ΧΗΜΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ.

Παρουσίαση με θέμα: "ΧΗΜΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΧΗΜΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ

2 ΠΟΣΟΤΗΤΕΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΟΥΣΙΩΝ
Για να εκφράσουμε την ποσότητα μιας χημικής ουσίας χρησιμοποιούμε τρία φυσικά μεγέθη: Την μάζα (m), τον όγκο (V) και το πλήθος των mol (n). Στη Χημεία την μάζα την μετράμε συνήθως σε γραμμάρια (g) και τον όγκο σε χιλιοστόλιτρα ή λίτρα (mL ή L). Η σχέση που συνδέει τις δύο αυτές ποσότητες είναι η πυκνότητα (ρ ή d). Επειδή κάθε ποσότητα χημικής ουσίας αποτελείται από ένα τεράστιο πλήθος στοιχειωδών σωματιδίων (μορίων ή ατόμων) που σε απόλυτους αριθμούς είναι αφάνταστο χρησιμοποιούμε την έννοια του mole. Mole είναι η ποσότητα ύλης που αποτελείται από 6,02∙1023 στοιχειώδη σωματίδια (μόρια, άτομα, ιόντα κλπ). Ο αριθμός αυτός ονομάζεται αριθμός του Avogadro και συμβολίζεται ΝΑ.

3 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΠΛΗΘΟΥΣ mol ΜΙΑΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΟΥΣΙΑΣ
Με το γράμμα n συμβολίζουμε το πλήθος των mol μιας χημικής ουσίας. Το m παριστάνει την μάζα της ουσίας σε g ενώ το Mr την σχετική μοριακή μάζα της ουσίας. Ισχύει για όλα τα σώματα Το V παριστάνει τον όγκο ενός αερίου σε L ενώ το Vm τον γραμμομοριακό όγκο. Ισχύει μόνο για αέρια Το Ν παριστάνει το πλήθος των μορίων μιας χημικής ουσίας ενώ το NA τον αριθμό του Avogadro. Ισχύει για όλα τα σώματα Το C παριστάνει την συγκέντρωση μιας διαλυμένης ουσίας μέσα σε ένα διάλυμα σε mol/L ενώ το V τον όγκο του διαλύματος σε L. Ισχύει για διαλύματα

4 ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΕΡΙΩΝ
Με το γράμμα P συμβολίζουμε την πίεση του αερίου σε atm. Το V παριστάνει τον όγκο του αερίου σε L ενώ το T την απόλυτη θερμοκρασία του αερίου σε βαθμούς Κέλβιν. Το γράμμα R είναι το σύμβολο της παγκόσμιας σταθεράς των ιδανικών αερίων και το n δηλώνει το πλήθος των mol του αερίου. Η καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων περιγράφει πλήρως την κατάσταση ενός οποιουδήποτε αερίου (εφόσον θεωρείται ιδανικό) χρησιμοποιώντας τέσσερα φυσικά μεγέθη: Την πίεση, τον όγκο, την θερμοκρασία και την ποσότητα του αερίου σε mol. Όταν γνωρίζουμε τρία από τα τέσσερα μεγέθη μπορούμε να υπολογίσουμε και το τέταρτο.

5 ΜΟΡΦΕΣ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗΣ ΕΞΙΣΩΣΗΣ
Μπορούμε να υπολογίσουμε την σχετική μοριακή μάζα ενός αερίου αν γνωρίζουμε την πυκνότητα, την πίεση και την θερμοκρασία του. Μπορούμε επίσης να υπολογίσουμε την πυκνότητα ενός αερίου . . . . . . σε STP

6 ΜΟΡΦΕΣ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗΣ ΕΞΙΣΩΣΗΣ
Μπορούμε να υπολογίσουμε το πλήθος των μορίων ενός αερίου αν γνωρίζουμε τον όγκο και την θερμοκρασία του. Μπορούμε επίσης να υπολογίσουμε την παγκόσμια σταθερά των αερίων αν γνωρίζουμε το πλήθος των mol του αερίου, τον όγκο του καθώς και τις συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας κάτω από τις οποίες βρίσκεται. Αν έχουμε ένα mol αερίου σε STP τότε ισχύει:

7 ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΟΣ ΝΟΜΟΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΥΝΘΗΚΩΝ
Ας υποθέσουμε ότι μια συγκεκριμένη ποσότητα ενός αερίου μεταβαίνει από μια αρχική κατάσταση 1 (P1, V1, T1) σε μια τελική κατάσταση 2 (P2, V2, T2). Ισχύει βέβαια η καταστατική εξίσωση και στην κατάσταση 1 και στην κατάσταση 2. Αν διαιρέσουμε κατά μέλη τις δύο καταστατικές εξισώσεις θα έχουμε: Ο τελευταίος τύπος χαρακτηρίζεται σαν τύπος αλλαγής συνθηκών και χρησιμοποιείται όταν αντιλαμβανόμαστε ότι υπάρχει μεταβολή κάποιας μεταβλητής (πίεσης, όγκου ή θερμοκρασίας) σε ορισμένη ποσότητα ενός συγκεκριμένου αερίου

8 ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΟΣ ΝΟΜΟΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΣΥΝΘΗΚΩΝ
Όταν λέμε ΙΣΟΘΕΡΜΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗ εννοούμε ότι η θερμοκρασία δεν μεταβάλλεται άρα Τ1=Τ2 και έτσι ο τύπος παίρνει τη μορφή: Όταν λέμε ΙΣΟΧΩΡΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗ εννοούμε ότι ο όγκος δεν μεταβάλλεται άρα V1=V2 και έτσι ο τύπος παίρνει τη μορφή: Όταν λέμε ΙΣΟΒΑΡΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗ εννοούμε ότι η πίεση δεν μεταβάλλεται άρα P1=P2 και έτσι ο τύπος παίρνει τη μορφή:

9 ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΕΣ ΔΙΑΛΥΜΑΤΩΝ
Η περιεκτικότητα % βάρος κατά βάρος υπολογίζεται αν διαιρέσουμε την μάζα της δ/νης ουσίας (σε g) με την μάζα του δ/τος (σε g) και πολλαπλασιάσουμε επί εκατό. Η περιεκτικότητα % βάρος κατ’ όγκο υπολογίζεται αν διαιρέσουμε την μάζα της δ/νης ουσίας (σε g) με τον όγκο του δ/τος (σε mL) και πολλαπλασιάσουμε επί εκατό. Η περιεκτικότητα % όγκο κατ’ όγκο υπολογίζεται αν διαιρέσουμε τον όγκο της δ/νης ουσίας (σε mL) με τον όγκο του δ/τος (σε mL) και πολλαπλασιάσουμε επί εκατό. Το C παριστάνει την συγκέντρωση μιας διαλυμένης ουσίας μέσα σε ένα διάλυμα σε mol/L και υπολογίζεται αν διαιρέσουμε το πλήθος των mol (n) με τον όγκο του διαλύματος σε L.

10 ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΑΡΑΙΩΣΗ - ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ
ΚΑΙ ΑΝΑΜΙΞΗ ΔΙΑΛΥΜΑΤΩΝ Όταν αραιώνουμε ένα διάλυμα τα mol της διαλυμένης ουσίας παραμένουν σταθερά, οπότε ισχύει ο τύπος της αραίωσης. Όταν η συμπύκνωση διαλύματος γίνεται με αφαίρεση διαλύτη (π.χ. βράσιμο) τότε και πάλι η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας δεν μεταβάλλεται. Κατά την ανάμιξη διαλυμάτων η ποσότητα της δ/νης ουσίας στο τελικό δ/μα θα είναι ίση με το άθροισμα των δ/νων ουσιών των αρχικών δ/των. Όταν η συμπύκνωση ενός δ/τος γίνεται με προσθήκη δ/νης ουσίας, τότε η ποσότητα δ/νης ουσίας του τελικού δ/τος είναι ίση με την αρχική δ/νη συν την ποσότητα που προσθέσαμε.