Aine ja reaktio

7. Seokset ja puhtaat aineet

- puhdas aine = alkuaine tai yhdiste, kaikki rakenneosat keskenään samanlaisia
- seos koostuu vähintään kahdesta eri aineesta, erilaisia rakenneosia
- aineiden seos on yleensä aivan erilainen kuin ko. aineiden yhdiste: vrt. rikin ja raudan seos (kellanharmaa jauhe) ja rikin ja raudan yhdiste FeS (siniharmaa kova, mutta hauras kappale)
- tasakoosteinen eli homogeeninen seos
- sekakoosteinen eli heterogeeninen seos

seostyyppi seoksen rakenne
vaahto kaasukuplia nesteessä tai kiinteässä aineessa, esim. kermavaahto
emulsio kaksi toisiinsa liukenematonta nestettä sekaisin, esim. kosteusvoiteet
savu kiinteä ainetta kaasussa
sumu nestettä kaasussa
liete kiinteää ainetta nesteessä, esim. perunajauho kylmässä vedessä
geeli nestettä kiinteän aineen rakenneosien sisällä, esim. hyytelöt

- ilma on kaasuseos: typpeä, happea, hiilidioksidia, vetyä, jalokaasuja



8. Liuos (tasakoosteinen nestemäinen seos)

- liuotin= neste, johon liuotetaan
- liuotettava aine voi olla kiinteä, neste tai kaasu
- liukeneminen= liuotettava aine häviää näkyvistä, mutta voidaan erottaa pois
- lämpö yleensä nopeuttaa ja lisää liukenemista (esim. sokeri liukenee paremmin kuumaan veteen), PAITSI hiilidioksidi liukenee paremmin kylmään veteen
- aineen hienojakoisuus ja sekoittaminen nopeuttavat liukenemista
- kylläinen liuos=ainetta on liuennut maksimimäärä
- samankaltaiset aineet liukenevat toisiinsa
- vesi on hyvä liuotin yleensä
- tahroja puhdistettaessa tahra liuotetaan nesteeseen (pesuaineliuos, tahranpoistoaine)

SIMULAATIO:Liuota suoloja veteen

9. Erotusmenetelmät

- aineita voidaan erottaa toisistaan seuraavien ominaisuuksien perusteella
  • hiukkaskoko
  • massa
  • liukoisuus
  • kiehumis- ja sulamispiste
  • magneettisuus

  1. suodatus: erotetaan kiinteä, liukenematon aine nesteestä, esim. perunajauho vedestä
  2. uuttaminen: erotetaan kiinteästä tai nesteestä aineesta liukenevia maku-, haju- tai väriaineita liuottimeen, esim kahvin ja teen valmistus
  3. haihdutus: erotetaan nesteeseen liuennut kiinteä aine, esim. merivedestä erotetaan suola, sienien kuivaus
  4. tislaus: erotetaan neste kiinteästä aineesta tai kaksi nestettä toisistaan (eri kiehumispisteet), esim. alkoholin tai maaöljyn jakotislaus


10. Kemiallinen reaktio

- aineet reagoivat keskenään niin, että syntyy uusia puhtaita aineita, esim. yhdisteitä tai alkuaineita
- ilmenee usein palamisena, värin vaihtumisena, hajun muodostumisena, yms.
- kuvataan reaktioyhtälöllä

2 Mg + O2 -> 2 MgO
magnesium + happi -> magnesiumoksidi
lähtöaineet -> reaktiotuotteet

- molemmilla puolilla raktioyhtälöä pitää olla yhtä monta atomia kutakin ainetta (reaktioyhtälön tasapainottaminen)

HCl + NaOH -> NaCl + H2O
suolahappo + natriumhydroksidi -> ruokasuola + vesi
- sulaminen ja höyrystyminen EIVÄT ole kemiallisia reaktioita

SIMULAATIO: Tasapainota reaktiohtälö

11. Kemiallisen reaktion nopeus

nopeita reaktioita hitaita reaktioita
liekillinen palaminen ruostuminen
pikaliiman kovettuminen kuparin patinoituminen
ruudin palaminen betonin kovettuminen
maidon happaneminen

Reaktiota nopeuttavat seuraavat seikat:
  • aineen väkevyys
  • hienojakoisuus
  • sekoittaminen
  • lämmittäminen yleensä
  • katalyytti= aine, joka nopeuttaa reaktiota osallistumatta itse (esim. entsyymit)

Video: How to speed up chemical reactions (and get a date)

Tiedepankki

12. Palaminen

- aine reagoi hapen kanssa

palava aine + happi -> oksidi

- palamisen edellytykset
  • riittävä lämpötila
  • palava aine
  • happi
- hidas palaminen: ei liekkiä, maatuminen, lahoaminen, ruostuminen
- syttymispiste = alin lämpötila, jossa aine syttyy
- leimahduspiste = alin lämpötila, jossa aineen pinnalta vapautuvat kaasut syttyvät palamaan leimahtaen (esim. bensiinillä - 40 oC)

- palon sammuttaminen
  • tukahduttaminen (happi pois)
  • raivaaminen (palava aine pois)
  • jäähdyttäminen(lämpötila alas, yleensä vedellä)
- palokuntavierailut, jossa jokainen pääsee sammuttamaan sekä sammuttimella että sammutuspeitolla

Video palamisesta (opetustv)