Hemijske reakcije 6 - TERMOHEMIJA

Hemijska ravnoteža

Većina hemijskih reakcija su povratne. To su reakcije koje se odvijaju u oba smera.

U početku se reakcija odvija samo u smeru nastajanja produkata. Čim se stvori određena koncentracija produkata, čestice produkata počinju uspešno da se sudaraju i nastaju reaktanti (reakcija se odvija u suprotnom smeru). U jednom trenutku se uspostavlja stanje u kojem se ne menja ni koncentracija reaktanata ni koncentracija produkata. Takvo stanje se naziva stanje dinamičke ravnoteže.

Utrenutku uspostavljanja ravnoteže brzina direktne reakcije izjednačava se sa brzinom povratne reakcije:

 A + B <---> C + D.

Za reakciju aA + bB <---> cC + dD definisdana je konstanta ravnoteže: 

Heterogena ravnoteža - ravnoteža koja se uspostavlja u sistemu u kojem su učesnici reakcije različitih agregatnih stanja. Čiste čvrste i tečne supstance koje učestvuju u hetrogenoj ravnoteži ne uključuju se u izraz za ravnotežnu konstantu: 

CaCO_{3 (s)} ----> CaO _(s) + CO_{2 (g)}

Le Šateljeov princip

Ako se u sistemu koji se nalazi u hemijskoj ravnoteži promeni jedan od spoljašnjih faktora, sistem će reagovati tako da će se odvijati ona reakcija kojom se taj uticaj poništava.

1) Koncentracija - u reakciji aA + bB <---> cC + dD ako se poveća koncenracija A ili B onda se ravnoteža pomera u desno (u smeru ka proizvodima reakcije). Ako se poveća koncentracija C ili D onda se ravnoteža pomera u levo (u smeru ka reaktantima).

2) Tempertura - a) egzotermna - ako se temperatura smanji onda se ravnoteža pomera u desno. Ako se temperatura poveća, onda se ravnoteža pomera u levo.

                           b) endotermna - ako se temperatura smanji, onda se ravnoteža pomera u levo. Ako se temperatura poveća onda se ravnoteža pomera u desno.

3) Pritisak - kada su reaktanti i produkti u gasovitom agregatnom stanju, promena pritiska ima uticaja na sistem u ravnoteži samo kada se u toku reakcije menja broj molova! 

Ukoliko se pritisak povećava odvija se ona reakcija kojom se smanjuje broj čestica ----> Ako se pritisak poveća, onda se ravnoteža pomera u desno jer nastaje manji broj molova u direktnoj reakciji. 

Ukoliko se smanji pritisak, odvija se ona reakcija kojom se povećava broj čestica (ovaj proces je spontan, povećava se entropija sistema) ---> Ako se pritisak smanji onda se ravnoteža pomera u levo jer nastaje veći broj molova u suprotnoj reakciji.

Ako ne dolazi do promene broja molova u toku hemijske reakcije, promena pritiska ne utiče na sistem u ravnoteži.

4)Katalizator - on istovremeno povećava brzinu i direktne i povratne reakcije, tj. smanjuje energiju aktivacije i jedne i druge reakcije. Ne utiče na hemijsku ravnotežu.

Atomska struktura materije 2

Elektronski omotač

Elektronski omotač opisan je sa četiri kvantna broja:

1. glavni kvantni broj (n = 1,2,3,...,7) - određuje(pokazuje) energetske nivoe (K, L, M, N, O, P, Q).
2. sporedni kvantni broj ( l = 0,1,2,...,n-1) - određuje podnivoe (s, p, d, f) u osnovnom energetskom nivou. Naziva se još i azimutalni ili orbitalni kvantni broj.
3. magnetni (orbitalni) kvantni broj ( m = od -l do +l ) - određuje koliko ima orbitala (broj orbitala - 1s, 2s...) u podnivoima (s, p, d, f).
4. spinski kvantni broj ( s = +1/2, -1/2) - odnosi se na njegovu sopstvenu rotaciju oko sopstvene ose

Orbitala je prostor u kom se nalazi elektron.

Popunjavanje orbitala:

Paulijev princip zabrane - dva elektrona ne mogu imati istu vrednost za sva četiri kvantna broja. Iz ovoga sledi da u jednoj orbitali ne može biti više od dva elektrona i oni moraju biti različitih spinova.

Hundovo pravilo - tek nakon što se potpuno popuni s-orbitala sa po dva elektrona antiparalelnog spina započinje popunjavanje p-orbitala. Njihovo popunjavanje se vrši principom polupopunjavanja (najpre se svaka orbitala - px, py, pz - popuni sa po jednim elektronom, tek nakon toga orbitale se popunjavaju i sa drugim elektronom antiparalelnog spina). Ovaj princip važi i za popunjavanje d-orbitala.

baš je umetnički :) hahahah :) :)

Redosled popunjavanja orbitala: 

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹⁴6d¹⁰7p⁶6f¹⁴7d¹⁰7f¹⁴

ne morate da napamet učite koji redom idu konfiguracije, samo zapamtite ovu sličicu i pratite strelice :)

Primeri:

₁₁Na  1s²2s²2p⁶3s¹

₁₇Cl  1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

₃₀Zn  1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰

Izuzeci: polupopunjene (nd⁵) i popunjene (nd¹⁰) d-orbitale su energetski stabilne, pa ukoliko im do tog stanja nedostaje jedan elektron dolazi do njegovog prelaska iz pune s-orbitale (VIb, Ib grupa).

Konfiguracije pokazuju:

1. periodu - prema najvišem nivou
2. grupu - prema broju valentnih elektrona
3. hemijska svojstva
4. raspored valentnih elektrona
5. Z = ∑ e- (sumu/zbir elektrona)
   
   
   

Valentnost - sposobnost atoma da za sebe veže određen broj atoma vodonika (odgovara broju nesparenih elektrona).

Oksidacioni broj - stvaran ili zamišljen broj primljenih ili otpušenih elektrona.

Periodni sistem elemenata

1869. godina

Dmitrij Ivanovič Mendeljejev

Zavisno od toga da li se popunjavanje orbitala završava sa s, p ili d-orbitalama, razlikujemo s-elemente, p-elemente i d-elemente.
Podela elementata:

1. metali (s, d, deo p, f)
2. metaloidi (deo p)
3. nemetali (deo p)
4. plemeniti gasovi (VIIIa grupa/ 0 grupa)

Ia grupa - alkalni metali

IIa grupa - zemnoalkalni metali

VIIa grupa - halogenidi (F, Cl, I, Br)