Oldatkészítés, oldatok, oldódás

Emelt szintű érettségire felkészítő tanfolyam

Oldat

Két vagy több kémiailag egységes anyag homogén egyfázisú keveréke. Az oldatok a nagyobb mennyiségű oldószerből és a kisebb mennyiségű oldott anyagból állnak.

Az oldatok három halmazállapotban jöhetnek létre: • gáz• folyadék• szilárd

•Az oldódás fizikai folyamat, melynek során az oldandó

anyagot az oldószerrel elegyítve az oldatot kapjuk.

• Oldódás során az oldószer részecskéi szolvatálják

(körülveszik) az oldott anyag részecskéit.

OldhatóságAz oldhatóság és az anyagi minőség kapcsolata

I.Apoláris molekulájú oldószerben- apoláris molekulájú anyagok oldódnak jól- oldódáskor a molekula szerkezete általában nem változik meg

II.Dipólus molekulájú oldószerben- általában jól oldódnak ionvegyületek és dipólusmolekulájú vegyületek

Vízben az ionvegyületek és a dipólusmolekulák egy része ionjaira disszociál:

                                                                                                    

[jelmagyarázat: (sz)= szilárd halmazállapot; (g)= gáz halmazállapot; (l)= folyadék; (aq)= hidratált állapot]

Az oldáshő, az oldhatóság összefüggése 

NaOH

ClNH4

mol/kJ

endoterm és exoterm oldási folyamatok:

oldása – felmelegedés – exoterm oldódás

oldása – lehűlés – endoterm oldódás 

, mértékegység:

előjele: + endoterm oldódás - exoterm oldódás

Oldáshő fogalma: az a hőmennyiség, amely akkor keletkezik vagy nyelődik el, ha az anyag 1 mol anyagmennyiségéből ugyanolyan hőmérsékletű híg oldatot készítünk. 

jelölés: Q(oldás)

Oldódás vízben, hidratáció• hidratáció: az a folyamat,

amelyben az oldószer (víz) molekulái az oldott anyag részecskéit körülveszik, kialakul a hidrátburok.

• hidratációs energia: az a hőmennyiség, amely az anyagi rendszer 1 móljának hidratációjakor szabadul fel. jele: Ehidr;mértékegysége:kJ/mol ;előjele: -.

• ionok hidratációs energiája függ: ionok méretétől, ionok töltésétől

 

-rácsenergia: mólnyi mennyiségű szilárd kristályos anyagban a rács felszakításához szükséges energia.jelölés: Er

 

Oldáshő kapcsolata a hidratációs hővel és a rácsenergiával

mértékegység: kJ/mol, előjel: +.

E E

kristályrács kristályrács

önálló részecskék önálló részecskék

hidratált részecskék

hidratált részecskék

Erács

Ehidr

ErácsEhidr

endoterm oldódás exoterm oldódás

oldhatóság: •megadja, hogy adott hőmérsékleten 100 g oldószer hány g anyagot képes oldani• vagy: adott hőmérsékleten a telített oldat tömegszázalékos összetétele.oldhatóság függ: - anyagi minőségtől   - hőmérséklettől:

Az endoterm oldáshőjű anyagok oldhatósága nő

Az exoterm oldáshőjű anyagok oldhatósága csökken

Pl. NaOH őldhatósága vízben

Az oldhatóság függ a nyomástólEttől főleg a gázok oldhatósága függ!

Gázok oldódása: A fizikai oldódás kismértékű (kis oldhatóság, ha nincs kémiai reakció az oldószerrel: pl. O2, N2 alig oldódik a vízben, míg a HCl és NH3 kitűnően)

A hőmérséklet növekedésével az oldhatóság csökkenJelenségek a gázok oldhatóságával kapcsolatosan: • vízben oldott oxigén jelentősége pl. akvárium• széndioxid oldódása vízben pl. szódás- szifon• keszonbetegség elkerülése

Az oldódás egyensúlya

Akkor áll be, amikor az oldódás és a kristályosodás sebessége megegyezik. Ettől kezdve a feloldatlan szilárd anyag és az oldott anyag mennyisége változatlan. Ilyen esetekben beszélünk dinamikus egyensúlyról.

A dinamikus egyensúlyban lévő oldatot telített oldatnak nevezzük, amelynek összetétele az adott hőmérsékletre vonatkozó oldhatóságnak felel meg.

Túltelített oldat az olyan oldat, amely az adott hőmérsékleten telített oldatnál töményebb. Ez az állapot nem stabil, gócpontokon bármikor beindulhat a kikristályosodás.

Telítetlen oldat:

Oldatkészítés eszközei

• Szükséges eszközök: mérőlombik főzőpohár üvegbot üvegtölcsér desztillált vizes flaska címke táramérleg/analitikai mérleg dörzsmozsár bemérőedény/óraüveg mérőhenger sűrűségmérő

Pl. Adott összetételű és mennyiségű vizes oldat készítése. savból, bázisból vagy sóból.

Tömegmérés• táramérleg

analitikai mérleg

gyorsmérleg

Térfogatmérés

mérőhenger

mérőlombik

pipetta

A folyadékoszlop magasságának leolvasása

Sűrűségmérés• areométer

mustfokolópiknométer