4 formelsamling - virum gymnasium...a = log 5 = [al l lambert-beers lov a-4 i absorbansen af en...

4 Formelsamling i

KEMI FORLAGET

Indhold Forord ............................................................................ 5

.................................................... Elektromagnetisk stråling 7 ............................................... Kemiske maengdeberegninger 9

................................................................. Termodynamik 13 ................................................................ Kemisk ligevægt 19

................................................................... Syrer og baser 2 2 Reaktionskinetik ............................................................... 27

..................................................................... Elektrokemi 31 Konduktans ..................................................................... 35

................................................ Fysiske st~rrelser og enheder 37 ............................. Standardbetingelser og nulpunktsvedtægter 38

Nogle fysiske konstanter ..................................................... 3 9 .......................................................... Dekadiske præfikser 39

VIRUM GYMNASIUM BOGDEPOTU

' ELEVUDLAN

Formelsamling Kemi

Redaktion: Carsten Holmboe Per Dal Jensen Inge Kaufmann Henrik Parbo

Illustration og omslag: Erik Frausing Anne Lyngdorf

Tegninger: Arne Lindahl

Tilrettelzggelse: Henrik Parbo

Formelsamlingen er sat med Times og trykt hos Budolfi Tryk, Aalborg

3. udgave, 4. oplag 1997

ISBN 87-89782-01- 1

Udgivet af Undervisningsministeriet Gymnasieafdelingen i samarbejde med Kemilzrerforeningen

Distribution: Kemi Forlaget, Slotsgade 2', 2200 K~benhavn N

Fotografisk genoptryk af vzrket til brug for salg er ikke tilladt. Kopiering til eget brug i Øvrigt kan frit finde sted.

Forord Formelsamling Kemi er et tilladt hjælpemiddel ved skriftlig studentereksamen i kemi på h ~ j t niveau, f ~ r s t e gang ved studentereksamen 1991.

Opgavel~sninger kan ikke baseres alene på samlingens formler, men må også bygge på viden om almene kemiske begreber, lovmæssigheder og eksperimen- telle teknikker, herunder grundlseggende kemiske reaktionstyper og kendskab til nomenklatur og stofkemi. I opgaverne kan der indgå fortolkning af såvel ta- beller og grafer som korte tekster indeholdende kemiske problemstillinger.

I opgaveteksterne a n f ~ r e s normalt ikke data, som er tilgzngelige i de tilladte hjzlpemidler. Såfremt der stilles opgaver uden for de områder, som omfattes af de tilladte hjælpemidler, vil alle n~dvendige oplysninger vzre indeholdt i opgaveformuleringen.

Opgavel~sning krzver ofte antagelser, der forenkler en problemstilling. Un- dertiden er disse antagelser anfart i opgaveteksten, men i andre tilfzlde kan det være en del af opgaven at vælge en rimelig model for den givne problemstilling. Den perfekte besvarelse karakteriseres bl.a. af, at den diskuterer den valgte model og tager stilling til modellens begrsensninger.

En opgavebesvarelse skal være ledsaget af tekst og figurer i et sådant omfang, at tankegangen klart fremgår. Bed~mmelsen af en besvarelse bygger ikke alene på en opg~relse over korrekte, mangelfulde og fejlagtige svar på de stillede sp~rgsmål. For det enkelte sp~rgsmål kan man således ikke altid påregne at få maksimalt pointtal for en besvarelse, der nok indeholder det korrekte slutresul- tat, men som ikke indeholder ledsagende tekst og/eller figurer i n~dvendigt omfang.

Direktoratet for Gymnasieskolerne og HE

December 1989.

Uffe Gravers Pedersen.

Forord 5

Elektromagnetisk stråling

E: energi

X: b ~ l g e l ~ n g d e

f: frekvens

C: lysets fart

A: absorbans

I: lysintensitet

ex : ekstinktionskoefficient

[A]: aktuel koncentration af partikel A eller stof A

Produktet af en elektromagnetisk strålings b~lgelængde og frekvens er lig med lysets fart (»lyshastigheden«).

Fotonenergien af en elektromagnetisk stråling er lig med produktet af Planck konstanten og strålingens frekvens.

Fotonenergien, der emitteres eller absorberes af et atom, en ion eller et molekyle, er lig med forskellen mellem to energini- veauer h~ rende til atomet, ionen eller molekylet.

Elektromagnetisk stråling 7

A = log 5 = [Al l Lambert-Beers lov A-4 I

Absorbansen af en opl~sning ved en bestemt b~lgelængde er defineret som logaritmen til forholdet mellem intensiteten, lo, af strålingen efter passage af det rene opl~sningsmiddel og intensiteten, I, af strålingen efter passage af opl~sningen. I. og I er målt ved samme b~lgelængde. Absorbansen af A i en oplmning er lig med produktet af eks- tinktionskoefficienten, den aktuelle koncentration af A og lysvejens længde gennem opl~sningen, I.

8 Elektromagnetisk stråling

Kemiske mængdeberegninger

m: masse

M molar masse

n: stofmzngde

I< volumen

X: mo lb r~k

e: densitet (massetæthed)

d: relativ densitet

C: koncentration

Cmasseprocent: indhold

C~oiurnen~rocent: indhold

cmoal(A): molal koncentration, molalitet, af partikel A eller stof A

c(A): formel koncentration af partikel A eller stof A

[Al : aktuel koncentration af partikel A eller stof A

x(A): m o l b r ~ k af partikel A eller stof A

P: tryk af en gas eller en gasblanding (totaltrykket)

~ ( 4 : partialtryk af gas A (i en gasblanding)

ATk: kogepunktsforh~jelse

-ATf: frysepunktssznkning

17, Posmotisk: osmotisk tryk

Summen af protontallet og neutrontallet er lig med nukleontallet for et atom. Z er lig med antal protoner i en atomkerne og antal elektroner i et atom, og Z er lig med atomets nummer i grundstoffernes periodesystem. Ner lig med antal neutroner i atomkernen. Nukleontallet er lig med antal nukleoner i atomkernen, ogsa kaldet massetallet.

For en atomkerne anvendes forskellige symboler, fx

Kemiske mængdeberegninger 9

Massen af en given stofmængde er lig med produktet af stofmzngden og stoffets molare masse.

Den formelle koncentration af A i en opl~sning er lig med den stofmzngde af A, der er t i l f ~ r t opl~sningen, divideret med opl~sningens volumen. Koncentrationen har enheden mol/L, som også skrives M.

Den aktuelle koncentration af A i en opl~sning er lig med stofmzngden af A divideret med opl~sningens volumen. Kon- centrationen har enheden mol/L, som også skrives M.

Indholdet af A i en blanding angivet som masseprocent er lig med forholdet mellem massen af A og blandingens masse.

Indholdet af A i en blanding angivet som volumenprocent er lig med forholdet mellem volumenet af A og blandingens volumen.

10 Kemiske mængdeberegninger

Den molale koncentration af A i en opl~sning er lig med stof- mzengden af A divideret med opl~sningsmidlets masse. Den molale koncentration har enheden mol/kg.

Molbr~ken af A i en homogen blanding er lig med stofmang- den af A divideret med summen af stofmzengderne i blan- dingen.

Summen af molbr~kerne for A, B, . . . i en homogen blanding er lig med en.

Partialtrykket af gas A i en gasblanding er lig med produktet af gassens mo lb r~k og blandingens tryk (totaltrykket).

Summen af partialtrykkene for de enkelte gasser A, B, . . . i en gasblanding er lig med blandingens tryk (totaltrykket).

Kemiske mængdeberegninger 11

Densiteten er lig med masse divideret med volumen.

Den relative densitet af en gas er lig med gassens molare masse divideret med den gennemsnitlige molare masse af t0r atmos- fzrisk luft.

Kogepunktsforh~jelsen for en opl~sning beregnes som produktet af opl~sningsmidlets molale kogepunktskonstant og summen af de op l~s t e partiklers molale koncentrationer.

I I I l l I

ningsmidlet.

2: Damptrykkurve for oplos- Frysepunktsszenkningen for en opl~sning beregnes som pro- ningen. duktet af opl~sningsmidlets molale frysepunktskonstant og

summen af de op l~s t e partiklers molale koncentrationer.

Det osmotiske tryk af en opl~sning beregnes som produktet af gaskonstanten, kelvintemperaturen og summen af de op l~s te partiklers eller gassers koncentrationer.

12 Kemiske mængdeberegninger

Termodynamik

T kelvintemperatur

t: celsiustemperatur

p: tryk af en gas eller en gasblanding (totaltrykket)

p(A): partialtryk af gas A (i en gasblanding)

Eindre: indre energi

A: t i l f~ r t arbejde

Q: t i l f ~ r t varme

Cv: varmekapacitet ved konstant volumen

Cp: varmekapacitet ved konstant tryk

H: entalpi, molar entalpi

G: Gibbs-energi, molar Gibbs-energi

S: entropi, molar entropi

Y: reaktionsbrok

K: ligevægtskonstant

H* : standardentalpi, molar standardentalpi

G-: standard-Gibbs-energi, molar standard- Gibbs-energi

S : standardentropi, molar standardentropi

Talværdien af kelvintemperaturen er lig med talværdien af cel- siustemperaturen plus 273. St~rrelsen af en temperaturforskel har samme talværdi på de to temperaturskalaer.

Et lukket system. For et lukket system bestående af en ideal gas eller en blanding af ideale gasser er produktet af systemets tryk og systemets volumen lig med produktet af stofmængden, gaskonstanten og kelvintemperaturen.

Termodynamik 13

For gas A i en blanding af ideale gasser, som udgar et lukket system, er produktet af gassens partialtryk og systemets volumen lig med produktet af stofmzngden af A, gaskonstanten og kelvintemperaturen.

Summen af partialtrykkene for de enkelte gasser A, B, . . . i en gasblanding er lig med blandingens tryk (totaltrykket).

p - A V = A n . R . T T- 5

For et lukket system bestående af en ideal gas eller en blanding af ideale gasser er produktet af systemets tryk og tilvækst i volumen lig med produktet af tilvæksten i stofmængde, gaskonstanten og kelvintemperaturen, når tilvæksten i stofmzngde sker ved konstant temperatur og tryk.

For et lukket system er tilvæksten i indre energi lig med summen af den tilfarte varme og det t i l f~r te arbejde.

For et lukket system er det t i l f~r te tryk-volumenarbejde ved konstant tryk lig med minus produktet af trykket og volumen- tilvæksten.

14 Termodynamik

For et lukket system, hvori der ikke sker kemiske reaktioner eller faseændringer, er tilvzeksten i indre energi lig med produktet af varmekapaciteten ved konstant volumen og temperatur- tilvzeksten.

Et systems entalpi er lig med systemets indre energi plus produktet af dets tryk og volumen.

Tilvæksten i et systems entalpi er lig med tilvzeksten i systemets indre energi plus produktet af trykket og volumentilvæk- sten, når volumentilv~ksten sker ved konstant tryk.

For et lukket system er tilvzeksten i entalpi lig med den t i l f~r te varme ved konstant tryk, når der kun t i l f~res tryk- volumenarbejde.

For et lukket system, hvori der ikke sker kemiske reaktioner eller faseændringer, er tilvzeksten i entalpi lig med produktet af varmekapaciteten ved konstant tryk og ternperaturtilvzek- sten, når der kun tilfmes tryk-volumenarbejde.

Termodynamik 15

Den molare tilvækst i entalpi ved standardbetingelserne for en kemisk reaktion er lig med forskellen mellem summen af produkternes molare standardentalpier og summen af reaktanternes molare standardentalpier. AH^ har enheden kJ/mol, dvs. kilojoule pr. mol reaktion i f ~ l g e et tilhmende reaktionsskema.

Den molare tilvaekst i entalpi ved standardbetingelserne for en kemisk reaktion beregnes på grundlag af molare bindings- entalpier i f ~ l g e ovenstående formel.

Tilvzksten i et systems entropi plus tilvaeksten i omgivelser- nes entropi er s t ~ r r e end nul for irreversible processer og lig med nul for reversible processer.

Den molare tilvaekst i entropi ved standardbetingelserne for en kemisk reaktion er lig med forskellen mellem summen af produkternes standardentropier og summen af reaktanternes standardentropier. A S e har enheden J/(mol . K), dvs. J/K pr. mol reaktion i f ~ l g e et t i lh~rende reaktionsskema.

16 Termodynamik

O A B 1 mol

Et systems Gibbs-energi i afhcen- gighed af systemets sammensmt- ning ved konstant temperatur, idet systemet består af en reaktions- blanding af gasserne A og B.

Den molare tilvækst i Gibbs-energi ved standardbetingelserne for en kemisk reaktion er lig med forskellen mellem summen af produkternes molare standard-Gibbs-energier og summen af reaktanternes molare standard-Gibbs-energier. AG* har enheden kJ/mol, dvs. kilojoule pr. mol reaktion i f ~ l g e et t i lh~rende reaktionsskema.

Et systems Gibbs-energi er lig med systemets entalpi minus produktet af dets entropi og kelvintemperaturen.

For et system ved konstant temperatur er tilvæksten i Gibbs- energi lig med tilvaksten i systemets entalpi minus produktet af kelvintemperaturen og tilvæksten i systemets entropi.

For en kemisk reaktion er sammenhængen mellem de molare tilvækster i Gibbs-energi, entalpi og entropi ved konstant temperatur bestemt ved ovenstående formel.

Ved standardbetingelserne gælder

Djebliksvcerdien af et lukket systems molare tilvækst i Gibbs- energi er lig med den molare tilvækst i Gibbs-energi ved standardbetingelserne plus produktet af gaskonstanten, kelvintemperaturen og den naturlige logaritme til talvaerdien af reaktionsbr~ken.

Termodynamik 17

For et lukket system er det molare tab i standard-Gibbs-energi lig med produktet af gaskonstanten, kelvintemperaturen og den naturlige logaritme til ta lv~rdien af ligev~gtskonstanten.

m* 1 lsO van't Hoff 1nK = --n- + - R ligningen

T-22 R T

Den naturlige logaritme til talværdien af ligev~gtskonstanten afhænger af temperaturen i f ~ l g e ovenstaende formel.

18 Termodynamik

Kemisk ligevægt

[A] : aktuel koncentration af partikel A eller stof A

Y: reaktionsbr~k

Y,: reaktionsbr~k med koncentrationer

Yp: reaktionsbr~k med partialtryk

K: ligevægtskonstant

K,: ligevægtskonstant med ligevzegts- koncentrationer

Kp: ligevægtskonstant med ligevægtspartialtryk

Kk: kompleksitetskonstant

K,: opl~selighedsprodukt

T kelvintemperatur

x(A): m o l b r ~ k af partikel A eller stof A

p(A): partialtryk af gas A

Reaktionsbr~ken Y, for en homogen blanding bestående af A, B, C og D h ~ r e n d e til det angivne reaktionsskema er givet ved ovenstående formel, hvor reaktionsskemaets koefficienter er eksponenter til de aktuelle koncentrationer.

Reaktionsbr~ken Yp for en gasblanding bestående af A, B, C og D h ~ r e n d e til det angivne reaktionsskema er givet ved oven- stående formel, hvor reaktionsskemaets koefficienter er eksponenter til stoffernes partialtryk.

Kemisk ligevægt 19

Ligevægtskonstanten K, h ~ r e n d e til det angivne reaktionsskema er givet ved ovenstående formel, idet A, B, C og D fin- des i homogen blanding. Reaktionsskemaets koefficienter 4 b, c og d er eksponenter til ligevægtskoncentrationerne.

Ligevægtskonstanten Kp h ~ r e n d e til det angivne reaktionsskema er givet ved ovenstående formel, idet A, B, C og D er gasser. Reaktionsskemaets koefficienter a, b, c og d er eksponenter til ligevægtspartialtrykkene.

Ligevægtskonstanten Kp for en gasfaseligevægt er lig med li- gevægtskonstanten K, ganget med produktet af gaskonstanten og kelvintemperaturen op l~f te t til en potens, der er lig med summen af produkternes koefficienter minus summen af reaktanternes koefficienter.

Partialtrykket af gas A i en gasblanding er lig med produktet af gassens molbrok og blandingens tryk (totaltrykket).

Partialtrykket af gas A i en gasblanding er lig med produktet af den aktuelle koncentration af A, gaskonstanten og kelvintemperaturen.

20 Kemisk ligevaegt

Kompleksitetskonstanten Kk for en kompleksligevægt er givet ved ovenstående formel. M betegner centralatomet og L en neutral ligand.

Ved heterogen ligevægt mellem et fast stof A, der ikke dissoci- eres ved opl~sning, og stoffet o p l ~ s t i en væske er ligevægts- konstanten lig med ligevægtskoncentrationen for det oplaste stof.

Ved heterogen ligevargt mellem en fast ionforbindelse A,Bb og forbindelsen o p l ~ s t i vand er opl~selighedsproduktet lig med produktet af ionernes ligevægtskoncentrationer. Reak- tionsskemaets koefficienter indgår som eksponenter i udtryk- ket for opl~selighedsproduktet.

AU aAz+ (aq) + bBy-(aq)

[A (opl0st)l = KH p(A) Henrys lov. L1 1 -.

Ved heterogen l igev~gt mellem en gas A og gassen opl0st i væ- ske er ligevægtskoncentrationen af den op l~s t e gas proportio- nal med gassens partialtryk.

Kemisk ligevaegt 21

Syrer og baser

c(A): formel koncentration af partikel A eller stof A


K,: vands ionprodukt

K,: styrkekonstant for en syre

Kb: styrkekonstant for en base

pK,: styrkeeksponent for en syre

pKb: styrkeeksponent for en base

a: protolysegrad

pH: hydrogenioneksponent

pOH: hydroxidioneksponent

pH er lig med minus logaritmen til talvardien af den aktuelle koncentration af oxoniumioner i en vandig opl~sning eller i rent vand.

POH - pOIi = - log [OH-] 8-2 11 7 O

pOH er lig med minus logaritmen til talvzrdien af den aktuelle koncentration af hydroxidioner i en vandig opl~sning eller i rent vand.

pH -t pOH = 14,O (ved 298 K) S-3

Summen af pH og pOH er lig med 14,O ved temperaturen 298 K.

22 Syrer og baser

H20 T H 2 0 H 3 0 - T OH- K, = [H30 '1 • [OH-] S-4

Vands ionprodukt er lig med produktet af den aktuelle koncentration af oxoniumioner og den aktuelle koncentration af hydroxidioner i en vandig opl~sning eller i rent vand. Vands ionprodukt har f~ lgende værdi ved temperaturen 298 K:

K, =. 1,O - 10-l4 (ved 298 K)

Styrkekonstanten for en syre S i vandig opl~sning er lig med li- gevægtskonstanten for syrens protolyseligevægt i vand, idet molbr~ken for vand sættes til 1.

- pK, Styrkeeksponenten for en syre i vandig opl~sning er lig med O g 4 e! l o g 14 minus logaritmen til talværdien af syrens styrkekonstant.

2 2 in

Protolysegraden for en syre S i vandig op l~sn ing er lig med den aktuelle koncentration af syrens korresponderende base B divideret med den formelle koncentration af syren.

B + H 2 0 * S + OH-

Styrkekonstanten for en base B i vandig op l~sn ing er lig med ligevzgtskonstanten for basens protolyseligevzgt i vand, idet molbr~ken for vand sættes til 1.

Syrer og baser 23

pKb = - log Kb S-9

Styrkeeksponenten for en base i vandig opl~sning er lig med .- pKb minus logaritmen til talværdien af basens styrkekonstant.

o 4 1 0 : 14 P e e

Protolysegraden for en base B i vandig opl~sning er lig med den aktuelle koncentration af basens korresponderende syre S divideret med den formelle koncentration af basen.

&(s) Kb@) = KV vands ionprodukt S-l1

Produktet af styrkekonstanten for en syre S og styrkekonstanten for den korresponderende base B er lig med vands ionprodukt. Ved temperaturen 298 K er produktet af de to styrkekon- stanter lig med 1,O 10-l4 M ~ .

pK,(S) + pKb(B) = 14,0 (ved 298 K) S-12

Summen af styrkeeksponenten for en syre S og styrkeeksponenten for den korresponderende base B er lig med 14,O ved temperaturen 298 K.

pH for en vandig opl~sning af en monoprot stcerk syre er lig med minus logaritmen til t a lv~rd ien af den formelle koncentration af syren.

24 Syrer og baser

pH for en vandig oplasning af en monoprot ikke-sterk syre kan beregnes af ovenstående formel.

pH = % . ( pK, - log c(S) ) S-IS

pH for en vandig oplasning af en monoprot svag eller meget svag syre kan beregnes af ovenstående formel.

pOH for en vandig oplasning af en monoprot sterk base er lig med minus logaritmen til talvzerdien af den formelle koncentration af basen.

POH = - log t- Kb - -t j $47 Z

pOH for en vandig oplosning af en monoprot ikke-sterk base kan beregnes af ovenstående formel.

pOH for en vandig oplasning af en monoprot svag eller meget svag base kan beregnes af ovenstående formel.

Syrer og baser 25

[BI pH = pK, + log - pzlfferligningen S-19 [SI

pH for en vandig opl~sning af en syre S og dens korresponderende base B er lig med syrens styrkeeksponent plus logaritmen til forholdet mellem den aktuelle koncentration af basen og den aktuelle koncentration af syren.

pH for en vandig opl~sning af en amfolyt, Amf, er lig med middelværdien af syrestyrkeeksponenten for amfolytten og styrkeeksponenten for den til amfolytten korresponderende syre S.

26 Syrer og baser

Reaktionskinetik

T kelvintemperatur

t: tid

T : halveringstid

v: reaktionshastighed

k: hastighedskonstant


[A]~: aktuel koncentration af partikel A eller stof A til tiden t = O

E,: aktiveringsenergi

- Reaktionshastigheden med hensyn til reaktanten A er lig med t1 t minus tilvaiksten i koncentration af A pr. tid. Reaktionshastig-

Reaktionshastigheden til tids- heden har enheden mol/(L.s) = M/s.

punktet t, kan bestemmes som tangentens h~ldningskoefficient med modsat fortegn i punktet (t,, [AI ,)

Reuktionsordenen er x med hensyn til A og y med hensyn til B. Den totale reaktionsorden er (x + y).

Reaktionskinetik 27

k = ko e -&'fR ' Arrhenius ligningen R-3

Hastighedskonstantens afhængighed af kelvintemperaturen er givet ved ovenstående formel. ko er grænseværdien for k svarende til »uendelig h ~ j temperatur(( ( k -+ ko for T -+ a).

\ Den naturlige logaritme til talværdien af hastighedskonstanten afhænger af temperaturen i f~ lge ovenstående formel. ko er grænseværdien for k svarende til »uendelig h0j temperatur« (k + ko for T -+ a).

Hceldningskoefficienten er lig med E,

- - R

Den naturlige logaritme til forholdet mellem hastighedskon- stanterne k, og k , ved kelvintemperaturerne T, og T, er givet ved ovenstående formel.

[AI A For en reaktion, der er af nulte orden med hensyn til A, er reak-

[A] = - k . t -i- [Alo R-7

I t For en reaktion, der er af nulte orden med hensyn til A, er den

Hceldningskoefficienten er lig med - k

aktuelle koncentration af A en funktion af tiden givet ved oven- stående formel.

28 Reaktionskinetik

For en reaktion, der er af nulte orden med hensyn til A er halveringstiden givet ved ovenstående formel. Halveringstiden af- hænger af begyndelseskoncentrationen [Alo.

For en reaktion, der er af firste orden med hensyn til A, er reaktionshastigheden lig med produktet af hastighedskonstanten og den aktuelle koncentration af A.

[A] = [Alo - e -k' t R-l0

For en reaktion, der er af farste orden med hensyn til A, er den aktuelle koncentration af A en funktion af tiden givet ved oven- stående formel.

For en reaktion, der er af firste orden med hensyn til A, er den naturlige logaritme til talvcerdien af den aktuelle koncentration

t af A en funktion af tiden givet ved ovenstående formel.

Hastighedskonstanten k bestemmes af formlen

in [Al2 - In [Al - k =

t2 - ti For en reaktion, der er af firste orden med hensyn til A, er halveringstiden lig med den naturlige logaritme til 2 divideret med hastighedskonstanten. Halveringstiden er uafhængig af begyndelseskoncentrationen [Al0.

Reaktionskinetik 29

V = -- d lA1 = k [A] [B] R-1 3 dt

En reaktion, der er af f ~ r s t e orden med hensyn til A og f ~ r s t e orden med hensyn til B, er totalt af anden orden. Reaktionshastigheden er lig med produktet af hastighedskonstanten, den aktuelle koncentration af A og den aktuelle koncentration af B.

For det specialtilfzlde af en anden ordens reaktion, hvor [A] = [B] under hele reaktionsforl~bet, er reaktionshastigheden lig med produktet af hastighedskonstanten og den aktuelle koncentration af A i anden potens.

For en reaktion, der er af anden orden med hensyn til A, er den aktuelle koncentration af A en funktion af tiden givet ved oven- stående formel.

H~ldningskoefficienten er lig med hastighedskontanten k

For en reaktion, der er af anden orden med hensyn til A, er halveringstiden givet ved ovenstående formel. Halveringstiden af- hænger af begyndelseskoncentrationen [ A ] ~ .

30 Reaktionskinetik

Fysiske stilrrelser og enheder

St~rrelse

Navn

frekvens

masse

kraft

tryk

energi, arbejde, varme

effekt

elektrisk ladning

spændingsfor- skel, elektromotorisk kraft

resistans

konduktans

aktivitet

Symbol

f m

F

P

E, A

Q

P

q

U

U.

R

G

A

Sammenhæng med andre enheder

1 Hz = 1 s-'

1 u = 1,6606 kg

1 N = l kg m/s2

1 Pa = 1 N/m2 1 bar = 1 lo5 Pa 1 atm = 1,013 lo5 Pa

= 1,013 bar 1 mmHg = 133,3 Pa

I J = l N . m

1 eV = 1,602 10-l9 J 1 L bar = 100 J 1 L . atm = 101,3 J

1 W = 1 J/s

I C = 1 A . s

1 V = 1 J/C

1 cl = 1 V/A

1 S = 1 Q-'

1 Bq = 1 s-'

Enhed

Navn

hertz

atommasse- enhed newton

pascal bar atmosfære

millimeter kviks~lv

joule

elektronvolt liter-bar liter-atmosf~re

watt

coulomb

volt

ohm

siemens

becquerel

Symbol

Hz

U

N

Pa bar atm

mmHg

J

eV L . bar L atm

W

C

V

cl

S

B q

standardbetingelser og nulpunktsvedtzegter Standardbetingelserne nedenfor er baseret på IUPAC kommissionens anbefa- linger fra 1981. I »Formelsamling Kemi« betegnere standardtilstand og benyttes ved symboler for en termodynamisk st~rrelse og for tilvækster af en termodynamisk s t ~ r - relse.

Generelt er standardtilstanden af et stof defineret ved, at dets aktivitet a = 1, idet der under ideale forhold om et stof A gælder:

a(A) = 1 når A er et fast stof

a(A) = p(A) når A er en gas

a(A) = [A] når A er et o p l ~ s t stof eller en o p l ~ s t partikel

a(A) = x(A) når A er en vzske (et opl~sningsmiddel)

Standardtilstand Standardtilstanden af et fast stof eller en v ~ s k e er det rene stof ved et ydre tryk på 1 bar.

Standardtilstanden af en gas er den pågældende gas betragtet som en ideal gas med partialtrykket 1 bar.

Standardtilstanden af et oplast stof i et opl~sningsmiddel er en ideal opl~sning af stoffet med koncentrationen 1 mol/L.

Nulpunktsvedtægter

H* = O og G- = O ved298K for

frie grundstoffer i deres stabileste tilstand

H+(as) ved aktiviteten a (H30+) = 1, dvs. for en ideal opl~sning med [ H ~ O + ] = 1 mol/L.

S* = O for rene krystallinske stoffer ved O K (det absolutte nulpunkt) og for H + (aq) ved [ H ~ O + l = 1 mol/L ved 298 K.

e0 (H + (aq) /~2(g)) = O V for standard-hydrogen-elektroden.

Nogle fysiske konstanter lysets fart i vakuum C

Planck konstanten h

elementarladningen e

Avogadro konstanten NA

Faraday konstanten F = N A . e

gaskonstanten R

elektronens masse m e

protonens masse m~

neutronens masse m n

Dekadiske praefixer T G M k h d a d c m ~ n P f a tera giga mega kilo hekto deka deci centi milli mikro nano pico femto atto 10'2 109 i06 103 i02 101 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-l2 10-l5 10-lg

4 formelsamling - virum gymnasium...a = log 5 = [al l lambert-beers lov a-4 i absorbansen af en...

Documents