Vodíková vazba • Speciální případ dipól-dipólové interakce. • Velmi silná interakce, nejsilnější z tzv. van der Waalsových interakcí (vodíková vazba, dipól-dipól, Londonovy síly). - Vodíková vazba se projevuje u molekul kde je H vázán na elektronegativní prvek (zvláště F, O, N). Srovnání bodů varu podobných sloučenin prvků 4.-7. periody
- 43. H-vazba, srovnání vazebných sil K vypaření 1 molu vody je třeba 41 kJ (intermolekulární) K rozrušení všech vazeb O-H v 1 molu vody je třeba 930 kJ (intramolekulární)
- 44. Polární kovalentní vazba Nepolární molekuly Polární molekuly H2O N2 CH4 SF6 HF NH3
- 46. Eluotropní řada pentan Relativní permitivita 1.84 Rozpustnost ve vodě [g/l] 0.04 hexan 1.90 0.14 benzen 2.30 1.80 diethylether 4.30 74.2 chloroform 4.80 10.0 pyridin 12.4 mísitelný aceton 20.7 mísitelný ethanol 24.3 mísitelný voda 81.0 mísitelný Rozpouštědlo Nepolární Polární
- 47. Prací účinek mýdla – vznik micel
- 48. Periodická tabulka +5 -3 +2 XX Energie orbitalů ->>> 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f +7 -1
- 49. Stabilizace pH pufrem HCl HCl + CH3COO- H+ + Cl- CH3COOH + Cl-
- 50. Účinek katalyzátoru na energii reakce k = A • exp( -Ea/RT ) Ea k rychlostkatalyzovaná > rychlostnekatalyzovaná Ea,katalyzovaná< Ea,nekatalyzovaná
- 51. Vlastnosti látek ze struktury V uvedeném seznamu označte: C – žíraviny, T – toxické a vysoce toxické látky, O – oxidovadla, R – redukovadla, N – Látky nebezpečné pro životní prostředí; H – hořlaviny; K – těkavé látky CrBr2 H2O2 HgSO4 NaMnO4 PCB H2 CH3OCH2CH3 hexafluorpropan AgO PTFE PbO2 CCl4 Seřaďte látky podle těkavosti toluen benzen xylen naftalen
- 52. Homologické řady CH3OH -> CH3CH2OH -> CH3CH2CH2OH ->… CH4 -> C2H6 -> C3H8 -> C4H10 -> C5H12 ->… Teploty varu, tání, rozpustnosti, mísitelnost, ... CH3CH2OH -> CH3CHO -> CH3COOH -> CO2+H2O Oxidace KMnO4; Cr3+; Cr2+; H2SO4; HNO3; NaCl; PbO2; H2O2 Které látky lze použít jako bezpečnou desinfekci? fluor, chlorid chromnatý, jód, manganistan sodný, peroxid sodíku
- 53. Elektrochemické řady Karel Slavoj Amerling (Strnad Klatovský): Orbis pictus (1852), http://www.panska.cz/amerling/
- 54. Beketovova (elektrochemická) řada kovů Neušlechtilé (elektropozitivní) kovy Ušlechtilé (elektronegativní) kovy Zvyšuje se schopnost oxidace elementárních kovů do kladných oxidačních čísel Li Rb K Cs Ba Sr Ca Na Mg Be Al Mn Ti Zn Cr Fe Cd In Tl Co Ni Sn Pb H2 Bi Cu Os Ru Ag Hg Pt Au Kov stojící vlevo je schopen kov (v kladném oxidačním stavu) stojící vpravo Kov (v kladném oxidačním stavu) stojícíí zredukovat a sám se oxiduje vpravo je schopen kov stojící vlevo zoxidovat a sám se redukuje ANO Zn + CuSO4 --› Cu + ZnSO4 NE Cu + ZnSO4 -//-› Zn + CuSO4 ANO Mg + ZnSO4 --› Zn + MgSO4 NE Zn + MgSO4 -//-› Mg + ZnSO4 Li Rb K Cs Ba Sr Ca Na Mg Be Al Mn Ti Zn Cr Fe Cd In Tl Co Ni Sn Pb H2 Bi Cu Os Ru Ag Hg Pt Au Kov stojící vlevo - před vodíkem je schopen vodík (v kladném oxidačním stavu) Kov (v kladném oxidačním stavu) stojící zredukovat (např. z kyselin) a sám se oxiduje. Kovy stojící velmi daleko před vpravo - za vodíkem je schopen vodík vodíkem ho zredukují i z vody zoxidovat a sám se redukuje NE Cu + 2 HCl -//-› H2 + CuCl2 ANO Zn + 2HCl --› H2 + ZnCl2 NE MgO + H2 -//-› Mg + H2O ANO CuO + H2 --› Cu + H2O ANO 2Na + 2H2O --› H2 + 2NaOH ANO 3Cu + 8HNO3 --› NO + 3Cu(NO3)2 + 4H2O reakce probíhá, ale není proti smyslu Beketovovy řady, neboť měď neredukuje vodík (!), ale dusík NE 2Al + 6HNO3 -//-› 3H2 + 2Al(NO3)3 reakce neprobíhá, ale není proti smyslu Beketovovy řady, [hliník je pokryt vrstvičkou oxidu hlinitého (tzv. pasivace)] Standardní elektrochemický potenciál E0 E0 < 0 0 Slučování s kyslíkem Reakce s H3O+ z disociované kyseliny Reakce s H3O+ z vody Výskyt v přírodě E0 > 0
- 55. Elektrochemické řady Systém Li+1 / Li K+1 / K Ba+2 / Ba Ca+2 / Ca Na+1 / Na Mg+2 / Mg Al+3 / Al Mn+2 / Mn Cr+2 / Cr Zn+2 / Zn Cr+3 / Cr SO3 -2 / S S -2 / S Fe+2 / Fe Sn+2 / Sn Fe+3 / Fe H+ / H2(g) Cu+2 / Cu Cu+1 / Cu OH -1 / O2 I -1 / I2 Hg2+2/ Hg Ag+1 / Ag Hg+2/ Hg Br -1 / Br2 Pt+2 / Pt Cl-1 / Cl2 Au+3 / Au H2O2 / H2O F -1 / F2 Poloreakce Li+1 + e---› Li K+1 + e---› K Ba+2 + 2e---› Ba Ca+2 + 2e---› Ca Na+1 + e---› Na Mg+2 + 2e---› Mg Al+3 + 3e---› Al Mn+2 + 2e---› Mn Cr+2 + 2e- --› Cr Zn+2 + 2e- --› Zn Cr+3 + 3e- --› Cr SO3 -2 + 6H+ + 4e- --› S + 3 H2O S + 2e- --› S -2 Fe+2 + 2e- --› Fe Sn+2 + 2e- --› Sn Fe+3 + 3e- --› Fe 2H+1 + 2e- --› H2 Cu+2 + 2e- --› Cu Cu+1 + e- --› Cu O2 + 2e- --› 2 OH -1 I2 + 2e- --› 2 I -1 Hg2+2 + 2e- --› 2Hg Ag+1 + e- --› Ag Hg+2 + 2e- --› Hg Br2 + 2e- --› 2 Br -1 Pt+2 + 2e- --› Pt Cl2 + 2e- --› 2 Cl -1 Au+3 + 3e- --› Au H2O2 + 2H+ + 2e- --› 2 H2O F2 + 2e- --› 2 F -1 Potenciál [V] - 3,04 - 2,93 - 2,92 - 2,84 - 2,71 - 2,36 - 1,68 - 1,18 - 0,90 - 0,76 - 0,74 - 0,66 - 0,48 - 0,44 - 0,14 - 0,04 +0,00 +0,34 +0,52 +0,54 +0,54 +0,79 +0,80 +0,85 +1,09 +1,19 +1,36 +1,42 +1,77 +2,87 Redukční činidla Oxidační činidla
- 56. http://www.webelements.com FeCl2 + KMnO4 → … Cr2+ + KMnO4 → … Mn2+ + K2Cr2O7 → …
- 57. Příklady Připravte 325 ml 24 % vodného roztoku NaOH. Kolik g NaOH a kolik ml vody potřebujeme. Hustota 24 % roztoku je r = 1,2629 g/cm3. m(NaOH) = 98,5 g; m (H2O) = 410,4 g
- 58. Příklady Máme 3,75 l H2SO4 , koncentrace je 50 % a hustota r = 1,3951 g/cm3. Kolik vody musíme přidat, abychom získali 28 % kyselinu o hustotě r =1,2023 g/cm3. Jaký bude celkový objem 28 % kyseliny? m (H2O) = 4110 g; m(celk.) = 9340 g; V(celk.) = 7770 cm3 (ml)
- 59. Příklady Úterý a čtvrtky F-F02 09:00--12:00 a 12:00--15:00 První část – písemná na 45 minut – je potřeba mít alespoň 50 % správně (vzorce a výpočty). Druhá část písemná 25 minut (teorie) Celkem – nad 50 % správně = 3 (dobře), nad 75 % = 2 (velmi dobře), nad 90 % = 1 (výborně)
- 60. Ukázka testu Napište vzorce sloučenin: uhličitan vápenatý, kyselina dusičná, chlorid stříbrný, fluorovodík, kyselina sírová, síran železnatý, sulfid manganatý, bromid sodný, oktan, acetylen (etyn). Napište názvy sloučenin: HBr, Cu2S, KMnO4, FeCO3, CuSO4, Cr2O3, PbSO4, Al2O3, C3H8, HCOOH. Jaké látkové množství, kolik molů n, je 150g mědi Cu. M(Cu) = 63,54 g/mol. Jaký objem zaujímá 10 molů methanu. VM = 22,4 dm3/mol.
- 61. Ukázka testu Neutralizací kyseliny sírové hydroxidem sodným vznikne síran sodný a voda. Napište a vyčíslete reakční rovnici. Vypočítejte kolik kg síranu sodného připravíme neutralizací 2 kg hydroxidu sodného kyselinou sírovou.Vypočítejte jaký objem kyseliny sírové o koncentraci 45% potřebujeme pro reakci odměřit. M(H2SO4) = 98,08 g/mol, M(NaOH) = 40,00 g/mol, M(Na2SO4) = 142,048 g/mol, hustota H2SO4 (45%) = 1,347 g/cm3. Z 96% kyseliny sírové (r = 1,8355 g/cm3) připravte ředěním vodou 875 cm3 kyseliny o koncentraci 20%, (r = 1,1394 g/cm3). Jaký objem 96 % kyseliny a vody potřebujeme odměřit.
- 62. Ukázka testu Vypočítejte, kolik g KNO3 obsahuje 525 ml roztoku KNO3 s koncentrací látkového množství c = 0,25 mol/dm3, M(KNO3) = 101,103 g/mol Tepelný rozklad sideritu FeCO3 probíhá podle následujících rovnice: FeCO3 → FeO + CO2 Vypočítejte, kolik oxidu železnatého vznikne rozkladem čtyř tun sideritu. M[FeCO3] = 115,86 g/mol M[FeO] = 71,85 g/mol
- 63. Ukázka testu: teorie Z následujících kyselin vyberte slabé kyseliny a napište jejich vzorce: kyselina sírová, kyselina uhličitá, kyselina chlorovodíková, kyselina mravenčí, kyselina dusičná, kyselina křemičitá, kyselina octová, kyselina chloristá, kyselina šťavelová. U následujících sloučenin určete typ chemické vazby a odhadněte jejich základní fyzikální vlastnosti: NaCl, HF, SCl2, NH3, AgBr, Cu5Zn3 (slitina).
- 64. Ukázka testu: teorie Kolik elektrod potřebujeme pro měření pH a čím se liší. Co si představujete pod pojmem látkové množství. Jak se nazývá jednotka látkového množství. Jak byste ji definovali nebo popsali. Jaký je princip katodické ochrany kovových předmětů proti korozi. Které jsou současné hlavní fosilní suroviny pro Průmysl organické chemie. Jaké jsou jejich přednosti a nedostatky.
- 65. Ukázka testu: teorie Základní rozdělení plastů je na: termoplasty, reaktoplasty a eleastomery. Zařaďte do těchto skupin: teflon, polyetylen, epoxid, polyamid, polystyren, fenolická pryskyřice, polypropylen, polyetylentereftalát. Uveďte příklady reaktoplastů. Jaké mají mechanické vlastnosti a jak se chovají při zahřívání? Uveďte plasty které lze konstrukčně využít pro teploty nad 100˚C
- 66. Ukázka testu: teorie Z následujících kyselin vyberte slabé kyseliny a napište jejich vzorce: kyselina sírová, kyselina uhličitá, kyselina chlorovodíková, kyselina mravenčí, kyselina dusičná, kyselina křemičitá, kyselina octová, kyselina chloristá, kyselina šťavelová. Katedra chemie FP TUL: http://www.kch.tul.cz
- 67. Zajímavosti Geobacter metallireducens http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Geobacter_metallireducens Biologická fixace dusíku http://cs.wikipedia.org/wiki/Biologick%C3%A1_fixace_dus%C3%ADku Volné radikály a stárnutí http://apps.faf.cuni.cz/Gerontology/mechanisms/theory/theory_contemporary.asp Bionika http://www.kmt.tul.cz/edu/zt/index_htm_files/Bionika.pdf Katedra chemie FP TUL: http://www.kch.tul.cz