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
- 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
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
Reaktiota nopeuttavat seuraavat seikat:
Video: How to speed up chemical reactions (and get a date)
Tiedepankki
12. Palaminen
- aine reagoi hapen kanssa
palava aine + happi -> oksidi
- palamisen edellytykset
- syttymispiste = alin lämpötila, jossa aine syttyy
- leimahduspiste = alin lämpötila, jossa aineen pinnalta vapautuvat kaasut syttyvät palamaan leimahtaen (esim. bensiinillä - 40 oC)
- palon sammuttaminen
Video palamisesta (opetustv)
- 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
- suodatus: erotetaan kiinteä, liukenematon aine nesteestä, esim. perunajauho vedestä
- uuttaminen: erotetaan kiinteästä tai nesteestä aineesta liukenevia maku-, haju- tai väriaineita liuottimeen, esim kahvin ja teen valmistus
- haihdutus: erotetaan nesteeseen liuennut kiinteä aine, esim. merivedestä erotetaan suola, sienien kuivaus
- 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
- 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)
Video palamisesta (opetustv)