02 osnovni pojmovi - opstahemija.tmf.bg.ac.rs

6.10.2021.

1

MATERIJALNI SISTEMI

Najkraća definicija hemije: Hemija je nauka o materiji i njenim promenama.

MATERIJALNI SISTEMI

U osnovi svega je MATERIJA.

Platon: ideja jerealna, a materija

je samo njena kopija.

Aristotel: idejno postaje realno i konkretno pomoću materije.

Stoici: vanmaterijalnog svetaništa ni ne postoji.

MATERIJA je sve što nas okružuje.U hemiji materija je sve što ima masu.

Oblici materije: fizičko polje i supstanca.

Ajnštajn: materija ima

dvojna svojstva -

- čestična i talasna

MATERIJALNI SISTEMIAGREGATNA STANJA

ČVRSTO TEČNO GASOVITO

Tečnosti imaju stalnu zapreminu, promenljiv

oblik i obično zauzimaju oblik suda u kojem se

nalaze.

Čvrsta telaimaju

definisan oblik i stalnu

zapreminu.

Gasovi nemaju ni stalnu zapreminu, ni stalan oblik -zauzimaju i zapreminu, i oblik suda u kojem se nalaze.s – čvrsto

l – tečnog – gasovitoaq – vodeni rastvorc – kristalno

6.10.2021.

2

MATERIJA

Supstance Smeše

Homogene

(RASTVORI)HeterogeneElementi Jedinjenja

HOMOGENI SISTEMI Koloidi

MATERIJALNI SISTEMI

Supstance imajukonstantan hemijski sastav i tačnoodređena fizička i hemijska svojstva

Smeše se sastoje od dve ili više supstanci; komponente

zadržavaju svoja hemijska svojstva, ali smeša pokazuje promenljiva fizička i hemijska

svojstva u zavisnosti od udela komponenti

MATERIJALNI SISTEMISUPSTANCE

Hemijski elementi (do danas 118 elemenata) osnovne hemijske supstance sastoje se od atoma istog rednog broja oblik materije koji ne može da se razloži na više

supstanci

Hemijska jedinjenja složene supstance sastavljene od dva ili više različitih

elemenata povezanih hemijskim vezama osnovna gradivna jedinka je molekul (kovalentna

jedinjenja) ili formulska jedinica (jonska jedinjenja) uvek sadrže iste elemente u istom masenom odnosu svojstva im se razlikuju od svojstava elemenata od

kojih su izgrađeni


Hemijski elementi

Hemijska jedinjenja

H2O NaCl

H2

6.10.2021.

3


Broj sintetisanih jedinjenja od 1965. do 2015. godine

MATERIJALNI SISTEMISMEŠE

Homogene smeše:jedna fazaisti sastavčestice < 1 nm

Heterogene smeše:više fazapromenljiv sastavčestice > 100 nm

gas-gas: vazduh

čvrsto-tečno: NaCl u H2O

gas-tečno: NH3 u H2O

tečno-tečno: C2H5OH u H2O

čvrsto-čvrsto: legura mesing

čvrsto-gas: smog

tečno-gas: magla

čvrsto-tečno: S u H2O

gas-tečno: pena

tečno-tečno: ulje u H2O

čvrsto-čvrsto: Zn i Cu

gas-čvrsto: stiropor

tečno-čvrsto: želatin

Faza je prostor jasno definisanih granica i uniformnih svojstava (u sva tri agregatna stanja).


mesing

bakar

cink

6.10.2021.

4



Sastav smeše se obično izražava masenim udelom:

Metode za razdvajanje smeša mogu biti fizičke i hemijskerastvarаnje sedimentacija i plivanjefiltriranje centrifugiranjedijaliza flotacijadestilacija magnetna separacijasublimacija kristalizacijafrakciona difuzija hromatografija ...

smeše

ii m

mw

MATERIJALNI SISTEMIRAZDVAJANJE KOMPONENATA SMEŠE

FILTRACIJA -razdvajanje tečno-čvrstih heterogenih smeša

CENTRIFUGIRANJE - razdvajanje tečno-čvrstih heterogenih smeša

6.10.2021.

5


UPARAVANJE - razdvajanje tečno-čvrstih homogenih smeša

DESTILACIJA - razdvajanje homogene smeše dve ili više tečnosti sa različitim temperaturama ključanja

frakciona destilacija - razdvajanje homogene smeše dve ili više tečnosti sa bliskim temperaturama ključanja


LEVAK ZA ODVAJANJE -razdvajanje heterogene smeše dve tečnosti koje se ne mešaju

SUBLIMACIJA - razdvajanje čvrsto-čvrstih heterogenih smeša u kojima jedna supstanca ima svojstvo da direktno prelazi iz čvrstog u gasovito agregatno stanje

MAGNETNA SEPARACIJA -razdvajanje čvrsto-čvrstih heterogenih smeša u kojima jedna supstanca ima feromagnetna svojstva

SVOJSTVA SUPSTANCI

SVOJSTVASUPSTANCI

EKSTENZIVNA

INTENZIVNA(ne zavise od

količine)

(zavise od količine)

masa, zapremina, pritisak, Gibsova energija, entropija, entalpija, težina, dužina, ...

HEMIJSKA: građa atomaili molekula, reaktivnost, termička stabilnost, kiselo-bazna svojstva, redoks svojstva, ...

FIZIČKA: boja, gustina, rastvorljivost, temperaturetopljenja i ključanja, toplotna i električnaprovodnost, ...

6.10.2021.

6

SVOJSTVA SUPSTANCIFIZIČKA SVOJSTVA

temperatura topljenja (Tt ili Tm) - temperatura na kojoj supstanca prelazi iz čvrstog u tečno stanje

gustina (ρ) - odnos mase i zapremine

boja - potiče od njihove selektivne apsorpcije zračenja iz vidljive oblasti elektromagnetnog spektra (400-700 nm)

rastvorljivost u određenom rastvaraču

ukus se u hemiji ne koristi za identifikaciju supstanci

temperatura ključanja (Tk ili Tb) - temperatura na kojoj u tečnosti dolazi do stvaranja mehurića ispunjenih parom

SVOJSTVA SUPSTANCIHEMIJSKA SVOJSTVA

ispoljavaju se kada supstanca učestvuje u hemijskoj reakciji

SVOJSTVA SUPSTANCIFIZIČKA I HEMIJSKA SVOJSTVA VODE

Tm = 0 oC Tb = 100 oC Rastvara CuSO4 Burno reaguje sa Na

6.10.2021.

7

MERENJA

Hemija je eksperimentalna nauka Rezultati merenja se izražavaju metričkim sistemom (decimalnim) Decimalni sistem se koristi i u Međunarodnom sistemu mernih jedinica (SI, fr. Système International d'Unités)

faktor prefiks oznaka faktor prefiks oznaka

106 mega M 10-3 mili m

103 kilo k 10-6 mikro

10-1 deci d 10-9 nano n

10-2 centi c 10-12 piko p

Prefiksi u metričkom sistemu:

MERENJA

Od osnovnih jedinica SI sistema u hemiji su bitne:

masa, m (=) kg (u hemiji češći g) količina supstance, n (=) mol temperatura, T (=) K (t (=) oC ne spada u jedinice SI sistema) dužina, l (=) m vreme, t (=) s

Od izvedenih jedinica SI sistema u hemiji su bitne:

pritisak, p (=) Pa = Nꞏm-2 = kgꞏmꞏs-2 ꞏm-2 = kgꞏm-1ꞏs-2

energija, E (=) J = Nꞏm naelektrisanje, q (=) C = Aꞏs zapremina, V (=) m3

gustina, ρ (=) kgꞏm-3 (u hemiji češći gꞏcm-3) koncentracija, c (=) molꞏm-3 (u hemiji češći molꞏdm-3)

MERENJAPOUZDANOST MERENJA

Tačnost merenja pokazuje odstupanje od prave vrednosti: merenja bliska „korektnimˮ (ili očekivanim) vrednostima su tačna merenja; tačnost pokazuje slaganje

Preciznost merenja pokazuje ponovljivost izvršenih merenja: međusobno bliska merenja jesu precizna merenja; preciznost pokazuje reproduktivnost

loša preciznost loša tačnost

dobra preciznost loša tačnost

dobra preciznost dobra tačnost

6.10.2021.

8

MERENJAZNAČAJNE CIFRE I PRIBLIŽNI BROJEVI

Značajne cifre nekog broja si svi prirodni brojevi od 1 do 9 i 0 ukoliko se nalazi na desnom kraju broja

15 g 2 značajne cifre

15,1 g 3 značajne cifre



0,015 kg = 1,5 ∙10–2 kg brojevi zapisani u eksponencijalnom obliku

0,015 kg 2 značajne cifrenule na levom krajubroja nisu značajne cifre

1,5 ∙10–2 kg 2 značajne cifre


NA = 6∙1023 mol–1 (osnovna škola)

Avogadrov broj:

NA = 6,02∙1023 mol–1 (srednja škola)

NA = 6,022∙1023 mol–1 (fakultet)

NA = 6,022137(4)∙1023 mol–1 (najprecizniji eksperiment)

Relativna atomska masa kiseonika:

Аr(О) ≠ 16

Аr(О) = 15,9994

Аr(О) = 16,00 4 značajne cifre!!!


Pravila zaokruživanja:

ako je cifra koja se odbacuje manja od 5, cifra na kojoj se vrši zaokruživanje se ne menja

▪ ako posle cifre 5 ne postoje cifre, a cifra ispred parna, ostaje nepromenjena

▪ ako posle cifre 5 postoje cifre, cifra na kojoj se vrši zaokruživanje se povećava za 1

ako je cifra koja se odbacuje veća od 5, cifra na kojoj se vrši zaokruživanje se povećava za 1

ako je cifra koja se odbacuje jednaka 5, postoje tri mogućnosti:

▪ ako posle cifre 5 ne postoje cifre, a cifra ispred neparna, povećava se za 1

3 značajne cifre12,34 12,3






6.10.2021.

9

OSNOVNI HEMIJSKI POJMOVI

n – količina supstance – jedinica mol: količina supstance koja sadrži onoliko elementarnih čestica koliko ima atoma u 12 g , tj. Avogadrov broj (NA = 6,022∙1023 mol-1) čestica

C126

)C(121 12

6

ar

m

mA

)C(121 12

6

mr

m

mM kg1066,1)C(

121

)a.m.u.a.j.m.( 27126

mu

M – molarna masa – jedinice: kg mol-1, g mol-1

Mr(H2O) = 18,02 M(H2O) = 18,02 g mol-1

Ar – relativna atomska masa – broj koji pokazuje koliko je puta prosečna masa atoma prisutnih u prirodnoj smeši izotopa neke elementarne supstance veća od 1/12 mase atoma C12

6

značajne cifre!!!

N = NA n gde je N broj čestica

m = M n gde je m masa supstance

02 osnovni pojmovi - opstahemija.tmf.bg.ac.rs

Documents