Düsturlar və asan yollar
Kimya · 155
Bu kursdakı bütün düsturlar və yadda saxlamağın asan yolları bir səhifədə.
1Maddələr və atomlarBaşlanğıc
Atomun quruluşu
Dərsə keç- Akütlə ədədi — protonların və neytronların ümumi sayı
- Zsıra nömrəsi — protonların sayı
- Nneytronların sayı
Kütlə ədədi elementin simvolunun solunda yuxarıda yazılır: ²³Na, ³⁵Cl.
2Dövri sistem və kimyəvi rabitəOrta
Dövri qanun və dövri sistem
Dərsə keçNatrium su ilə reaksiyaya girərək qələvi (natrium-hidroksid) və hidrogen qazı əmələ gətirir.
Kimyəvi rabitə
Dərsə keçNatrium elektronunu xlora verir; hər iki ionun xarici təbəqəsində 8 elektron olur.
Valentlik və kimyəvi formullar
Dərsə keç- Mrnisbi molekul kütləsi (vahidsiz kəmiyyət)
- Arelementin nisbi atom kütləsi (dövri sistemdən)
- nformulda həmin elementin atomlarının sayı
3Reaksiyalar və kimyəvi hesablamalarOrta
Mol və molyar kütlə
Dərsə keç- Nhissəciklərin sayı
- nmaddə miqdarı, mol
- NₐAvoqadro sabiti, 6,02·10²³ mol⁻¹
- nmaddə miqdarı, mol
- mmaddənin kütləsi, q
- Mmolyar kütlə, q/mol
- Vqazın həcmi, l
- Vₘmolyar həcm, n.ş.-də 22,4 l/mol
Stexiometrik hesablamalar: artıq və çatışmayan reagent, çıxım
Dərsə keç- ν(A), ν(B)reaksiyaya girən (və ya alınan) A və B maddələrinin miqdarı, mol
- a, btənlikdə A və B qarşısındakı əmsallar
Reaksiyaya girən və alınan maddələrin miqdarları onların əmsallarına mütənasibdir
- ν(A), ν(B)götürülən reagentlərin miqdarı, mol
- a, btənlikdəki əmsallar
- ν(B, artıq)reaksiyadan sonra artıq qalan B-nin miqdarı, mol
Mol / əmsal nisbəti kiçik olan reagent çatışmır; artıq qalan = götürülən − sərf olunan
- mhər reagentin götürülən kütləsi, q
- Δmartıq qalan reagentin kütləsi, q
- a · M(A)çatışmayan reagentin əmsalı ilə molyar kütləsinin hasili (böyük hasil)
- b · M(B)artıq qalan reagent üçün eyni hasil (kiçik hasil)
Reagentlər eyni kütlədə götürüldükdə hər birinin kütləsi; A çatışmayan, B artıq qalan reagentdir
- ηməhsulun çıxımı, %
- m(praktiki)faktiki alınan məhsulun kütləsi (həcmi, miqdarı)
- m(nəzəri)tənlik üzrə hesablanan kütlə (həcm, miqdar)
Çıxım faktiki alınan məhsulun nəzəri mümkün olana nisbətidir
- m(təmiz)reaksiyaya girən təmiz maddənin kütləsi
- m(texniki)aşqarlı (texniki) nümunənin kütləsi
- ω(aşqar)aşqarların kütlə payı, %
Aşqarlı nümunədəki təmiz maddənin kütləsi
- η(ümumi)prosesin ümumi çıxımı (hissə ilə)
- η₁, η₂, …ayrı-ayrı mərhələlərin çıxımları (hissə ilə)
Ümumi çıxım mərhələ çıxımlarının hasilidir
- x, ykomponentlərin miqdarı, mol
- M₁, M₂komponentlərin molyar kütlələri, q/mol
- k₁, k₂1 mol komponentdən alınan qazın molu (Mg + 2HCl üçün 1, Al üçün 1,5)
İki komponentin hər ikisi reaksiyaya girəndə tənliklər sistemi
Məhlullar və həllolma
Dərsə keç- Shəllolma əmsalı, q (100 q suya)
- ωdoymuş məhlulda maddənin kütlə payı, %
Doymuş məhlulun hər (100 + S) q-ında 100 q su və S q maddə var. Tərsinə: S = 100 · ω / (100 − ω).
- m(su)isti doymuş məhluldakı suyun kütləsi, q
- S₁, S₂yüksək və aşağı temperaturda həllolma əmsalları, q
Susuz duz kristallaşanda doğrudur (KNO₃, NaCl). Kristalhidrat ayrılırsa, o, məhluldan su da aparır.
- nbir formul vahidindəki su molekullarının sayı
- M(kristalhidrat)kristalhidratın molyar kütləsi: M(susuz duz) + 18 · n, q/mol
Qızdırdıqda itən kütlə kristallaşma suyudur; ν(susuz duz) = ν(kristalhidrat).
Məhlulun qatılığı: kütlə payı və molyar qatılıq
Dərsə keç- ωhəll olan maddənin kütlə payı, %
- m(maddə)həll olan maddənin kütləsi, q
- m(məhlul)məhlulun kütləsi, q: m(maddə) + m(su)
Tərsinə: m(maddə) = m(məhlul) · ω (ω kəsrlə). Həcm verilibsə, əvvəlcə kütləni tap: m = ρ · V.
- Cmolyar qatılıq, mol/l
- νhəll olan maddənin miqdarı, mol: ν = m / M
- Vməhlulun həcmi, l (1 l = 1000 ml)
Tərsinə: ν = C · V və m = C · V · M. Həcm ml ilə verilibsə, 1000-ə bölüb litrə çevir.
- ρməhlulun sıxlığı, q/ml
- ωkütlə payı faizlə (20%-li məhlul üçün 20)
- Mhəll olan maddənin molyar kütləsi, q/mol
Tərsinə: ω = C · M / (10 · ρ). Düstur yalnız ρ q/ml ilə, ω isə faizlə yazıldıqda doğrudur.
- m₁, m₂qarışdırılan məhlulların (və ya suyun, duzun) kütlələri, q
- ω₁, ω₂onların kütlə payları
- ω₃alınan məhlulun kütlə payı
Su əlavə etmək: ω₂ = 0. Duz əlavə etmək: ω₂ = 100%. Buxarlandırma: m(maddə) dəyişmir, m(məhlul) = m₁ − m(su).
- m₁qatı məhlulun (ω₁) kütləsi
- m₂duru məhlulun (ω₂) və ya suyun kütləsi
- ω₃alınmalı olan kütlə payı: ω₁ > ω₃ > ω₂
Balans tənliyindən alınır: m₁ · (ω₁ − ω₃) = m₂ · (ω₃ − ω₂). Su üçün ω₂ = 0.
- M(duz)susuz duzun molyar kütləsi (CuSO₄: 160 q/mol)
- M(kristalhidrat)kristalhidratın molyar kütləsi (CuSO₄·5H₂O: 160 + 5 · 18 = 250 q/mol)
ν(CuSO₄) = ν(CuSO₄·5H₂O); məhlulun kütləsi = m(kristalhidrat) + m(su).
- m₁, m₂qarışdırılan məhlulların və ya əlavə olunan maddənin kütlələri, q
- m(qaz)ayrılan qazın kütləsi, q
- m(çöküntü)çöküntünün kütləsi, q
Sonra ω(məhsul) = m(məhsul) / m(son məhlul) · 100%.
4Qeyri-üzvi kimya: maddə sinifləri və elementlərİrəli
Turşular, əsaslar, duzlar və pH
Dərsə keçTurşu + əsas → duz + su
Elektrolitik dissosiasiya, ion mübadiləsi reaksiyaları və duzların hidrolizi
Dərsə keç- ν(elektrolit)həll olmuş elektrolitin miqdarı, mol
- αdissosiasiya dərəcəsi (hissə ilə); tam dissosiasiyada α = 1
- x + ybir formul vahidinin verdiyi ionların sayı: AₓBᵧ → xAᵐ⁺ + yBⁿ⁻
Dissosiasiya zamanı əmələ gələn ionların ümumi miqdarı
- αdissosiasiya dərəcəsi, %
- ν(dissosiasiya edən)ionlara parçalanmış molekulların (formul vahidlərinin) miqdarı, mol
- ν(həll olan)məhlula keçən maddənin ümumi miqdarı, mol
Dissosiasiya dərəcəsi həll olan hissəciklərin neçə faizinin ionlara parçalandığını göstərir
Metallar və qeyri-metallar
Dərsə keçSoldan sağa metalların fəallığı azalır.
Halogenlər. Xlor və onun birləşmələri
Dərsə keç- ν(oksidləşdirici)oksidləşdiricinin miqdarı, mol
- zbir formul vahidinin qəbul etdiyi elektronlar: MnO₂ → 2, KMnO₄ → 5, K₂Cr₂O₇ → 6
Qatı HCl-in oksidləşməsindən alınan xlor (oksidləşdiricinin tərkibində xlor olmadıqda). KClO₃ istisnadır: onun öz xloru da Cl₂-yə keçir, 1 mol KClO₃ → 3 mol Cl₂.
- ν(Me)metalın miqdarı, mol
- nmetalın xloriddəki valentliyi (Na → 1, Mg, Zn, Fe → 2, Al → 3)
Metal + HCl: bir mol metal valentliyi qədər mol HCl sərf edir və onun yarısı qədər mol H₂ ayırır
Kükürd və onun birləşmələri. Sulfat turşusu
Dərsə keç- ν(Me)metalın miqdarı, mol
- nmetalın duzdakı oksidləşmə dərəcəsi (Cu, Zn, Mg → 2; Fe, Al → 3)
- kbir S⁺⁶ atomunun qəbul etdiyi elektronlar: SO₂ → 2, S → 6, H₂S → 8
Birinci toplanan duza keçən, ikincisi oksidləşdirici olan turşudur: 1 mol Cu (SO₂) 2 mol, 1 mol Mg (H₂S) 1,25 mol H₂SO₄ sərf edir.
Azot, ammonyak və ammonium duzları
Dərsə keç- ν₁, ν₂reaksiyadan əvvəl və sonra qaz qarışığının ümumi miqdarı, mol (və ya həcmi, l)
- ν(N₂)ᵣ, ν(H₂)ᵣreaksiyaya daxil olmuş azot və hidrogenin miqdarı, mol
N₂ + 3H₂ → 2NH₃: hər 4 mol qaz əvəzinə 2 mol qaz yaranır, deməli qarışığın azalması alınan ammonyakın miqdarına bərabərdir.
- ν₁, ν₂reaksiyadan əvvəl və sonra qazların ümumi miqdarı, mol
- p₁, p₂qapalı qabda təzyiq (V və T sabit olduqda)
- M̄₁, M̄₂qarışığın orta molyar kütləsi, q/mol: M̄ = 2 · D(H₂)
Qazların kütləsi reaksiyada dəyişmir (m = ν · M̄ = const), ona görə miqdar azaldıqca orta molyar kütlə artır.
Nitrat turşusu və nitratlar
Dərsə keç- ν(NH₃)götürülmüş ammonyakın miqdarı, mol (və ya kmol)
- ηbütün mərhələlərin ümumi çıxımı (hissə ilə)
Azot balansı: hər NH₃ molekulunun azot atomu bir HNO₃ molekuluna keçir, aralıq tənlikləri yazmaq lazım deyil.
- ν(Me) · nmetalın verdiyi elektronlar: metalın miqdarı × duzdakı oksidləşmə dərəcəsi (Cu, Mg, Zn → 2; Fe, Al → 3; Ag → 1)
- ebir molekul (formul vahidi) məhsul üçün qəbul olunan elektronlar: NO₂ → 1, NO → 3, N₂O → 8, N₂ → 10, NH₄NO₃ → 8
Elektron balansı: metalın verdiyi elektronların sayı azotun qəbul etdiyi elektronların sayına bərabərdir.
- ν(Me) · nduza keçən NO₃⁻ ionları, mol
- aməhsulun bir molekulundakı azot atomları: NO₂, NO → 1; N₂O, N₂ → 2; NH₄NO₃ → 2 (biri reduksiya olunmuş, biri duzun NO₃⁻ ionu)
Sərf olunan turşu iki hissədən ibarətdir: duz əmələ gətirən və azot məhsuluna keçən.
- Δmqızdırma zamanı bərk maddənin kütləsinin azalması, q
- m(qazlar)ayrılan NO₂ və O₂-nin (və ya yalnız O₂-nin) kütləsi, q
Kütlənin saxlanması: bərk maddənin «itirdiyi» kütlə qazlara keçir. Mg … Cu nitratlarında ν(NO₂) : ν(O₂) = 4 : 1 həmişə.
Qələvi metallar və kalsium
Dərsə keç- m(MeOH)alınan qələvinin kütləsi, q
- m(Me), m(H₂O)metalın və suyun kütləsi, q
- m(H₂)ayrılan hidrogenin kütləsi, q (peroksid üçün — ayrılan O₂-nin kütləsi)
Metal suya atıldıqda məhlulun kütləsi ayrılan qazın kütləsi qədər az olur.
- ν(Ca²⁺), ν(Mg²⁺)suda codluq ionlarının miqdarı (hansı duz şəklində olmasından asılı deyil), mol
Soda ilə tam yumşaltma: Ca²⁺ + CO₃²⁻ → CaCO₃↓ — hər codluq ionuna bir CO₃²⁻ ionu.
Alüminium, dəmir və onların birləşmələri
Dərsə keç- ν(Al)reaksiyaya girən alüminiumun miqdarı, mol
- ν(H₂)ayrılan hidrogenin miqdarı, mol
Turşu ilə də, qələvi ilə də eyni: Al⁰ → Al⁺³ (3 elektron), 2H⁺¹ → H₂ (2 elektron). Qarışıqda qələvi ilə yalnız Al reaksiyaya girir, turşu ilə isə hidrogenə qədər olan bütün metallar.
- aməhluldakı AlCl₃-ün miqdarı, mol
- xəlavə olunmuş NaOH-ın miqdarı, mol
Qələvi damla-damla əlavə edildikdə: x = 3a olanda çöküntü maksimumdur (a mol), x = 4a olanda tam həll olur. Eyni kütlədə çöküntü iki fərqli x-də alınır.
- Δmlövhənin kütləsinin dəyişməsi, q (artıb — «+», azalıb — «−»)
- νreaksiyaya girən metalın miqdarı, mol (eyni yüklü ionlar üçün 1 : 1)
- M₁, M₂həll olan (lövhənin) və çökən metalın molyar kütləsi, q/mol
Fəal metal az fəal metalı duzundan sıxışdırır: lövhədən M₁ «gedir», üzərinə M₂ «gəlir». Ion yükləri fərqlidirsə, tənliyin əmsallarını vurun: Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag üçün Δm = ν(Cu) · (2 · 108 − 64).
Qeyri-üzvi birləşmələr arasında genetik əlaqə
Dərsə keç- a, bzəncir elementinin başlanğıc və son maddənin bir formul vahidindəki atomlarının sayı
- η₁, η₂mərhələlərin çıxımı (hissə ilə); verilməyibsə — 1
Atom balansı: element zəncir boyu itmirsə, aralıq tənlikləri yazmadan son məhsulu hesablamaq olar.
5Üzvi kimyaİrəli
Üzvi kimyaya giriş: alkanlar və tsikloalkanlar
Dərsə keç- nmolekulda karbon atomlarının sayı
- 14bir CH₂ qrupunun kütləsi (homoloji fərq)
Buradan n = (Mr − 2) / 14. Molekulda: C–H (polyar) rabitələr 2n + 2, C–C (qeyri-polyar) n − 1, σ-rabitələr 3n + 1, hibrid orbitallar 4n.
- nalkanda karbon atomlarının sayı
- (3n + 1)/2(3n + 1)/21 mol alkanın yanmasına lazım olan O₂-nin molu
Kütlələr: (14n + 2) q alkan → 44n q CO₂ və 18(n + 1) q H₂O. Tsikloalkanlar üçün: CₙH₂ₙ + 3n/2 O₂ → nCO₂ + nH₂O.
Üzvi birləşmələrin nomenklaturası və izomerliyi
Dərsə keç- n(I)birli karbon atomlarının sayı
- n(III)üçlü karbon atomlarının sayı
- n(IV)dördlü karbon atomlarının sayı
Halqası olmayan istənilən alkan üçün (C₂ və daha böyük) doğrudur: hər üçlü atom zəncirə bir, hər dördlü atom iki əlavə «uc» verir. İkili atomlar bərabərliyə daxil deyil — onlar sayı yoxlamağa kömək edir.
- Ddoymamışlıq dərəcəsi: halqaların və π-rabitələrin cəmi
- C, H, Nmolekulda karbon, hidrogen və azot atomlarının sayı
- Halhalogen atomlarının sayı; oksigen nəzərə alınmır
Hər halqa və hər π-rabitə D-ni 1 artırır: C=C və C=O — 1, C≡C — 2, benzol halqası — 4.
Doymamış karbohidrogenlər: alkenlər, alkadienlər, alkinlər
Dərsə keç- N(hibrid)molekuldakı karbon atomlarının hibrid orbitallarının ümumi sayı
- N(sp³), N(sp²), N(sp)uyğun hibrid haldakı karbon atomlarının sayı
DİM belə sayır. σ-rabitələr: hər tək rabitə və hər çoxqat rabitədən biri; π: C=C — 1, C≡C — 2.
- ν(alken)bromu birləşdirən alkenin miqdarı, mol
- 160Br₂-nin molyar kütləsi, q/mol
Bir C=C bir Br₂ birləşdirir (alkadien və alkin — iki). Alkenin M = 14n olduğundan formul m / ν-dən tapılır.
Aromatik karbohidrogenlər: benzol və homoloqları
Dərsə keç- nkarbon atomlarının sayı (benzolda 6)
- 2n − 6hidrogen atomlarının sayı
- 14n − 6nisbi molekul kütləsi: 12n + (2n − 6)
Benzol sırasının ümumi formulu: alkandan (CₙH₂ₙ₊₂) 8 hidrogen azdır — halqa və üç ikiqat rabitənin hər biri 2 hidrogen «aparır».
- ν(CO₂) : ν(H₂O)= n : (n − 3); 1 mol aren CO₂-dən 3 mol az su verir
- (3n − 3)/2(3n − 3)/21 mol aren üçün lazım olan O₂, mol
Arenin yanması: (14n − 6) q aren → n mol CO₂; ν(CO₂) − ν(H₂O) = 3 · ν(aren).
- ηməhsulun çıxımı, %
- m(praktiki)həqiqətən alınan kütlə (və ya həcm)
- m(nəzəri)tənliyə görə hesablanan kütlə (və ya həcm)
İlkin maddədən məhsula keçəndə η-ya vururlar, məhsuldan ilkin maddəyə keçəndə η-ya bölürlər.
Spirtlər, sadə efirlər və fenol
Dərsə keç- nmolekulda karbon atomlarının sayı
- Mrnisbi molekul kütləsi: 12n + (2n + 1) + 16 + 1
Mr məlumdursa (buxarın sıxlığından, kütlə payından, tənlikdən), n tapılır.
- nCₙH₂ₙ₊₁OH-da karbon atomlarının sayı
- σbütün rabitələr (hamısı birqatdır)
- polyarC–H, C–O və O–H (DİM C–H-ı polyar sayır)
- qeyri-polyarC–C rabitələri
Doymuş biratomlu spirtdə atom və rabitələrin sayı. Yoxlama: polyar rabitələr = H atomları + 1 (etanol: 6 + 1 = 7).
- kOH qruplarının sayı: biratomlu spirt və fenol — 1, etilenqlikol — 2, qliserin — 3
- ν(spirt)spirtin (fenolun) miqdarı, mol
Natrium artıqdırsa, hər iki OH qrupu bir H₂ molekulu verir; qarışıqda komponentlərin hidrogenini toplayırlar.
Aldehidlər, ketonlar və karbon turşuları
Dərsə keç- nCₙH₂ₙO-da bütün karbonların sayı, CₙH₂ₙ₊₁CHO-da isə yalnız radikaldakı karbonların sayı
Sıradakı yer: aldehid üçün = karbon sayı, keton üçün = karbon sayı − 2. CₙH₂ₙ₊₁CHO-da n + 1 karbon və 2n + 2 hidrogen var.
- ν(RCHO)HCHO-dan başqa aldehidin miqdarı, mol
- ν(Ag)çökən gümüşün miqdarı, mol; m(Ag) = ν(Ag) · 108
Naməlum aldehiddə əvvəlcə HCHO ehtimalını yoxla.
- kturşu molekulunda COOH qruplarının sayı (birəsaslı — 1, oksalat və adipin turşuları — 2)
- ν(CO₂)NaHCO₃-ün artığı ilə ayrılan CO₂-nin miqdarı, mol; V = ν · 22,4 l (n.ş.)
ν(NaHCO₃) = ν(CO₂): hər COOH qrupu bir CO₂ molekulu ayırır.
Mürəkkəb efirlər, yağlar və sabunlar
Dərsə keç- nkarbon atomlarının sayı (efirlərdə n ≥ 2)
- Mrnisbi molekul kütləsi: 12n + 2n + 32
Doymuş birəsaslı turşular və onların doymuş biratomlu spirtlərlə efirləri siniflərarası izomerlərdir: CH₃COOH və HCOOCH₃ (C₂H₄O₂); C₂H₅COOH, CH₃COOCH₃ və HCOOC₂H₅ (C₃H₆O₂).
- m(H₂O)hidrolizə sərf olunan suyun kütləsi; ν(H₂O) = ν(efir)
- Mr(efir)Mr(efir) = 18 · m(efir) / m(H₂O)
Kütlənin saxlanması qanunu: məhsullar efirdən sərf olunan suyun kütləsi qədər ağırdır. Sonra 14n + 32 = Mr → n = (Mr − 32) / 14.
- Mr(turşu)ali turşunun Mr-i; qalıqlar müxtəlifdirsə, 3 · Mr əvəzinə üç turşunun Mr-lərinin cəmini götürün
- 92 − 3 · 18qliserin üstəgəl, üç su molekulu çıxılır
3RCOOH + C₃H₅(OH)₃ → (RCOO)₃C₃H₅ + 3H₂O. Tristearin: 3 · 284 + 38 = 890; iki stearin və bir olein qalığı: 2 · 284 + 282 + 38 = 888.
Aminlər, aminturşular və zülallar
Dərsə keç- η₁nitrolaşmanın çıxımı (hissə ilə)
- η₂reduksiyanın (Zinin reaksiyasının) çıxımı
Çoxmərhələli sintezdə ümumi çıxım mərhələlərin çıxımlarının hasilidir: benzol → nitrobenzol → anilin
- naminin molekulundakı karbon atomlarının sayı
Doymuş aminin molyar kütləsi. Yanma: 4CₙH₂ₙ₊₃N + (6n + 3)O₂ → 4nCO₂ + (4n + 6)H₂O + 2N₂, buradan V(CO₂) : V(N₂) = 2n : 1
- kaminturşu qalıqlarının sayı
- k − 1peptid rabitələrinin və ayrılan su molekullarının sayı
Hidroliz: peptid + (k − 1)H₂O → k aminturşu
- nCH₂ qruplarının sayı
n = 1 qlisin (75), n = 2 β-aminopropion turşusu (89), n = 5 ε-aminokapron turşusu (131)
İrimolekullu birləşmələr: plastik kütlələr, liflər, kauçuklar
Dərsə keç- npolimerləşmə dərəcəsi — manqaların sayı
- M(polimer)polimerin orta molyar kütləsi, q/mol
- M(manqa)struktur manqanın molyar kütləsi, q/mol
Polimerləşmə dərəcəsi; tərsinə, M(polimer) = n · M(manqa)
- ω(E)E elementinin polimerdə kütlə payı
- kbir manqadakı E atomlarının sayı
- M(manqa)manqanın molyar kütləsi, q/mol
Kütlə payı manqaya görə hesablanır və n-dən asılı deyil
- ηpolimerləşmənin çıxımı (hissə ilə: 80% = 0,8)
- mkütlə, kq və ya q
Polimerləşmədə əlavə məhsul yoxdur: 1 kq monomerdən nəzəri olaraq 1 kq polimer alınır
- kbir manqa yaranarkən ayrılan su molekullarının sayı: kapron, enant, fenolformaldehid qatranı — 1; lavsan, neylon — 2
- 18M(H₂O), q/mol
ν(H₂O) = k · ν(manqa); dəqiq desək kn − 1 molekul, böyük n üçün fərq yoxdur
Üzvi birləşmələr arasında genetik əlaqə
Dərsə keç- ν(ilk), ν(son)zəncirin ilk və son maddəsinin miqdarı, mol
- kkarbon skeletinə görə tapılan mol nisbəti (1 mol ilk maddədən neçə mol son maddə)
- η₁ … ηₙmərhələlərin çıxımları (hissə ilə)
Çoxmərhələli zəncir üzrə son məhsulun miqdarı
6Yuxarı siniflər üçün kimyaİrəli
Oksidləşmə-reduksiya reaksiyaları
Dərsə keçElektron balansının əsas şərti
Kimyəvi reaksiyanın sürəti
Dərsə keç- vhomogen reaksiyanın orta sürəti, mol/(l·san)
- ΔCmolyar qatılığın dəyişməsi (mütləq qiyməti), mol/l
- Δνmaddə miqdarının dəyişməsi, mol
- Vqabın (məhlulun) həcmi, l
- Δtzaman aralığı, san
Sürət həmişə müsbətdir: reagentin qatılığı azalır, məhsulunku artır — dəyişmənin mütləq qiyməti götürülür.
- vheterogen reaksiyanın orta sürəti, mol/(sm²·san)
- Sfazaların toxunma səthinin sahəsi, sm²
- Δνreaksiyaya girən (alınan) maddənin miqdarı, mol
Bərk maddə yalnız səthi ilə reaksiyaya girir (Zn + 2HCl, C + O₂, CaCO₃ + 2HCl).
- v(A), v(B), v(C), v(D)A, B, C, D maddələrinə görə orta sürətlər, mol/(l·san)
- a, b, c, dtənlikdəki əmsallar
aA + bB → cC + dD üçün. N₂ + 3H₂ → 2NH₃ reaksiyasında H₂-yə görə sürət N₂-yə görə sürətdən 3 dəfə, NH₃-ə görə sürət isə 2 dəfə böyükdür — ona görə DİM həmişə «… maddəsinə görə sürət»i soruşur. Eyni müddətdəki miqdar dəyişmələri də əmsallarla mütənasibdir.
- vreaksiyanın sürəti, mol/(l·san)
- ksürət sabiti; reagentlərin təbiətindən, temperaturdan və katalizatordan asılıdır, qatılıqdan isə asılı deyil
- [A], [B]qaz və ya məhlul halında olan reagentlərin molyar qatılıqları, mol/l
- a, btənlikdəki əmsallar — qüvvət göstəriciləri
aA + bB → məhsullar üçün. Bərk maddələr yazılmır: C(b) + O₂(q) → CO₂(q), v = k · [O₂]. Məktəb kursunda və DİM-də qüvvət göstəriciləri əmsallara bərabər götürülür; dəqiq desək, bu yalnız elementar (bir mərhələli) reaksiyalar üçün doğrudur, mürəkkəb reaksiyalarda dərəcələr təcrübədən tapılır (bax: «Kimyəvi kinetika»).
- v₁, v₂t₁ və t₂ temperaturlarındakı sürətlər
- γtemperatur əmsalı — 10 °C qızdırdıqda sürətin neçə dəfə artdığını göstərir (adətən 2–4)
- t₁, t₂başlanğıc və son temperatur, °C
Reaksiyanın müddəti τ sürətlə tərs mütənasibdir: τ₂ = τ₁ / γ^((t₂ − t₁) / 10). Soyutmada (t₂ < t₁) qüvvət göstəricisi mənfidir və sürət azalır.
Kimyəvi tarazlıq və Le-Şatelye prinsipi
Dərsə keç- [A], [B], [C], [D]tarazlıq qatılıqları, mol/l
- a, b, c, dtənlikdəki əmsallar — qüvvət göstəriciləri
- Ktarazlıq sabiti; yalnız reaksiyanın təbiətindən və temperaturdan asılıdır
aA + bB ⇌ cC + dD üçün: surətdə məhsullar, məxrəcdə reagentlər. Bərk maddələr yazılmır; maye fazada efirləşmədə su həlledici deyil, məhsuldur və ifadəyə daxil edilir.
Qalvanik elementlər və elektrod potensialları
Dərsə keç- Δmlövhənin kütləsinin dəyişməsi, q (müsbət — ağırlaşır, mənfi — yüngülləşir)
- m(çökən metal)lövhənin üzərinə çökən metal, q
- m(həll olan metal)lövhədən məhlula keçən metal, q
Tənliyə görə 1 mol üçün Δm-i tap, sonra proporsiya qur
- Eelementin elektrik hərəkət qüvvəsi (EHQ), V
- E°(katod)potensialı böyük olan metalın (katodun) standart potensialı, V
- E°(anod)potensialı kiçik olan metalın (anodun) standart potensialı, V
İşləyən elementdə E həmişə müsbətdir; metallar sırada nə qədər uzaqdırsa, EHQ o qədər böyükdür. Daniel elementi: 0,34 − (−0,76) = 1,10 V
Elektroliz və Faradey qanunları
Dərsə keç- ν(e⁻)keçən elektronların miqdarı, mol
- Icərəyan şiddəti, A
- tvaxt, san
- FFaradey ədədi, 96 500 Kl/mol
Hesablamanın «körpüsü»: əvvəl elektronlar, sonra maddələr
- melektrodda ayrılan maddənin kütləsi, q
- Mmolyar kütlə, q/mol
- zbir hissəcik üçün elektronlar: Ag⁺ → 1, Cu²⁺ → 2, Al³⁺ → 3, O₂ → 4
- I · telektrik miqdarı Q, Kl
Faradeyin birləşmiş qanunu = üç addım: ν(e⁻) → ν(maddə) = ν(e⁻) / z → m = ν · M
- V(qaz)elektrodda ayrılan qazın həcmi, l (n.ş.)
- Vₘ22,4 l/mol
- zmolekul üçün elektronlar: H₂ və Cl₂ — 2, O₂ — 4
Eyni elektron axınında V(H₂) : V(O₂) = 2 : 1, V(H₂) : V(Cl₂) = 1 : 1
- m(metal)katodda çökən metal, q
- m(qazlar)iki elektrodda ayrılan qazlar, q (su elektrolizində = parçalanan suyun kütləsi)
Turşunun və ya qələvinin yeni kütlə payı: ω = m(maddə) / m(son məhlul)
Qaz qanunları
Dərsə keç- νqazın miqdarı, mol
- Vqazın həcmi, l
- Vₘmolyar həcm: n.ş.-də 22,4 l/mol
- m, Mkütlə (q) və molyar kütlə (q/mol)
- N, Nₐmolekulların sayı və Avoqadro sabiti, 6,02 · 10²³ mol⁻¹
Qazın miqdarı həcmlə, kütlə ilə və hissəciklərin sayı ilə əlaqəlidir
- ρqazın n.ş.-də sıxlığı, q/l
- DA qazının B qazına görə nisbi sıxlığı (vahidsiz)
- M(A), M(B)qazların molyar kütlələri, q/mol
- 29havanın orta molyar kütləsi, q/mol
Qazın sıxlığı və nisbi sıxlığı; nisbi sıxlıqdan molyar kütlə
- V(A), V(B), V(C)eyni şəraitdə ölçülmüş qazların həcmləri
- a, b, ctənlikdə həmin qazların əmsalları
Qaz reaksiyalarında həcmlər əmsallar kimi nisbətdədir
- ptəzyiq, kPa
- Vhəcm, l (p kPa ilə verildikdə)
- νqazın miqdarı, mol
- Runiversal qaz sabiti, 8,314 C/(mol·K)
- Tmütləq temperatur, K: T = t + 273
İdeal qazın hal tənliyi (Mendeleyev–Klapeyron tənliyi)
- p₁, V₁, T₁qazın başlanğıc təzyiqi, həcmi və mütləq temperaturu
- p₂, V₂, T₂son vəziyyətdəki eyni kəmiyyətlər
Birləşmiş qaz qanunu: qazın miqdarı sabit qaldıqda
- φ(A)A qazının həcm payı (= mol payı), hissə və ya %
- M(orta)qarışığın orta molyar kütləsi, q/mol
- M₁, M₂komponentlərin molyar kütlələri
Qaz qarışığının həcm payı və orta molyar kütləsi; ω(A) = φ(A) · M(A) / M(orta)
Məişətdə və sənayedə kimya
Dərsə keçAmmonyak sintezi (Fe katalizatoru, 400–500 °C, 15–30 MPa) və karbamidin alınması
- ω(N)gübrədə azotun kütlə payı, %
- xformuldakı azot atomlarının sayı
- Ar(N)azotun nisbi atom kütləsi, 14
- Mgübrənin molyar kütləsi, q/mol
7Universitet kimyasıUniversitet
Atom orbitalları və kvant ədədləri
Dərsə keç- λde Broyl dalğa uzunluğu, m
- hPlank sabiti, 6,626·10⁻³⁴ C·s; ħ = h / 2π
- m, vhissəciyin kütləsi (kq) və sürəti (m/s)
- Δx, Δpkoordinatın və impulsun qeyri-müəyyənliyi
De Broyl münasibəti və Heyzenberqin qeyri-müəyyənlik prinsipi
- Eₙn-ci səviyyənin enerjisi (hidrogenəbənzər atom), eV
- Znüvənin yükü (H üçün 1, He⁺ üçün 2)
- ΔEkeçid zamanı şüalanan fotonun enerjisi
- cişıq sürəti, 3,00·10⁸ m/s
- Nₒ(l)yarımsəviyyədə orbitalların sayı: s 1, p 3, d 5, f 7
- Nₒ(n), Nₑ(n)təbəqədə orbitalların və maksimum elektronların sayı
Sübut: Σ(2l + 1), l = 0 … n − 1 → 1 + 3 + … + (2n − 1) = n²
- Zeffxarici elektronun hiss etdiyi effektiv nüvə yükü
- Zprotonların sayı
- Sekranlaşma sabiti (daxili elektronların töhfəsi)
Zeff dövr boyunca artır — atom radiusu buna görə kiçilir
- μyalnız spindən yaranan maqnit momenti
- ncütləşməmiş elektronların sayı
- μBBor maqnetonu
Kimyəvi rabitə nəzəriyyələri
Dərsə keç- Vmərkəzi atomun valent elektronları
- Nbirləşmiş atomların sayı
- vhər qonşunun tələb etdiyi elektronlar: H, halogen 1; O, S 2
- qionun yükü (anion üçün mənfi)
- μdipol momenti, debay (D)
- qqütblərdəki yük, Kl
- dyüklər arasındakı məsafə (rabitənin uzunluğu), m
- BOrabitə tərtibi
- Nbrabitələndirici MO-lardakı elektronlar
- Naantirabitələndirici MO-lardakı elektronlar
BO böyükdürsə, rabitə qısa və möhkəmdir; BO = 0 — molekul yoxdur (He₂)
Kimyəvi termodinamika
Dərsə keç- ΔfH°standart əmələgəlmə entalpiyası, kC/mol; standart haldakı sadə maddələr üçün 0
- νtənlikdəki stexiometrik əmsal
Hess qanununun nəticəsi (məhsullar mənfi reagentlər)
- kBolsman sabiti, 1,381·10⁻²³ C/K (k = R / Nₐ)
- Weyni makrohala uyğun mikrohalların sayı
- S°standart molyar entropiya, C/(mol·K)
Məsələn, N₂ + 3H₂ → 2NH₃: ΔS° = 2 · 192,5 − (191,6 + 3 · 130,7) = −198,7 C/K (4 mol qaz → 2 mol)
- ΔGGibbs enerjisinin dəyişməsi, kC/mol; ΔG < 0 — özbaşına
- ΔSentropiyanın dəyişməsi, C/(mol·K)
- Tmütləq temperatur, K
- R8,314 C/(mol·K)
- Ktarazlıq sabiti
Kimyəvi kinetika
Dərsə keç- vreaksiyanın ani sürəti, mol/(l·s)
- aA-nın tənlikdəki əmsalı (sürət bütün maddələr üçün eyni olsun deyə)
- ksürət sabiti; yalnız temperaturdan və katalizatordan asılıdır
- m, nA və B üzrə tərtiblər; ümumi tərtib m + n
- [A]₀, [A]başlanğıc və t anındakı qatılıq, mol/l
- kbirinci tərtib sürət sabiti, s⁻¹ (və ya saat⁻¹, il⁻¹)
- t½yarımçevrilmə dövrü
Birinci tərtib reaksiyalar
- Apre-eksponensial vuruq (toqquşmaların tezliyi və istiqaməti)
- Eₐaktivləşmə enerjisi, C/mol
- T₁, T₂iki temperatur, K
Loqarifmləsək: ln k = ln A − Eₐ / (RT); ln k – 1/T qrafiki düz xəttdir, meyli −Eₐ / R
Turşu-əsas tarazlıqları
Dərsə keç- Kwsuyun ion hasili (temperaturdan asılıdır)
- [H⁺], [OH⁻]ionların molyar qatılıqları, mol/l
- Ka, Kbturşunun və əsasın dissosiasiya sabitləri; pKa = −lg Ka
- Cturşunun başlanğıc qatılığı, mol/l
- αdissosiasiya dərəcəsi (Ostvaldın durulaşdırma qanunu)
α < 5% olduqda doğrudur; əsaslar üçün eyni düsturlar Kb və [OH⁻] ilə yazılır
- [A⁻]qoşma əsasın (duzun) qatılığı
- [HA]zəif turşunun qatılığı
Henderson–Hasselbax tənliyi; bufer pH ≈ pKa ± 1 intervalında ən yaxşı işləyir
Üzvi reaksiyaların mexanizmləri
Dərsə keç- RXsubstrat — halogenalkan
- Nu⁻nukleofil
Rəqəmlər molekulyarlığı göstərir: 2 — bimolekulyar, 1 — monomolekulyar
Benzolun bromlaşması və nitrolaşması; elektrofillər Br⁺ və NO₂⁺ (HNO₃ + 2H₂SO₄ → NO₂⁺ + H₃O⁺ + 2HSO₄⁻)
Biokimyanın əsasları
Dərsə keçFotosintez (işıq, xlorofil) və tənəffüs — eyni reaksiyanın iki istiqaməti
- vfermentativ reaksiyanın başlanğıc sürəti
- Vmaxbütün fermentin substratla doyduğu maksimal sürət
- KmMixaelis sabiti: v = Vmax / 2 olduğu [S]; kiçik Km o deməkdir ki, ferment substrata güclü bağlanır