HEMIJA je nauka o materiji i njenim promenama
MATERIJALNI SISTEMI
Fizika Biologija i druge prirodne nauke
Dva glavna vida materije su masa i energija.
E = m c2
• Ajnštajnova veza između energije i materije
• Materija ima dualna svostva – čestičnu i talasnu.• Materija ima diskontinualnu strukturu.
MATERIJALNI SISTEMI
MATERIJA Postoji u tri agregatna stanja:
TEČNO – ima stalnu zapreminu i promenljiv oblik (zauzima oblik suda u kojem se nalazi).
GASOVITO – nema stalnu zapreminu i ima promenljiv oblik (zauzima zapreminu i oblik suda u kojem se nalazi).
ČVRSTO – ima stalnu zapreminu i definisan oblik.
ČVRSTI Br2
TEČNIBr2
GASOVITIBr2
MATERIJALNI SISTEMI
OBLICI MATERIJE KOJI SE PROUČAVAJU U HEMIJI
MATERIJA
SUPSTANCE SMEŠE
ELEMENTI JEDINJENJA HOMOGENE HETEROGENE
MATERIJALNI SISTEMI
ELEMENTI
Hemijski simbol elementa se sastoji od jednog ili dva latinična slova.
Zlato
Aurum
Bakar Cuprum
Vodonik
Hydrogenium
ŽivaHydrargyrum
Supstanca koja sadrži atome samo jedne hemijske vrste.Poznato je 118 elemenata (91 se nalazi u prirodi).
MATERIJALNI SISTEMI
JEDINJENJA
Jedinjenje je supstanca koja se sastoji od atoma dva ili više elemenata.
Jedinjenje uvek sadrži iste elemente u istom masenom odnosu.
H2OVoda
11,19 % vodonika
88,81 % kiseonikaH
OHemijska formula pokazuje sastav jedinjenja.
MATERIJALNI SISTEMI
Natrijum-hlorid (kuhinjska so)
39,34 % natrijum 60,66 % hlor
NaCl
Na Cl
Hemijska formula (formulska jedinica)
JEDINJENJA
Jedinjenje je supstanca koja se sastoji od atoma dva ili više elemenata.
Jedinjenje uvek sadrži iste elemente u istom masenom odnosu.
MATERIJALNI SISTEMI
Smeša se sastoji od dve ili više supstanci (elemenata ili jedinjenja).
U smeši svaka supstanca ostaje nepromenjena – zadržava svoje osobine.
Sastav smeša nije konstantan
SMEŠE
MATERIJALNI SISTEMI
HOMOGENE SMEŠE
Homogene smeše imaju isti sastav u svim delovima smeše.Homogena smeša = Pravi rastvor
“kisela voda”
tečno-gas
tečno-čvrstomorska voda
smeša gasova – vazduhlegure – čvrsti rastvori
mesing
bakar
cink
MATERIJALNI SISTEMI
HETEROGENE SMEŠE
Heterogene smeše imaju nejednak sastav u različitim delovima smeše.
Granit Mleko
MATERIJALNI SISTEMI
OBLICI MATERIJE KOJI SE PROUČAVAJU U HEMIJI
Uniformansastav?
NE
HETEROGENA SMEŠA
DA Konstantansastav?
NE
HOMOGENA SMEŠA
DA Može se razložiti?
NE
ELEMENT
DAJEDINJENJE
MATERIJA
SUPSTANCE SMEŠE
ELEMENTI JEDINJENJA HOMOGENE HETEROGENE
MATERIJALNI SISTEMI
Smeše se mogu razdvojiti na komponente različitim fizičkim metodama.
SMEŠE
Rastvor neke soli u vodi – uparavanje.
Razdvajanje na komponente
MATERIJALNI SISTEMI
Smeše se mogu razdvojiti na komponente različitim fizičkim metodama.
SMEŠE
Homogena smeša dve tečnosti – (frakciona) destilacija.
Smeša tečnosti i čvrste sustance – filtracija.
Razdvajanje na komponente
MATERIJALNI SISTEMI
blago zagrevanje
Sublimacija
Kristali joda
Smeše se mogu razdvojiti na komponente različitim fizičkim metodama.
SMEŠE Razdvajanje na komponente
MATERIJALNI SISTEMI
SVOJSTVA SUPSTANCISvaka čista supstanca ima jedinstveni skup svojstava po kojimase razlikuje od bilo koje druge supstance.
SVOJSTVASUPSTANCI
EKSTENZIVNA
INTENZIVNA
HEMIJSKA
FIZIČKA
ispoljavaju se kada supstancaučestvuje u hemijskoj reakciji
nisu vezane za promenuhemijskog identiteta
-ne zaviseod količine
- zavise od količine masa, zapremina, pritisak
MATERIJALNI SISTEMI
HEMIJSKA
FIZIČKA
ispoljavaju se kada supstancaučestvuje u hemijskoj reakciji
nisu vezane za promenuhemijskog identiteta
SVOJSTVA SUPSTANCI
MATERIJALNI SISTEMI
HEMIJSKA SVOJSTVA SUPSTANCI – hemijska jednačina
Ispoljavaju se kada supstanca učestvuje u hemijskoj reakciji.
Hemijske reakcije prikazuju se hemijskim jednačinama.
jedinjenja(ili elementi)1 jedinjenja(ili elementi)2Pokazuje krajnji ishod reakcije
H2 + Br2 = 2HBr stehiometrijski odnosŠta pokazuje različito zapisana hemijska jednačina:
H2 + Br2 2HBr direktna ili nepovratna reakcija
H2 + Br2 2HBr povratna reakcija
H2 + Br2 2HBr ravnotežna reakcija
H2(g) + Br2(g) 2HBr(g) ΔHr = 72,8 kJ mol–1 Termohemijska jednačina
MATERIJALNI SISTEMI
NEKA FIZIČKA SVOJSTVA SUSTANCI
• Temperatura topljenja– temperatura na kojoj supstanca prelazi iz čvrstog u gasovito stanje
• Temperatura ključanja– temperatura na kojoj u tečnosti dolazi do stvaranja mehurića ispunjenih parom
• Gustina – odnos mase i zapremine
• Boja
• Ukus – ne koristi se !!! u hemiji za identifikaciju supstanci
• Rastvorljivost u određenom rastvaraču
MATERIJALNI SISTEMI
NEKA FIZIČKA SVOJSTVA SUSTANCI
B o j a
Nastaje propuštanjem ili reflektovanjem neabsorbovanog zračenja iz vidljive oblasti elektromagnetnog spektra (400 - 800 nm).
MATERIJALNI SISTEMI
SVOJSTVA SUPSTANCISvaka čista supstanca ima jedinstveni skup svojstava po kojimase razlikuje od bilo koje druge supstance
SVOJSTVASUPSTANCI
EKSTENZIVNA
INTENZIVNA
HEMIJSKA
FIZIČKA
- zavise od količine
Masa zlata
SjajTemperatura topljenja 1063 oC
Uzorak mase 80 kgsjajnog metala koji se može skladištitina vazduhu i ima temperaturu topljenja1063 oC.
Može se čuvati navazduhu
MATERIJALNI SISTEMI
MERENJAOsnovne fizičke veličine i merne jedinice Međunarodnog sistema (SI)
Osim u kelvinima, temperatura se izražava u stepenima Celzijusa (oC):T (K) = t (oC) + 273,15
Fizička veličina, oznaka Naziv jedinice Oznaka jedinice
Masa, m Kilogram kgDužina, l Metar mVreme, t Sekunda sTemperatura, T Kelvin KJačina svetlosti, I Kandela cdKoličina supstance, n Mol mol
MATERIJALNI SISTEMI
MERENJA
Rezultati merenja se izražavaju u metričkom sistemu.
Sve jedinice neke veličine se odnose jedna prema drugoj faktorom 10.
Faktor Prefiks Oznaka Faktor Prefiks Oznaka
106 mega M 10-3 mili m
103 kilo k 10-6 mikro µ
10-1 deci d 10-9 nano n
10-2 centi c 10-12 piko p
MATERIJALNI SISTEMI
MERENJA
Masa – kilogram – kg
Rezultati merenja se izražavaju u metričkom sistemu.
Sve jedinice neke veličine se odnose jedna prema drugoj faktorom 10.
1 g = 10–3 kg 1 mg = 10–3 g
Faktor Prefiks Oznaka Faktor Prefiks Oznaka
106 megagram Mg 10-3 miligram mg
103 kilogram kg 10-6 mikrogram µg
10-1 decigram dg 10-9 nanogram ng
10-2 centigram cg 10-12 pikogram pg
(tona) (t)
MATERIJALNI SISTEMI
MERENJARezultati merenja se izražavaju u metričkom sistemu.
Sve jedinice neke veličine se odnose jedna prema drugoj faktorom 10.
Dužina – metar – m1 mm = 10–3 m 1 km = 103 m
1 cm3 = 10–6 m3 1 dm3 = 10–3 m3 = 103 cm3
Faktor Prefiks Oznaka Faktor Prefiks Oznaka
106 megametar Mm 10-3 milimetar mm
103 kilometar km 10-6 mikrometar µm
10-1 decimetar dm 10-9 nanometar nm
10-2 centimetar cm 10-12 pikometar pm
MATERIJALNI SISTEMI
MERENJA – preciznost i tačnost
Greške merenja:- slučajne (moraju postojati u eksperimentu),- grube ili omaške (ljudski faktor),- sistematske (ugrađene u metodu, kalibracija i baždarenje itd).
Loša tačnostLoša preciznost
Loša tačnostDobra preciznost
Dobra tačnostDobra preciznost
MATERIJALNI SISTEMI
MERENJA – približni brojevi i značajne cifre Merenjima se dobijaju približni brojevi.
Rezultati merenja se prikazuju tačno određenim brojem cifara – značajne cifre.
15 g 2 značajne cifre
15,1 g 3 značajne cifre
15,02 g 4 značajne cifre
15,0 g 3 značajne cifre
2 značajne cifre Nule na levom kraju brojanisu značajne cifre.0,015 kg = 1,5 ∙10–2 kg
0,015 kg
Brojevi zapisani u eksponencijalnom
obliku.
1,502∙10–2 kg 4 značajne cifre
1,50∙101 g 3 značajne cifre
3 značajne cifre5,00∙102 g
Vrednosti konstanti i relativnihatomskih masa zaokružuju se na
4 značajne cifre.
MATERIJALNI SISTEMI
MERENJA – zaokruživanje približnih brojeva
Ako je cifra koja se odbacuje manja od 5, cifra na kojoj se vrši zaokruživanje se ne menja (3 značajne cifre)
12,34 12,3
Ako je cifra koja se odbacuje veća od 5, cifra na kojoj se vrši zaokruživanje sepovećava za 1 (3 značajne cifre)
12,36 12,4
Ako je cifra koja se odbacuje jednaka 5, postoje dve mogućnosti:
- ako je cifra ispred parna, ostaje nepromenjena(3 značajne cifre)
12,45 12,4
- ako je cifra ispred neparna, povećava se za 1(3 značajne cifre)
12,35 12,4