הכימיה מבוססת על קבוצה קטנה של נוסחאות ליבה. שלוט בהן ותוכל לפתור את רוב בעיות הכימיה ברמה אוניברסיטאית.
המול והמולריות
הכל בכימיה הכמותית מתחיל במול. מול אחד מכיל 6.022 × 10²³ חלקיקים (מספר אבוגדרו).
n = m / M
מולריות: M = n / V
נוסחת הדילול
C₁V₁ = C₂V₂
דוגמה: 50 מ"ל HCl 2M → 0.5M: V₂ = 200 מ"ל
חוקי הגז
P₁V₁ / T₁ = P₂V₂ / T₂
חוק הגז האידיאלי: PV = nRT, R = 8.314 J/mol·K
חשוב: הטמפרטורה חייבת להיות בקלווין.
| Law | Constant | Relationship |
|---|---|---|
| Boyle's | Temperature | P₁V₁ = P₂V₂ |
| Charles's | Pressure | V₁/T₁ = V₂/T₂ |
| Gay-Lussac's | Volume | P₁/T₁ = P₂/T₂ |
סטוכיומטריה: שיטת יחס המול
- אזנו את המשוואה
- המירו מסה → מולים
- שנו סקלה לפי יחס המול
- המירו חזרה → מסה
דוגמה: 18 g H₂ → 162 g H₂O
תשואה אחוזית
% תשואה = (תשואה בפועל / תשואה תיאורטית) × 100
אנתלפיה וחוק הס
q = m × c × ΔT
למים c = 4.18 J/g·°C
אנרגיית גיבס החופשית
ΔG = ΔH - TΔS
ΔG < 0: ספונטנית. ΔG > 0: לא ספונטנית. ΔG = 0: שיווי משקל.
| ΔH | ΔS | Spontaneous? |
|---|---|---|
| − | + | Always |
| + | − | Never |
| − | − | Only at low T |
| + | + | Only at high T |
קבוע שיווי המשקל
Kc = [C]ᶜ[D]ᵈ / [A]ᵃ[B]ᵇ
משוואת הנדרסון-האסלבך
pH = pKa + log([A⁻] / [HA])
משוואת נרנסט
E = E° - (0.0592/n) × log Q
מספרים מרכזיים לשינון
קבועים חשובים:
| Constant | Value |
|---|---|
| Avogadro's number | 6.022 × 10²³ /mol |
| Gas constant R | 8.314 J/mol·K |
| Faraday constant F | 96,485 C/mol |
| Speed of light c | 3.00 × 10⁸ m/s |
| Kw (water, 25°C) | 1.0 × 10⁻¹⁴ |