Základní pojmy

1. Základní pojmy

2. Hmota • Objektivní realita, jež působí na naše smyslové orgány, a tak se odráží v našem vědomí • Každý objekt má 2 vlastnosti • a) setrvačnost • b) schopnost konat práci

3. a) setrvačnost • Schopnost hmotného objektu setrvávat v okamžitém stavu • Kvantitativně ji charakterizuje fyzikální veličina HMOTNOST

4. b) schopnost konat práci • Schopnost za vhodných podmínek samovolně měnit svůj stav i stav s ním reagujících objektů • Charakterizuje se fyzikální veličinou ENERGIÍ

5. Hmota • Hmota se dá rozdělit na 2 skupiny -POLE: jaderné, elektrické, magnetické, gravitační - LÁTKA: konkr.tělesa navzájem se lišící strukturou a druhem základních stavebních částic (atomů, iontů, molekul atd.)

6. Látky, soustavy látek • Látky 1) dle skupenství: pevné (s) plynné (g) kapalné (l) plazma (ionizovaný plyn) 2) dle původu: přírodní syntetické 3) chemicky čisté směsi

7. Látky, soustavy látek Soustavy látek 1) dle počtu složek: jednosložkové vícesložkové 2) dle vztahu soustavy k okolí - otevřená - uzavřená - izolovaná

8. Látky, soustavy látek Soustavy látek 3) dle počtu fází - část soustavy, která má ve všech místech stejné vlastnosti- je homogenní, od další fáze oddělena rozhraním - jednofázové - dvoufázové - atd.

9. Schéma třídění látek LÁTKY SMĚSI CHEMICKY ČISTÉ LÁTKY PRVKY SLOUČENINY HOMOGENNÍ: <10-9m KOLOIDNÍ: 10-7m -10-9m HETEROGENNÍ: >10-7m

10. Chemicky čistá látka • Prvky: atomy se stejným protonovým číslem Z Izotopy: atomy se stejným Z, ale různým nukleonovým číslem A Prvky Nuklidy: atomy prvku se stejným Z i neutronovým číslem N

11. A X Z A= Z + N

12. Chemicky čistá látka • Sloučeniny: tvořené stejnými mlk složenými ze 2 či více různých atomů

13. Charakteristika atomů a molekul • Atomová hmotnostní jednotka • u • Její hmotnost je rovna 1/12 hmotnosti atomu C 12 6 m ( C) 12 6 mu= = 1 u = 1,66057 ∙ 10-27 kg 12

14. m(X) Ar(X)= mu Charakteristika atomů a molekul • Relativní atomová hmotnost • Ar(X) • Udává kolikrát je hmotnost atomu X větší než atomová hmotnostní jednotka • Tabelována, bezrozměrná

15. m(Ag) Ar(Ag)= mu Charakteristika atomů a molekul • Př. Spočítejte relativní atomovou hmotnost stříbra, když víte, že skutečná hmotnost Ag je 1,779·10-25 kg. 107 47 1,779·10-25 kg = 1,66057 ∙ 10-27 kg Ar(Ag)=107,87

16. m(mlk) Mr = mu Charakteristika atomů a molekul • Relativní molekulová hmotnost • Udává, kolikrát je skutečná hmotnost mlk větší než atomová hmotnostní jednotka • Je dána součtem relativních atomových hmotností, které tvoří mlk • bezrozměrná

17. Charakteristika atomů a molekul • Vypočtěte Mr (P4) = 123,88 • Vypočtěte Mr (H3PO4) = 97,99

18. Charakteristika atomů a molekul • Vypočtěte Mr (CuSO4 · 5H2O) = 249,5

19. Charakteristika atomů a molekul • Vypočtěte skutečnou hmotnost atomu Fe m(Fe)= Ar(Fe) · mu m(Fe)=92,7 ∙ 10-27kg • Vypočtěte skutečnou hmotnost molekuly CO2 Mr(CO2)= Ar(C) + 2Ar(O) Mr(CO2)= 44 m(CO2)= Mr(CO2)· mu = 73,04 ∙ 10-27kg

20. 75,4 24,6 Ar = 100 100 Charakteristika atomů a molekul • u prvků, které se skládají z několika izotopů, vypočítáme PRŮMĚRNOU relativní atomovou hmotnost Ar • př. Chlor tvoří dva izotopy Cl ze 75,4% a Cl ze 24,65%. Jaká bude jeho atomová relativní hmotnost? 35 17 37 17 = 35,492 ∙ 35 + 37 ·

21. Charakteristika atomů a molekul • Látkové množství • n • Jednotka mol • Vzorek ze stejnorodé látky má látkové množství 1 mol obsahuje-li právě tolik částic, kolik je atomů ve vzorku C o hmotnosti 12g 12 6

22. Charakteristika atomů a molekul • 1 mol jakékoliv látky obsahuje 6,023∙1023 částic N n= NA Avogadrova konstanta vyjadřuje počet částic v jednotkovém látkovém množství (v 1 molu)

23. Charakteristika atomů a molekul • Molární hmotnost látky • souhrnná hmotnost všech částic obsažených v 1 molu látky se nazývá molární hmotnost látky M • Kg∙mol-1 m • M= n

24. Charakteristika atomů a molekul • molární hmotnost je co do velikosti rovna relativní molekulové hmotnosti M Mr • M= Mr ∙ 10-3∙ Kg ∙ mol-1 = Mr ∙ g ∙ mol-1

25. Příklady • Vypočtěte počet molů ve vzorku síry o hmotnosti 2 tuny m • n= M • M= Mr ∙ 10-3∙ Kg ∙ mol-1 • n= 6,23 · 104 mol

26. DÚ • Kosina, Šrámek- chemické výpočty a reakce str.20/př.2,3,5

27. Charakteristika atomů a molekul • Avogadrův zákon • Stejné objemy plynů za stejných podmínek (p,T) obsahují stejný počet molekul • Při standardních podmínkách (p= 1,01325∙105 Pa, T= 273,15K) je objem jednoho molu plynu 22,41 dm3, což je molární objem Vm

28. Charakteristika atomů a molekul V Vm= = 22,41 dm3·mol-1 n • Př. Jaký je objem 220g oxidu uhličitého za standardních podmínek? M(CO2)= 44 g ·mol-1 m 220g = 5 mol n= = M 44g·mol-1 = 112,05 dm3 V= Vm· n = 22,41 dm3·mol-1 ·5mol

29. 7) Molární koncentrace • látková koncentrace • c………… molární koncentrace • M……….. molarita • mol·dm-3 • Udává látkové množství rozpuštěné v 1l roztoku n c = V

30. Molární koncentrace • protože m m c = n= platí že V∙M M

31. př: Kolik g NaOH potřebujeme na přípravu 2 l roztoku o c(NaOH)=0,1M ? m c = V∙M m 0,1 mol·dm-3 = 2l∙40gmol-1 m= 8g

32. př: Jaká je molární koncentrace roztoku, jestliže v 5 l roztoku je obsaženo 800g NaOH? c(NaOH)= 4 mol·dm-3 • př: Jaký objem roztoku o c=0,5 mol·dm-3 můžeme připravit z 340g AgNO3? V(NaOH)= 4 dm3

33. 8) Hmotnostní zlomek • symbol W W(A) =m(A) m m= m(A) + m(B) + …..

34. 9) Objemový zlomek • Symbol φ φ(A) =V(A) V • Závisí na teplotě

35. Součet hmotnostních nebo objemových zlomků VŠECH složek směsi = 1

36. Ve 125 g roztoku KI je rozpuštěno 18 g této soli. Vypočtěte, jaká je procentuální koncentrace (hmot. %) roztoku? (14,4%) • Jaká je procentuální koncentrace(hmot.%) roztoku, který vznikl rozpuštěním 50 g HCl ve 150 g vody? (25%)

37. Kolik gramů vody bude třeba, aby z 16 g KMn04 byl připraven 2 % roztok této soli? (784 g) • Jaké množství KI je rozpuštěno ve 12% roztoku této látky, bylo-li na jeho přípravu použito 125 g vody? (17,05 g)

38. Jaký je hmotnostní zlomek roztoku, který vznikl z 200 g vodného roztoku HCl, ve kterém byl wHCl=0,15, bylo-li do soustavy přidáno 95 g vody? (0,102)

39. 10) Výpočet empirického a molekulového vzorce • hmotnostní zlomek w(A) prvku A ve sloučenině, která má stechiometrický vzorec AxBy je roven: W(A) =m(A) m n∙x∙M(A) x∙M(A) = = = n∙M(AxBy) M(AxBy) x∙Ar(A) = x∙Ar(A)+ y∙Ar(B)

40. 10) Výpočet empirického a molekulového vzorce x : y : z = : : • poměr stechiometrických koeficientů ve sloučenině AxByCz je roven: w(A) M(A) w(B) M(B) w(C) M(C)

41. Výpočet empirického a molekulového vzorce • při výpočtu x:y:z upravíme poměr zpravidla vydělením nejnižším číslem poměru

42. př: Vypočtěte hmotnostní zlomky kyslíku a vodíku ve vodě x∙Ar(A) 2,02 = =0,112=11,2% W(H)= 18,02 x∙Ar(A)+ y∙Ar(B) Mr W(O)= 1- 0,112= 0,888= 88,8%

43. př. Analýzou bylo zjištěno, že sloučenina obsahuje 13,8% N, 47,5% O a 38,7% K. Určete její vzorec. w(A) M(A) w(B) M(B) w(C) M(C) x : y : z = : : 13,8 14 47,5 16 38,7 39 x : y : z = : : Vzorec sloučeniny je KNO3

44. př. Analýzou bylo zjištěno, že sloučenina obsahuje 23,5% Ca, 2,4% H, 36,5% P a 37,6% O. Zjistěte její vzorec. w(A) M(A) 23,5 40 = • Pro Ca= = 0,6 2,4 1 36,5 31 • =2,4 • = 1,2 Pro H= Pro P= ۬ 37,0 16 • Pro O= = 2,4 Ca:H:P:O= 1:4:2:4 Vzorec je: Ca(H2PO2)2

45. 11) Směšovací rovnicesmísení dvou (nebo více) roztoků látky B o různém složení • výpočty vycházejí ze zákona zachování hmotnosti m1∙w1(B) + m2 ∙w2(B) = m3 ∙w3(B) m3(B)=m1(B)+m2(B) Hmotnostní zlomek ve vzorečcích (ne v křížovém pravidle) zadávat bezrozměrně!!!

46. 11) Směšovací rovnicesmísení dvou (nebo více) roztoků látky B o různém složení n c = V • platí i zachování látkového množství n1(B) + n2(B) = n3(B) Protože , tak V1∙c1(B) + V2 ∙c2(B) = V3 ∙c3(B) V3=V1+V2

47. 11) Směšovací rovnicesmísení dvou (nebo více) roztoků látky B o různém složení Můžeme ji upravit na tvary:

48. 11) Směšovací rovnicesmísení dvou (nebo více) roztoků látky B o různém složení díly= m3 • Často se používá v podobě křížového pravidla

49. 11) Směšovací rovnicesmísení dvou (nebo více) roztoků látky B o různém složení • Často se používá v podobě křížového pravidla

50. 11) Směšovací rovnice:přidání čistého rozpouštědla • Čisté rozpouštědlo: w(B)=0 c(B)=0 Směšovací rovnice: m1∙w1(B) = (m1 + m2)∙w3(B) V1∙c1(B) = (V1 + V2) ∙c3(B)