Kuinka kemiallisen reaktion olomuodot määräytyy? Onko niiden suhteen joku tietty "laki"? Tuottaa ongelmaa kun ei ymmärrä tuota asiaa!
olomuoto
huoh..
5592
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 5
Vanhimmat
Etupäässähän sen olomuodon pystyy havaitsemaan ja kullakin aineella se on pääosin riippuvainen lämpötilasta ja paineesta olosuhteiden osalta. Mutta ei sitä "havaitse" pelkästään reaktioyhtälöstä ilman muuta tietoutta. Jos tarkennat, niin ehkä asia selviää. Millä tavalla olomuoto on sinulle ongelma ja missä reaktiossa?
Olomuotoihin liittyen tulee mieleen sellainen kohtalaisesti kutinsa pitävä sääntö, etteivät kiinteät aineet reagoi keskenään.
Esim. ruutihan reagoi varsin vilkkaasti, mutta siinä hapetin ja pelkistin on samassa molekyylissä tai ainakin reagoiva vyöhyke on kaasumaisessa tilassa, johon on päästy riittävällä alkukipinällä. Sama juttu puiden palamisessakin.
Liuoksissa liuennut aine vastaa edellä mainittua kaasua. Sopivaan poolittomaan nesteeseen lisätyt kiinteät suolareagenssit eivät reagoi, mutta veteen lisättynä reagoivat. Voisi kokeilla vaikkapa pienillä määrillä sitruunahappoa ja leivinsoodaa ensin ruokaöljyssä ja sitten vedessä.
Todellisen aineen olomuoto on riippuvainen molekyylien välisistä vuorovaikutuksista. Vuorovaikutukset puolestaan ovat erilaisia riippuen lämpötilasta ja paineesta. Absoluuttisessa nollapisteessä kaikki aineet ovat kiinteitä, korkeammissa lämpötiloissa nesteitä tai kaasuja. Paineen kasvattaminen nostaa sulamis- ja kiehumispisteitä. Näin mustavalkoista tämä ei kuitenkaan ole. Olomuodon muutoksissa ei välttämättä tapahdu esim. nesteeksi tiivistymistä, vaan kaasumainen alkuaine voi muuttua suoraan kiinteäksi. Olomuotoja voi tarkastella faasidiagrammeista. Faasidiagrammit ovat tässä tapausessa avainsana, vaikka perustuvatkin kokeelliseen tai laskennalliseen tietoon. Kiinteät reaktiotuotteet saattavat lisäksi olla liuenneina liuottimeen kuten suolanmuodostusreaktion suolat vesiliuoksessa.
Karkeasti, korostan erittäin karkeasti ottaen kiinteitä normaalipaineessa ovat
- metallit
- suolat ja metallioksidit
- suurimolekyyliset (paljon atomeja) yhdisteet
- raskaat alkuaineet
nesteitä
- vesi
- "kohtuullisen" pienimolekyyliset yhdisteet kuten vesi ja monet orgaaniset yhdisteet
Kaasuja
- pienimolekyyliset yhdisteet
Lukiotasolla, miksei kemistinkin työssä reaktiotuotteisen olomuodot ikään kuin pitää tietää tai olettaa.
Ei se aina ole selvä missä olomuodossa tuote on, sehän voidaan ilmaista reaktioyhtälössä esim. sulkujen sisällä:
(lq) = neste
(g) = kaasu
(s) = kiinteä
Ei ole mitään taikakaavaa josta voi päätellä missä olomuodossa tuote on. Se on siinä olomuodossa missä se on. Ja kokeellisestihan sen voi omin silmin havaita. Tunnetuissa reaktioissa joko olomuodot ilmoitetaan tai sitten ne ovat niin selviä tapauksia ettei niitä tarvitse ilmoittaa. Näin yleensä.
Kemiallisissa reaktioissa Gibbsin energia pyrkii minimiin ja entropia kasvamaan maksimiinsa. Kokeellisesti on määritetty arvoja reaktioiden termodynaamisille suureille. Näistä pystyy tekemään valistuneita arvauksia lopullisista olomuodoista, mutta usein reaktioaineet jämähtävät kvasistaattisiin, metastabiileihin tiloihin. Ne eivät siis saavuta termodynaamista tasapainoa oitis tai laisinkaan ko. olosuhteissa järkevissä aikaskaaloissa.