rastvori fazni dijagram - opstahemija.tmf.bg.ac.rs hemija i/14_fazni dijagrami i... · koligativna...
TRANSCRIPT
FAZNI DIJAGRAM
bull Dijagram stanja ili fazni dijagram neke supstance je grafik na kome su prikazani uslovi (pritisci i temperature) pri kojima se supstanca nalazi u određenom agregatnom stanju (fazi) kao i uslovi pri kojima dolazi do prelaska iz jednog agregatnog stanja u drugo
RASTVORIRASTVORI
Fazni dijagram vode
isparavanje kondenzacija
sublimacija kristalizacija
topljenje mržnjenje(kristalizacija)
FAZNI DIJAGRAM
RASTVORIRASTVORI
bull Krive isparavanja topljenja i sublimacije ndashprikazuju uslove pod kojima se dve odgovarajuće faze nalaze u ravnoteži
bull Trojna tačkatačka u kojoj se seku tri ravnotežne krivepokazuje uslove pod kojima su sve tri faze u ravnoteži tj prisutna su tri agregatna stanja supstanceza vodu ndash na 00075 oC 613 Pa
bull Kriva isparavanja rarr tb(H2O) = 100 oC p = pecircbull Kriva topljenja rarr tf(H2O) = 0 oC p = pecirc
FAZNI DIJAGRAM
RASTVORIRASTVORI
bull Krive topljenja i sublimacije nisu ograničene dok je kriva isparavanja ograničena kritičnom tačkom
bull Za kritičnu tačku karakterističan je kritična t i kritični p (za vodu ndash 374 oC i 221 MPa)
bull Na t većim od kritične iščezava tečna faza i postoji samo gasovita bez obzira na povećanje pritiska
bull Do kritične t moguće je komprimovati gas povećanjem pritiska i prevesti ga u tečno stanje
FAZNI DIJAGRAM
RASTVORIRASTVORI
bull Kriva topljenja ndash negativan nagib rarr sa porastom pritiska temperatura topljenja leda se snižava
bull Kriva sublimacije rarr sublimacija se dešava samo na temperaturama ispod trojne tačke i veoma niskim pritiscima
iskorišćeno kod liofilizacije rarr sušenja nekog materijala bez zagrevanja Na atmosferskom pritisku materijal se zamrzne prisutna vlaga zaledi Sniženjem pritiska ispod 613 Pa led sublimuje i materijal se suši
FAZNI DIJAGRAM
RASTVORIRASTVORI
bull Pritisak u trojnoj tački (515 kPa) je veći od atmosferskog
bull Čvrsti CO2 rarr ldquosuvi ledrdquo rarr dobijen na niskim t kada se iznese na sobnu t sublimuje direktno prelazi u paru na atmosferskom pritisku
bull Proces sublimacije je endoterman i t sredine veoma brzo opada zbog čega se koristi kao efikasno sredstvo za hlađenje
Fazni dijagram CO2
KOLIGATIVNA SVOJSTVA
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Svojstva razblaženih rastvora (c lt 001 mol dmndash3) jer se ponašaju gotovo idealnobull Interakcije između molekula rastvarača i rastvorene supstance koje bi dovele do
odstupanja od ponašanja idealnih rastvora su zanemarljivebull Ne zavise od međumolekulskih interakcija tj od prirode rastvorene supstance i
rastvaračabull Zavise samo od broja čestica rastvorene supstance u rastvoru tj od koncentracije
rastvorabull Colligatus (latinski rarr združen zbiran) rarr bdquozdruženardquo svojstva rastvora
sniženje napona parepovišenje temperature ključanjasniženje temperature mržnjenjaosmotski pritisak rastvora
bull Razlikuju se koligativna svojstva rastvora neelektrolita i elektrolita
bull Napon pare rastvora je niži od napona pare rastvarača rarr vodeni rastvor isparava sporije od čiste vode rarr zbog dodatnih međumolekulskih interakcija između molekula rastvarača i rastvorene supstance
sniženje napona pare
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Prema Raulovom zakonu (za idealne rastvore) napon pare tečnosti proporcionalan je njenom molskom udelu u rastvoru
sniženje napona pare (∆p)
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
p(H2O) = x(H2O) po(H2O)
A ndash rastvorena supstanca
po(H2O) ndash p(H2O) = ∆p = x(A) po(H2O)
x(H2O) = 1 ndash x(A)
p(H2O) = [1 ndash x(A)] po(H2O) = po(H2O) ndash x(A) po(H2O)
bull Sniženje napona vodene pare iznad rastvora proporcionalno je molskom udelu rastvorene supstance rarr što je veća koncentracija rastvora sniženje napona pare je veće
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Izračunati sniženje napona pare iznad 25 mas vodenog rastvora glukoze (C6H12O6) na 25 oC Napon pare vode na 25 oC iznosi 3167 kPa
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
)OH(C O)(H)OHC(
61262
6126
nnn
+
0033 3167 kPa = 0105 kPa
mol 416 mol g 0218g 75 O)(H 1ndash2 === M
mn
= 0033
∆p = x(C6H12O6) po(H2O)
x(C6H12O6) =
mol 014 mol g 8021g 25 )OH(C 1ndash6126 === M
mn
∆p =
mol 140 mol 416mol 014 +
=
bull posledica sniženja napona pare rastvarača u rastvoru rarr kada rastvor ima niži napon pare potrebna je viša t da bi rastvor proključao tj da bi se napon pare izjednačio sa atmosferskim pritiskom
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja (∆Tb)
∆tb = ∆Tb = tbrsquo ndash tb
bull tb rastvora je veća od tb rastvarača rarr vodeni rastvor ključa na većoj temperaturi od čiste vode
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
sniženje temperature mržnjenja (∆Tf)
bull tf rastvora je manja od tf rastvarača rarr vodeni rastvor mrzne na nižoj temperaturi od čiste vode
∆tf gt ∆tb
∆tf = ∆Tf = tf ndash tfrsquo
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
sniženje temperature mržnjenja
bull Značaj ∆Tfposipanje ulica solju protiv poledice (NaCl CaCl2)dodatak antifriza (etilen-glikol) u hladnjake automobila priprema ledenih kupatila (smeša NaCl i leda ndash20 oC)određivanje molarne mase rastvorene supstance
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja i sniženje temperature mržnjenja
m ndash molalitet (mol kgndash1)
∆Tb = Kb m ∆Tf = Kf m
Kb ndash molalno povišenje temperature ključanja rastvarača
Kf ndash molalno sniženje temperature mržnjenja rastvarača
)rastvarača()supstance(
mnm =
karakteristične veličine za
svaki rastvarač
Dva nova Raulova zakona
bull oba svojstva razblaženih rastvora su posledica sniženja napona pare rastvarača u rastvoru
bull što je veća koncentracija rastvora ∆Tb je veće rarr tb je viša odnosno ∆Tf je veće rarrtf je niža
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
krioskopija
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja i sniženje temperature mržnjenja
∆Tb = Kb m ∆Tf = Kf m
Kb ndash ebulioskopska konstanta Kf ndash krioskopska konstanta
)OH()(supstance)supstance(
2bb mM
mKTsdot
=∆
)OH()supstance()(supstance
2ff mTmKM
sdot∆=
bull koriste se za određivanje molarne mase rastvorene supstancebull metode za određivanje M ebulioskopija i krioskopija
)OH()(supstance)supstance(
2ff mM
mKTsdot
=∆
)OH()supstance()(supstance
2bb mTmKM
sdot∆=
ebulioskopija
egrave egrave
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf m
)OH()OH(C)OHC(
2262
262
mMmm
sdot=
bull Izračunati temperaturu mržnjenja rastvora antifriza koji sadrži 500 cm3 etilen--glikola (C2H6O2) gustine 112 g cmndash3 i 500 g vode
m(C2H6O2) = ρV = 112 g cmndash3 500 cm3 = 56 g
1ndash3ndash1ndash kg mol 1804
kg 10 50mol g 2076g 56
=sdotsdot
=
∆Tf = Kf m = 186 Kkg molndash1 1804 mol kgndash1 = 335 K
tf = 0 oC ndash 335 oC = ndash335 oC
Priručnik tf(cikloheksan) = 62 oC Kf(cikloheksan) = 202 Kkg molndash1
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf mf
fKTm ∆
= 1ndash1ndash kg mol 0173
mol Kkg 022K 53
==
)ncikloheksa()(X)X(
mMmm
sdot=
bull Izračunati molarnu masu nepoznate organske supstance ako rastvor 150 g supstance u 750 g cikloheksana mrzne na 27 oC
egrave
∆Tf = 62 oC ndash 27 oC = 35 oC = 35 K
1ndash3ndash1ndash mol g 1156
kg 10 075kg mol 1730g 501
=sdotsdot
=
=sdot
= )ncikloheksa(
)X((X)mmmMegrave
bull Kada se dva rastvora različitih koncentracija dovedu u neposredan kontakt i bez mešanja će doći do izjednačavanja koncentracija u celokupnom rastvoru
bull Difuzija rarr molekuli rastvarača difunduju iz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor a čestice rastvorene supstance iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor dok se ne uspostavi ravnoteža
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Osmoza rarr specijalan tip difuzije kada se dva rastvora različitih koncentracija odvoje polupropustljivom membranom koja propušta samo molekule rastvarača
usmereno kretanje molekula rastvarača kroz polupropustljivu membranuiz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor čiji se nivo podiže (∆h)
razblaženirastvor
koncentrovanirastvor
∆h
Difuzija rastvarača kroz polupropustljivu (semipermeabilnu) membranu
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
analogno jednačini idealnog gasnog stanja ndash stanje u razblaženom rastvoru (idealnom) uporedivo je sa stanjem idealnog gasa
bull poslednji (četvrti) Raulov zakon
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak (π)
bull hidrostatički pritisak rastvora uspostavljen na polupropustljivoj membranibull jednak je onom pritisku iznad rastvora koji je potreban da se spreči osmoza
πV = nRT
cRTRTVn
=π =
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull rastvori koji imaju jednake osmotske pritiske ndash izotonični rastvoribull primena u medicini
sve ćelijske opne su polupropustljive membrane pa unošenjem rastvora u krvotok može doći do uništavanja krvnih zrnaca (krvnih ćelija) usled smežuravanja ili bubrenja zbog osmoze
fiziološki rastvor (095 rastvor NaCl) se može uneti u krvotok bez opasnosti jer je izotoničan sa tečnošću krvnih zrnacadijaliza potrebna bubrežnim bolesnicima je takođe vrsta osmoze
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisakHipotoničan rastvor ndash suviše razblažen pa će voda ulaziti u krvnu ćeliju dok ne pukne
Hipertoničan rastvor ndash suviše koncentrovan pa će voda izlaziti iz krvne ćelije dok se ne smežura i prestane da funcioniše
Izotoničan rastvor
Uticaj koncentracije rastvora unetog u krvotok na krvna zrnca
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull primena u prehrambenoj industrijipri kišeljenju u slanoj vodi krastavac se smežura ndash voda iz krastavca putem osmoze prelazi u koncentrovani rastvor soli kroz koru (semipermeabilnu membranu)
suvo voće (šljiva) bubri kada se stavi u vodu ndash molekuli vode putem osmoze prolaze kroz koru u rastvor unutar suvog voća koji je koncentrovaniji
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
Osmoza i reverzna osmoza
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull Reverzna osmozadifuzija molekula rastvarača iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor kroz polupropustljivu membranunije spontan proces već je potrebno primeniti pritisak veći od osmotskog
koristi se za dobijanje čiste i pitke vode desalinaciju morske vode omekšavanje tvrde vode prečišćavanje otpadnih voda
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Elektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori provode električnu struju
rastvori kovalentnih polarnih jedinjenja rarr jonizacija
rastvori soli (jonskih jedinjenja) rarr disocijacija
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O
HCl(g) H+(aq) + Clndash(aq)H2O
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Neelektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori ne provode električnu struju
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Jačina elektrolita može se opisati pomoću stepena jonizacije (disocijacije) αodnos između broja molekula koji su disosovali i ukupnog broja rastvorenih molekulaveće α jači elektrolit rastvor bolje provodi struju0 lt α lt 1 (0 lt α lt 100)do 30 rarr slab elektrolitod 30 do 100 rarr jak elektrolit
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Razblaženi rastvori elektrolita odstupaju od idealnog ponašanja zbog jonskih interakcija rarr jon teži da bude okružen suprotno naelektrisanim jonima
bull Koligativna svojstva rastvora elektrolita odstupaju od Raulovih zakona ali na sistematičan način
Svaki jon je okružen sa više suprotno naelektrisanih jona
∆Tf ndash izračunata vrednost
∆Tfrsquo ndash eksperimentalna vrednost (uvek veća)
∆Tfrsquo∆Tf = i
i - vant Hofov broj
∆Tb = Kb m i∆Tf = Kf m iπ = c R T i
Raulovi zakoni za rastvore elektrolita
ν ndash ukupan broj jona koji nastaju disocijacijom elektrolita u rastvoru
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull koligativna svojstva razblaženih rastvora zavise samo od broja čestica a ne i od njihove prirode
i = 1 + (ν ndash 1) α
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O ν = 1
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O ν = 2
CaCl2(s) Ca2+(aq) + 2Clndash(aq)H2O ν = 3
i gt 1 rArr rastvori elektrolita imajuveće ∆Tb ∆Tf i π odrastvora neelektrolita
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati temperaturu ključanja rastvora hrom(III)-nitrata koncentracije 020 mol kgndash1 ako je stepen disocijacije soli u rastvoru 90
∆Tb = Kb m i
tb = 100 oC + 038 oC = 10038 oC
Cr(NO3)3 rarr Cr3+(aq) + 3NO3ndash(aq) ν = 4
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + 3 090 = 37
= 0513 Kkg molndash1 020 mol kgndash1 37 = 038 K
bull Jonska jedinjenja pri rastvaranju potpuno disosuju egrave α = 100 rarr stvarnistepen disocijacije
bull Eksperimentalno određena vrednost je uvek egrave α lt 100 rarr prividni stepen disocijacije
bull Suprotno naelektrisani joni u rastvoru elektrolita grade jonske parove
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
α = 100 α = 50
c1 lt c2
jonski par
bull sa porastom koncentracije zbog stvaranja jonskih parova α opada
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
FAZNI DIJAGRAM
RASTVORIRASTVORI
bull Krive topljenja i sublimacije nisu ograničene dok je kriva isparavanja ograničena kritičnom tačkom
bull Za kritičnu tačku karakterističan je kritična t i kritični p (za vodu ndash 374 oC i 221 MPa)
bull Na t većim od kritične iščezava tečna faza i postoji samo gasovita bez obzira na povećanje pritiska
bull Do kritične t moguće je komprimovati gas povećanjem pritiska i prevesti ga u tečno stanje
FAZNI DIJAGRAM
RASTVORIRASTVORI
bull Kriva topljenja ndash negativan nagib rarr sa porastom pritiska temperatura topljenja leda se snižava
bull Kriva sublimacije rarr sublimacija se dešava samo na temperaturama ispod trojne tačke i veoma niskim pritiscima
iskorišćeno kod liofilizacije rarr sušenja nekog materijala bez zagrevanja Na atmosferskom pritisku materijal se zamrzne prisutna vlaga zaledi Sniženjem pritiska ispod 613 Pa led sublimuje i materijal se suši
FAZNI DIJAGRAM
RASTVORIRASTVORI
bull Pritisak u trojnoj tački (515 kPa) je veći od atmosferskog
bull Čvrsti CO2 rarr ldquosuvi ledrdquo rarr dobijen na niskim t kada se iznese na sobnu t sublimuje direktno prelazi u paru na atmosferskom pritisku
bull Proces sublimacije je endoterman i t sredine veoma brzo opada zbog čega se koristi kao efikasno sredstvo za hlađenje
Fazni dijagram CO2
KOLIGATIVNA SVOJSTVA
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Svojstva razblaženih rastvora (c lt 001 mol dmndash3) jer se ponašaju gotovo idealnobull Interakcije između molekula rastvarača i rastvorene supstance koje bi dovele do
odstupanja od ponašanja idealnih rastvora su zanemarljivebull Ne zavise od međumolekulskih interakcija tj od prirode rastvorene supstance i
rastvaračabull Zavise samo od broja čestica rastvorene supstance u rastvoru tj od koncentracije
rastvorabull Colligatus (latinski rarr združen zbiran) rarr bdquozdruženardquo svojstva rastvora
sniženje napona parepovišenje temperature ključanjasniženje temperature mržnjenjaosmotski pritisak rastvora
bull Razlikuju se koligativna svojstva rastvora neelektrolita i elektrolita
bull Napon pare rastvora je niži od napona pare rastvarača rarr vodeni rastvor isparava sporije od čiste vode rarr zbog dodatnih međumolekulskih interakcija između molekula rastvarača i rastvorene supstance
sniženje napona pare
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Prema Raulovom zakonu (za idealne rastvore) napon pare tečnosti proporcionalan je njenom molskom udelu u rastvoru
sniženje napona pare (∆p)
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
p(H2O) = x(H2O) po(H2O)
A ndash rastvorena supstanca
po(H2O) ndash p(H2O) = ∆p = x(A) po(H2O)
x(H2O) = 1 ndash x(A)
p(H2O) = [1 ndash x(A)] po(H2O) = po(H2O) ndash x(A) po(H2O)
bull Sniženje napona vodene pare iznad rastvora proporcionalno je molskom udelu rastvorene supstance rarr što je veća koncentracija rastvora sniženje napona pare je veće
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Izračunati sniženje napona pare iznad 25 mas vodenog rastvora glukoze (C6H12O6) na 25 oC Napon pare vode na 25 oC iznosi 3167 kPa
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
)OH(C O)(H)OHC(
61262
6126
nnn
+
0033 3167 kPa = 0105 kPa
mol 416 mol g 0218g 75 O)(H 1ndash2 === M
mn
= 0033
∆p = x(C6H12O6) po(H2O)
x(C6H12O6) =
mol 014 mol g 8021g 25 )OH(C 1ndash6126 === M
mn
∆p =
mol 140 mol 416mol 014 +
=
bull posledica sniženja napona pare rastvarača u rastvoru rarr kada rastvor ima niži napon pare potrebna je viša t da bi rastvor proključao tj da bi se napon pare izjednačio sa atmosferskim pritiskom
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja (∆Tb)
∆tb = ∆Tb = tbrsquo ndash tb
bull tb rastvora je veća od tb rastvarača rarr vodeni rastvor ključa na većoj temperaturi od čiste vode
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
sniženje temperature mržnjenja (∆Tf)
bull tf rastvora je manja od tf rastvarača rarr vodeni rastvor mrzne na nižoj temperaturi od čiste vode
∆tf gt ∆tb
∆tf = ∆Tf = tf ndash tfrsquo
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
sniženje temperature mržnjenja
bull Značaj ∆Tfposipanje ulica solju protiv poledice (NaCl CaCl2)dodatak antifriza (etilen-glikol) u hladnjake automobila priprema ledenih kupatila (smeša NaCl i leda ndash20 oC)određivanje molarne mase rastvorene supstance
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja i sniženje temperature mržnjenja
m ndash molalitet (mol kgndash1)
∆Tb = Kb m ∆Tf = Kf m
Kb ndash molalno povišenje temperature ključanja rastvarača
Kf ndash molalno sniženje temperature mržnjenja rastvarača
)rastvarača()supstance(
mnm =
karakteristične veličine za
svaki rastvarač
Dva nova Raulova zakona
bull oba svojstva razblaženih rastvora su posledica sniženja napona pare rastvarača u rastvoru
bull što je veća koncentracija rastvora ∆Tb je veće rarr tb je viša odnosno ∆Tf je veće rarrtf je niža
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
krioskopija
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja i sniženje temperature mržnjenja
∆Tb = Kb m ∆Tf = Kf m
Kb ndash ebulioskopska konstanta Kf ndash krioskopska konstanta
)OH()(supstance)supstance(
2bb mM
mKTsdot
=∆
)OH()supstance()(supstance
2ff mTmKM
sdot∆=
bull koriste se za određivanje molarne mase rastvorene supstancebull metode za određivanje M ebulioskopija i krioskopija
)OH()(supstance)supstance(
2ff mM
mKTsdot
=∆
)OH()supstance()(supstance
2bb mTmKM
sdot∆=
ebulioskopija
egrave egrave
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf m
)OH()OH(C)OHC(
2262
262
mMmm
sdot=
bull Izračunati temperaturu mržnjenja rastvora antifriza koji sadrži 500 cm3 etilen--glikola (C2H6O2) gustine 112 g cmndash3 i 500 g vode
m(C2H6O2) = ρV = 112 g cmndash3 500 cm3 = 56 g
1ndash3ndash1ndash kg mol 1804
kg 10 50mol g 2076g 56
=sdotsdot
=
∆Tf = Kf m = 186 Kkg molndash1 1804 mol kgndash1 = 335 K
tf = 0 oC ndash 335 oC = ndash335 oC
Priručnik tf(cikloheksan) = 62 oC Kf(cikloheksan) = 202 Kkg molndash1
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf mf
fKTm ∆
= 1ndash1ndash kg mol 0173
mol Kkg 022K 53
==
)ncikloheksa()(X)X(
mMmm
sdot=
bull Izračunati molarnu masu nepoznate organske supstance ako rastvor 150 g supstance u 750 g cikloheksana mrzne na 27 oC
egrave
∆Tf = 62 oC ndash 27 oC = 35 oC = 35 K
1ndash3ndash1ndash mol g 1156
kg 10 075kg mol 1730g 501
=sdotsdot
=
=sdot
= )ncikloheksa(
)X((X)mmmMegrave
bull Kada se dva rastvora različitih koncentracija dovedu u neposredan kontakt i bez mešanja će doći do izjednačavanja koncentracija u celokupnom rastvoru
bull Difuzija rarr molekuli rastvarača difunduju iz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor a čestice rastvorene supstance iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor dok se ne uspostavi ravnoteža
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Osmoza rarr specijalan tip difuzije kada se dva rastvora različitih koncentracija odvoje polupropustljivom membranom koja propušta samo molekule rastvarača
usmereno kretanje molekula rastvarača kroz polupropustljivu membranuiz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor čiji se nivo podiže (∆h)
razblaženirastvor
koncentrovanirastvor
∆h
Difuzija rastvarača kroz polupropustljivu (semipermeabilnu) membranu
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
analogno jednačini idealnog gasnog stanja ndash stanje u razblaženom rastvoru (idealnom) uporedivo je sa stanjem idealnog gasa
bull poslednji (četvrti) Raulov zakon
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak (π)
bull hidrostatički pritisak rastvora uspostavljen na polupropustljivoj membranibull jednak je onom pritisku iznad rastvora koji je potreban da se spreči osmoza
πV = nRT
cRTRTVn
=π =
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull rastvori koji imaju jednake osmotske pritiske ndash izotonični rastvoribull primena u medicini
sve ćelijske opne su polupropustljive membrane pa unošenjem rastvora u krvotok može doći do uništavanja krvnih zrnaca (krvnih ćelija) usled smežuravanja ili bubrenja zbog osmoze
fiziološki rastvor (095 rastvor NaCl) se može uneti u krvotok bez opasnosti jer je izotoničan sa tečnošću krvnih zrnacadijaliza potrebna bubrežnim bolesnicima je takođe vrsta osmoze
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisakHipotoničan rastvor ndash suviše razblažen pa će voda ulaziti u krvnu ćeliju dok ne pukne
Hipertoničan rastvor ndash suviše koncentrovan pa će voda izlaziti iz krvne ćelije dok se ne smežura i prestane da funcioniše
Izotoničan rastvor
Uticaj koncentracije rastvora unetog u krvotok na krvna zrnca
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull primena u prehrambenoj industrijipri kišeljenju u slanoj vodi krastavac se smežura ndash voda iz krastavca putem osmoze prelazi u koncentrovani rastvor soli kroz koru (semipermeabilnu membranu)
suvo voće (šljiva) bubri kada se stavi u vodu ndash molekuli vode putem osmoze prolaze kroz koru u rastvor unutar suvog voća koji je koncentrovaniji
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
Osmoza i reverzna osmoza
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull Reverzna osmozadifuzija molekula rastvarača iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor kroz polupropustljivu membranunije spontan proces već je potrebno primeniti pritisak veći od osmotskog
koristi se za dobijanje čiste i pitke vode desalinaciju morske vode omekšavanje tvrde vode prečišćavanje otpadnih voda
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Elektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori provode električnu struju
rastvori kovalentnih polarnih jedinjenja rarr jonizacija
rastvori soli (jonskih jedinjenja) rarr disocijacija
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O
HCl(g) H+(aq) + Clndash(aq)H2O
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Neelektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori ne provode električnu struju
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Jačina elektrolita može se opisati pomoću stepena jonizacije (disocijacije) αodnos između broja molekula koji su disosovali i ukupnog broja rastvorenih molekulaveće α jači elektrolit rastvor bolje provodi struju0 lt α lt 1 (0 lt α lt 100)do 30 rarr slab elektrolitod 30 do 100 rarr jak elektrolit
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Razblaženi rastvori elektrolita odstupaju od idealnog ponašanja zbog jonskih interakcija rarr jon teži da bude okružen suprotno naelektrisanim jonima
bull Koligativna svojstva rastvora elektrolita odstupaju od Raulovih zakona ali na sistematičan način
Svaki jon je okružen sa više suprotno naelektrisanih jona
∆Tf ndash izračunata vrednost
∆Tfrsquo ndash eksperimentalna vrednost (uvek veća)
∆Tfrsquo∆Tf = i
i - vant Hofov broj
∆Tb = Kb m i∆Tf = Kf m iπ = c R T i
Raulovi zakoni za rastvore elektrolita
ν ndash ukupan broj jona koji nastaju disocijacijom elektrolita u rastvoru
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull koligativna svojstva razblaženih rastvora zavise samo od broja čestica a ne i od njihove prirode
i = 1 + (ν ndash 1) α
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O ν = 1
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O ν = 2
CaCl2(s) Ca2+(aq) + 2Clndash(aq)H2O ν = 3
i gt 1 rArr rastvori elektrolita imajuveće ∆Tb ∆Tf i π odrastvora neelektrolita
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati temperaturu ključanja rastvora hrom(III)-nitrata koncentracije 020 mol kgndash1 ako je stepen disocijacije soli u rastvoru 90
∆Tb = Kb m i
tb = 100 oC + 038 oC = 10038 oC
Cr(NO3)3 rarr Cr3+(aq) + 3NO3ndash(aq) ν = 4
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + 3 090 = 37
= 0513 Kkg molndash1 020 mol kgndash1 37 = 038 K
bull Jonska jedinjenja pri rastvaranju potpuno disosuju egrave α = 100 rarr stvarnistepen disocijacije
bull Eksperimentalno određena vrednost je uvek egrave α lt 100 rarr prividni stepen disocijacije
bull Suprotno naelektrisani joni u rastvoru elektrolita grade jonske parove
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
α = 100 α = 50
c1 lt c2
jonski par
bull sa porastom koncentracije zbog stvaranja jonskih parova α opada
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
FAZNI DIJAGRAM
RASTVORIRASTVORI
bull Pritisak u trojnoj tački (515 kPa) je veći od atmosferskog
bull Čvrsti CO2 rarr ldquosuvi ledrdquo rarr dobijen na niskim t kada se iznese na sobnu t sublimuje direktno prelazi u paru na atmosferskom pritisku
bull Proces sublimacije je endoterman i t sredine veoma brzo opada zbog čega se koristi kao efikasno sredstvo za hlađenje
Fazni dijagram CO2
KOLIGATIVNA SVOJSTVA
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Svojstva razblaženih rastvora (c lt 001 mol dmndash3) jer se ponašaju gotovo idealnobull Interakcije između molekula rastvarača i rastvorene supstance koje bi dovele do
odstupanja od ponašanja idealnih rastvora su zanemarljivebull Ne zavise od međumolekulskih interakcija tj od prirode rastvorene supstance i
rastvaračabull Zavise samo od broja čestica rastvorene supstance u rastvoru tj od koncentracije
rastvorabull Colligatus (latinski rarr združen zbiran) rarr bdquozdruženardquo svojstva rastvora
sniženje napona parepovišenje temperature ključanjasniženje temperature mržnjenjaosmotski pritisak rastvora
bull Razlikuju se koligativna svojstva rastvora neelektrolita i elektrolita
bull Napon pare rastvora je niži od napona pare rastvarača rarr vodeni rastvor isparava sporije od čiste vode rarr zbog dodatnih međumolekulskih interakcija između molekula rastvarača i rastvorene supstance
sniženje napona pare
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Prema Raulovom zakonu (za idealne rastvore) napon pare tečnosti proporcionalan je njenom molskom udelu u rastvoru
sniženje napona pare (∆p)
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
p(H2O) = x(H2O) po(H2O)
A ndash rastvorena supstanca
po(H2O) ndash p(H2O) = ∆p = x(A) po(H2O)
x(H2O) = 1 ndash x(A)
p(H2O) = [1 ndash x(A)] po(H2O) = po(H2O) ndash x(A) po(H2O)
bull Sniženje napona vodene pare iznad rastvora proporcionalno je molskom udelu rastvorene supstance rarr što je veća koncentracija rastvora sniženje napona pare je veće
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Izračunati sniženje napona pare iznad 25 mas vodenog rastvora glukoze (C6H12O6) na 25 oC Napon pare vode na 25 oC iznosi 3167 kPa
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
)OH(C O)(H)OHC(
61262
6126
nnn
+
0033 3167 kPa = 0105 kPa
mol 416 mol g 0218g 75 O)(H 1ndash2 === M
mn
= 0033
∆p = x(C6H12O6) po(H2O)
x(C6H12O6) =
mol 014 mol g 8021g 25 )OH(C 1ndash6126 === M
mn
∆p =
mol 140 mol 416mol 014 +
=
bull posledica sniženja napona pare rastvarača u rastvoru rarr kada rastvor ima niži napon pare potrebna je viša t da bi rastvor proključao tj da bi se napon pare izjednačio sa atmosferskim pritiskom
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja (∆Tb)
∆tb = ∆Tb = tbrsquo ndash tb
bull tb rastvora je veća od tb rastvarača rarr vodeni rastvor ključa na većoj temperaturi od čiste vode
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
sniženje temperature mržnjenja (∆Tf)
bull tf rastvora je manja od tf rastvarača rarr vodeni rastvor mrzne na nižoj temperaturi od čiste vode
∆tf gt ∆tb
∆tf = ∆Tf = tf ndash tfrsquo
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
sniženje temperature mržnjenja
bull Značaj ∆Tfposipanje ulica solju protiv poledice (NaCl CaCl2)dodatak antifriza (etilen-glikol) u hladnjake automobila priprema ledenih kupatila (smeša NaCl i leda ndash20 oC)određivanje molarne mase rastvorene supstance
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja i sniženje temperature mržnjenja
m ndash molalitet (mol kgndash1)
∆Tb = Kb m ∆Tf = Kf m
Kb ndash molalno povišenje temperature ključanja rastvarača
Kf ndash molalno sniženje temperature mržnjenja rastvarača
)rastvarača()supstance(
mnm =
karakteristične veličine za
svaki rastvarač
Dva nova Raulova zakona
bull oba svojstva razblaženih rastvora su posledica sniženja napona pare rastvarača u rastvoru
bull što je veća koncentracija rastvora ∆Tb je veće rarr tb je viša odnosno ∆Tf je veće rarrtf je niža
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
krioskopija
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja i sniženje temperature mržnjenja
∆Tb = Kb m ∆Tf = Kf m
Kb ndash ebulioskopska konstanta Kf ndash krioskopska konstanta
)OH()(supstance)supstance(
2bb mM
mKTsdot
=∆
)OH()supstance()(supstance
2ff mTmKM
sdot∆=
bull koriste se za određivanje molarne mase rastvorene supstancebull metode za određivanje M ebulioskopija i krioskopija
)OH()(supstance)supstance(
2ff mM
mKTsdot
=∆
)OH()supstance()(supstance
2bb mTmKM
sdot∆=
ebulioskopija
egrave egrave
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf m
)OH()OH(C)OHC(
2262
262
mMmm
sdot=
bull Izračunati temperaturu mržnjenja rastvora antifriza koji sadrži 500 cm3 etilen--glikola (C2H6O2) gustine 112 g cmndash3 i 500 g vode
m(C2H6O2) = ρV = 112 g cmndash3 500 cm3 = 56 g
1ndash3ndash1ndash kg mol 1804
kg 10 50mol g 2076g 56
=sdotsdot
=
∆Tf = Kf m = 186 Kkg molndash1 1804 mol kgndash1 = 335 K
tf = 0 oC ndash 335 oC = ndash335 oC
Priručnik tf(cikloheksan) = 62 oC Kf(cikloheksan) = 202 Kkg molndash1
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf mf
fKTm ∆
= 1ndash1ndash kg mol 0173
mol Kkg 022K 53
==
)ncikloheksa()(X)X(
mMmm
sdot=
bull Izračunati molarnu masu nepoznate organske supstance ako rastvor 150 g supstance u 750 g cikloheksana mrzne na 27 oC
egrave
∆Tf = 62 oC ndash 27 oC = 35 oC = 35 K
1ndash3ndash1ndash mol g 1156
kg 10 075kg mol 1730g 501
=sdotsdot
=
=sdot
= )ncikloheksa(
)X((X)mmmMegrave
bull Kada se dva rastvora različitih koncentracija dovedu u neposredan kontakt i bez mešanja će doći do izjednačavanja koncentracija u celokupnom rastvoru
bull Difuzija rarr molekuli rastvarača difunduju iz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor a čestice rastvorene supstance iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor dok se ne uspostavi ravnoteža
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Osmoza rarr specijalan tip difuzije kada se dva rastvora različitih koncentracija odvoje polupropustljivom membranom koja propušta samo molekule rastvarača
usmereno kretanje molekula rastvarača kroz polupropustljivu membranuiz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor čiji se nivo podiže (∆h)
razblaženirastvor
koncentrovanirastvor
∆h
Difuzija rastvarača kroz polupropustljivu (semipermeabilnu) membranu
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
analogno jednačini idealnog gasnog stanja ndash stanje u razblaženom rastvoru (idealnom) uporedivo je sa stanjem idealnog gasa
bull poslednji (četvrti) Raulov zakon
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak (π)
bull hidrostatički pritisak rastvora uspostavljen na polupropustljivoj membranibull jednak je onom pritisku iznad rastvora koji je potreban da se spreči osmoza
πV = nRT
cRTRTVn
=π =
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull rastvori koji imaju jednake osmotske pritiske ndash izotonični rastvoribull primena u medicini
sve ćelijske opne su polupropustljive membrane pa unošenjem rastvora u krvotok može doći do uništavanja krvnih zrnaca (krvnih ćelija) usled smežuravanja ili bubrenja zbog osmoze
fiziološki rastvor (095 rastvor NaCl) se može uneti u krvotok bez opasnosti jer je izotoničan sa tečnošću krvnih zrnacadijaliza potrebna bubrežnim bolesnicima je takođe vrsta osmoze
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisakHipotoničan rastvor ndash suviše razblažen pa će voda ulaziti u krvnu ćeliju dok ne pukne
Hipertoničan rastvor ndash suviše koncentrovan pa će voda izlaziti iz krvne ćelije dok se ne smežura i prestane da funcioniše
Izotoničan rastvor
Uticaj koncentracije rastvora unetog u krvotok na krvna zrnca
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull primena u prehrambenoj industrijipri kišeljenju u slanoj vodi krastavac se smežura ndash voda iz krastavca putem osmoze prelazi u koncentrovani rastvor soli kroz koru (semipermeabilnu membranu)
suvo voće (šljiva) bubri kada se stavi u vodu ndash molekuli vode putem osmoze prolaze kroz koru u rastvor unutar suvog voća koji je koncentrovaniji
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
Osmoza i reverzna osmoza
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull Reverzna osmozadifuzija molekula rastvarača iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor kroz polupropustljivu membranunije spontan proces već je potrebno primeniti pritisak veći od osmotskog
koristi se za dobijanje čiste i pitke vode desalinaciju morske vode omekšavanje tvrde vode prečišćavanje otpadnih voda
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Elektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori provode električnu struju
rastvori kovalentnih polarnih jedinjenja rarr jonizacija
rastvori soli (jonskih jedinjenja) rarr disocijacija
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O
HCl(g) H+(aq) + Clndash(aq)H2O
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Neelektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori ne provode električnu struju
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Jačina elektrolita može se opisati pomoću stepena jonizacije (disocijacije) αodnos između broja molekula koji su disosovali i ukupnog broja rastvorenih molekulaveće α jači elektrolit rastvor bolje provodi struju0 lt α lt 1 (0 lt α lt 100)do 30 rarr slab elektrolitod 30 do 100 rarr jak elektrolit
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Razblaženi rastvori elektrolita odstupaju od idealnog ponašanja zbog jonskih interakcija rarr jon teži da bude okružen suprotno naelektrisanim jonima
bull Koligativna svojstva rastvora elektrolita odstupaju od Raulovih zakona ali na sistematičan način
Svaki jon je okružen sa više suprotno naelektrisanih jona
∆Tf ndash izračunata vrednost
∆Tfrsquo ndash eksperimentalna vrednost (uvek veća)
∆Tfrsquo∆Tf = i
i - vant Hofov broj
∆Tb = Kb m i∆Tf = Kf m iπ = c R T i
Raulovi zakoni za rastvore elektrolita
ν ndash ukupan broj jona koji nastaju disocijacijom elektrolita u rastvoru
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull koligativna svojstva razblaženih rastvora zavise samo od broja čestica a ne i od njihove prirode
i = 1 + (ν ndash 1) α
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O ν = 1
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O ν = 2
CaCl2(s) Ca2+(aq) + 2Clndash(aq)H2O ν = 3
i gt 1 rArr rastvori elektrolita imajuveće ∆Tb ∆Tf i π odrastvora neelektrolita
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati temperaturu ključanja rastvora hrom(III)-nitrata koncentracije 020 mol kgndash1 ako je stepen disocijacije soli u rastvoru 90
∆Tb = Kb m i
tb = 100 oC + 038 oC = 10038 oC
Cr(NO3)3 rarr Cr3+(aq) + 3NO3ndash(aq) ν = 4
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + 3 090 = 37
= 0513 Kkg molndash1 020 mol kgndash1 37 = 038 K
bull Jonska jedinjenja pri rastvaranju potpuno disosuju egrave α = 100 rarr stvarnistepen disocijacije
bull Eksperimentalno određena vrednost je uvek egrave α lt 100 rarr prividni stepen disocijacije
bull Suprotno naelektrisani joni u rastvoru elektrolita grade jonske parove
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
α = 100 α = 50
c1 lt c2
jonski par
bull sa porastom koncentracije zbog stvaranja jonskih parova α opada
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
bull Napon pare rastvora je niži od napona pare rastvarača rarr vodeni rastvor isparava sporije od čiste vode rarr zbog dodatnih međumolekulskih interakcija između molekula rastvarača i rastvorene supstance
sniženje napona pare
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Prema Raulovom zakonu (za idealne rastvore) napon pare tečnosti proporcionalan je njenom molskom udelu u rastvoru
sniženje napona pare (∆p)
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
p(H2O) = x(H2O) po(H2O)
A ndash rastvorena supstanca
po(H2O) ndash p(H2O) = ∆p = x(A) po(H2O)
x(H2O) = 1 ndash x(A)
p(H2O) = [1 ndash x(A)] po(H2O) = po(H2O) ndash x(A) po(H2O)
bull Sniženje napona vodene pare iznad rastvora proporcionalno je molskom udelu rastvorene supstance rarr što je veća koncentracija rastvora sniženje napona pare je veće
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Izračunati sniženje napona pare iznad 25 mas vodenog rastvora glukoze (C6H12O6) na 25 oC Napon pare vode na 25 oC iznosi 3167 kPa
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
)OH(C O)(H)OHC(
61262
6126
nnn
+
0033 3167 kPa = 0105 kPa
mol 416 mol g 0218g 75 O)(H 1ndash2 === M
mn
= 0033
∆p = x(C6H12O6) po(H2O)
x(C6H12O6) =
mol 014 mol g 8021g 25 )OH(C 1ndash6126 === M
mn
∆p =
mol 140 mol 416mol 014 +
=
bull posledica sniženja napona pare rastvarača u rastvoru rarr kada rastvor ima niži napon pare potrebna je viša t da bi rastvor proključao tj da bi se napon pare izjednačio sa atmosferskim pritiskom
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja (∆Tb)
∆tb = ∆Tb = tbrsquo ndash tb
bull tb rastvora je veća od tb rastvarača rarr vodeni rastvor ključa na većoj temperaturi od čiste vode
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
sniženje temperature mržnjenja (∆Tf)
bull tf rastvora je manja od tf rastvarača rarr vodeni rastvor mrzne na nižoj temperaturi od čiste vode
∆tf gt ∆tb
∆tf = ∆Tf = tf ndash tfrsquo
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
sniženje temperature mržnjenja
bull Značaj ∆Tfposipanje ulica solju protiv poledice (NaCl CaCl2)dodatak antifriza (etilen-glikol) u hladnjake automobila priprema ledenih kupatila (smeša NaCl i leda ndash20 oC)određivanje molarne mase rastvorene supstance
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja i sniženje temperature mržnjenja
m ndash molalitet (mol kgndash1)
∆Tb = Kb m ∆Tf = Kf m
Kb ndash molalno povišenje temperature ključanja rastvarača
Kf ndash molalno sniženje temperature mržnjenja rastvarača
)rastvarača()supstance(
mnm =
karakteristične veličine za
svaki rastvarač
Dva nova Raulova zakona
bull oba svojstva razblaženih rastvora su posledica sniženja napona pare rastvarača u rastvoru
bull što je veća koncentracija rastvora ∆Tb je veće rarr tb je viša odnosno ∆Tf je veće rarrtf je niža
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
krioskopija
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja i sniženje temperature mržnjenja
∆Tb = Kb m ∆Tf = Kf m
Kb ndash ebulioskopska konstanta Kf ndash krioskopska konstanta
)OH()(supstance)supstance(
2bb mM
mKTsdot
=∆
)OH()supstance()(supstance
2ff mTmKM
sdot∆=
bull koriste se za određivanje molarne mase rastvorene supstancebull metode za određivanje M ebulioskopija i krioskopija
)OH()(supstance)supstance(
2ff mM
mKTsdot
=∆
)OH()supstance()(supstance
2bb mTmKM
sdot∆=
ebulioskopija
egrave egrave
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf m
)OH()OH(C)OHC(
2262
262
mMmm
sdot=
bull Izračunati temperaturu mržnjenja rastvora antifriza koji sadrži 500 cm3 etilen--glikola (C2H6O2) gustine 112 g cmndash3 i 500 g vode
m(C2H6O2) = ρV = 112 g cmndash3 500 cm3 = 56 g
1ndash3ndash1ndash kg mol 1804
kg 10 50mol g 2076g 56
=sdotsdot
=
∆Tf = Kf m = 186 Kkg molndash1 1804 mol kgndash1 = 335 K
tf = 0 oC ndash 335 oC = ndash335 oC
Priručnik tf(cikloheksan) = 62 oC Kf(cikloheksan) = 202 Kkg molndash1
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf mf
fKTm ∆
= 1ndash1ndash kg mol 0173
mol Kkg 022K 53
==
)ncikloheksa()(X)X(
mMmm
sdot=
bull Izračunati molarnu masu nepoznate organske supstance ako rastvor 150 g supstance u 750 g cikloheksana mrzne na 27 oC
egrave
∆Tf = 62 oC ndash 27 oC = 35 oC = 35 K
1ndash3ndash1ndash mol g 1156
kg 10 075kg mol 1730g 501
=sdotsdot
=
=sdot
= )ncikloheksa(
)X((X)mmmMegrave
bull Kada se dva rastvora različitih koncentracija dovedu u neposredan kontakt i bez mešanja će doći do izjednačavanja koncentracija u celokupnom rastvoru
bull Difuzija rarr molekuli rastvarača difunduju iz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor a čestice rastvorene supstance iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor dok se ne uspostavi ravnoteža
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Osmoza rarr specijalan tip difuzije kada se dva rastvora različitih koncentracija odvoje polupropustljivom membranom koja propušta samo molekule rastvarača
usmereno kretanje molekula rastvarača kroz polupropustljivu membranuiz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor čiji se nivo podiže (∆h)
razblaženirastvor
koncentrovanirastvor
∆h
Difuzija rastvarača kroz polupropustljivu (semipermeabilnu) membranu
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
analogno jednačini idealnog gasnog stanja ndash stanje u razblaženom rastvoru (idealnom) uporedivo je sa stanjem idealnog gasa
bull poslednji (četvrti) Raulov zakon
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak (π)
bull hidrostatički pritisak rastvora uspostavljen na polupropustljivoj membranibull jednak je onom pritisku iznad rastvora koji je potreban da se spreči osmoza
πV = nRT
cRTRTVn
=π =
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull rastvori koji imaju jednake osmotske pritiske ndash izotonični rastvoribull primena u medicini
sve ćelijske opne su polupropustljive membrane pa unošenjem rastvora u krvotok može doći do uništavanja krvnih zrnaca (krvnih ćelija) usled smežuravanja ili bubrenja zbog osmoze
fiziološki rastvor (095 rastvor NaCl) se može uneti u krvotok bez opasnosti jer je izotoničan sa tečnošću krvnih zrnacadijaliza potrebna bubrežnim bolesnicima je takođe vrsta osmoze
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisakHipotoničan rastvor ndash suviše razblažen pa će voda ulaziti u krvnu ćeliju dok ne pukne
Hipertoničan rastvor ndash suviše koncentrovan pa će voda izlaziti iz krvne ćelije dok se ne smežura i prestane da funcioniše
Izotoničan rastvor
Uticaj koncentracije rastvora unetog u krvotok na krvna zrnca
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull primena u prehrambenoj industrijipri kišeljenju u slanoj vodi krastavac se smežura ndash voda iz krastavca putem osmoze prelazi u koncentrovani rastvor soli kroz koru (semipermeabilnu membranu)
suvo voće (šljiva) bubri kada se stavi u vodu ndash molekuli vode putem osmoze prolaze kroz koru u rastvor unutar suvog voća koji je koncentrovaniji
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
Osmoza i reverzna osmoza
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull Reverzna osmozadifuzija molekula rastvarača iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor kroz polupropustljivu membranunije spontan proces već je potrebno primeniti pritisak veći od osmotskog
koristi se za dobijanje čiste i pitke vode desalinaciju morske vode omekšavanje tvrde vode prečišćavanje otpadnih voda
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Elektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori provode električnu struju
rastvori kovalentnih polarnih jedinjenja rarr jonizacija
rastvori soli (jonskih jedinjenja) rarr disocijacija
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O
HCl(g) H+(aq) + Clndash(aq)H2O
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Neelektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori ne provode električnu struju
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Jačina elektrolita može se opisati pomoću stepena jonizacije (disocijacije) αodnos između broja molekula koji su disosovali i ukupnog broja rastvorenih molekulaveće α jači elektrolit rastvor bolje provodi struju0 lt α lt 1 (0 lt α lt 100)do 30 rarr slab elektrolitod 30 do 100 rarr jak elektrolit
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Razblaženi rastvori elektrolita odstupaju od idealnog ponašanja zbog jonskih interakcija rarr jon teži da bude okružen suprotno naelektrisanim jonima
bull Koligativna svojstva rastvora elektrolita odstupaju od Raulovih zakona ali na sistematičan način
Svaki jon je okružen sa više suprotno naelektrisanih jona
∆Tf ndash izračunata vrednost
∆Tfrsquo ndash eksperimentalna vrednost (uvek veća)
∆Tfrsquo∆Tf = i
i - vant Hofov broj
∆Tb = Kb m i∆Tf = Kf m iπ = c R T i
Raulovi zakoni za rastvore elektrolita
ν ndash ukupan broj jona koji nastaju disocijacijom elektrolita u rastvoru
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull koligativna svojstva razblaženih rastvora zavise samo od broja čestica a ne i od njihove prirode
i = 1 + (ν ndash 1) α
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O ν = 1
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O ν = 2
CaCl2(s) Ca2+(aq) + 2Clndash(aq)H2O ν = 3
i gt 1 rArr rastvori elektrolita imajuveće ∆Tb ∆Tf i π odrastvora neelektrolita
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati temperaturu ključanja rastvora hrom(III)-nitrata koncentracije 020 mol kgndash1 ako je stepen disocijacije soli u rastvoru 90
∆Tb = Kb m i
tb = 100 oC + 038 oC = 10038 oC
Cr(NO3)3 rarr Cr3+(aq) + 3NO3ndash(aq) ν = 4
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + 3 090 = 37
= 0513 Kkg molndash1 020 mol kgndash1 37 = 038 K
bull Jonska jedinjenja pri rastvaranju potpuno disosuju egrave α = 100 rarr stvarnistepen disocijacije
bull Eksperimentalno određena vrednost je uvek egrave α lt 100 rarr prividni stepen disocijacije
bull Suprotno naelektrisani joni u rastvoru elektrolita grade jonske parove
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
α = 100 α = 50
c1 lt c2
jonski par
bull sa porastom koncentracije zbog stvaranja jonskih parova α opada
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
bull Izračunati sniženje napona pare iznad 25 mas vodenog rastvora glukoze (C6H12O6) na 25 oC Napon pare vode na 25 oC iznosi 3167 kPa
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
)OH(C O)(H)OHC(
61262
6126
nnn
+
0033 3167 kPa = 0105 kPa
mol 416 mol g 0218g 75 O)(H 1ndash2 === M
mn
= 0033
∆p = x(C6H12O6) po(H2O)
x(C6H12O6) =
mol 014 mol g 8021g 25 )OH(C 1ndash6126 === M
mn
∆p =
mol 140 mol 416mol 014 +
=
bull posledica sniženja napona pare rastvarača u rastvoru rarr kada rastvor ima niži napon pare potrebna je viša t da bi rastvor proključao tj da bi se napon pare izjednačio sa atmosferskim pritiskom
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja (∆Tb)
∆tb = ∆Tb = tbrsquo ndash tb
bull tb rastvora je veća od tb rastvarača rarr vodeni rastvor ključa na većoj temperaturi od čiste vode
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
sniženje temperature mržnjenja (∆Tf)
bull tf rastvora je manja od tf rastvarača rarr vodeni rastvor mrzne na nižoj temperaturi od čiste vode
∆tf gt ∆tb
∆tf = ∆Tf = tf ndash tfrsquo
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
sniženje temperature mržnjenja
bull Značaj ∆Tfposipanje ulica solju protiv poledice (NaCl CaCl2)dodatak antifriza (etilen-glikol) u hladnjake automobila priprema ledenih kupatila (smeša NaCl i leda ndash20 oC)određivanje molarne mase rastvorene supstance
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja i sniženje temperature mržnjenja
m ndash molalitet (mol kgndash1)
∆Tb = Kb m ∆Tf = Kf m
Kb ndash molalno povišenje temperature ključanja rastvarača
Kf ndash molalno sniženje temperature mržnjenja rastvarača
)rastvarača()supstance(
mnm =
karakteristične veličine za
svaki rastvarač
Dva nova Raulova zakona
bull oba svojstva razblaženih rastvora su posledica sniženja napona pare rastvarača u rastvoru
bull što je veća koncentracija rastvora ∆Tb je veće rarr tb je viša odnosno ∆Tf je veće rarrtf je niža
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
krioskopija
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja i sniženje temperature mržnjenja
∆Tb = Kb m ∆Tf = Kf m
Kb ndash ebulioskopska konstanta Kf ndash krioskopska konstanta
)OH()(supstance)supstance(
2bb mM
mKTsdot
=∆
)OH()supstance()(supstance
2ff mTmKM
sdot∆=
bull koriste se za određivanje molarne mase rastvorene supstancebull metode za određivanje M ebulioskopija i krioskopija
)OH()(supstance)supstance(
2ff mM
mKTsdot
=∆
)OH()supstance()(supstance
2bb mTmKM
sdot∆=
ebulioskopija
egrave egrave
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf m
)OH()OH(C)OHC(
2262
262
mMmm
sdot=
bull Izračunati temperaturu mržnjenja rastvora antifriza koji sadrži 500 cm3 etilen--glikola (C2H6O2) gustine 112 g cmndash3 i 500 g vode
m(C2H6O2) = ρV = 112 g cmndash3 500 cm3 = 56 g
1ndash3ndash1ndash kg mol 1804
kg 10 50mol g 2076g 56
=sdotsdot
=
∆Tf = Kf m = 186 Kkg molndash1 1804 mol kgndash1 = 335 K
tf = 0 oC ndash 335 oC = ndash335 oC
Priručnik tf(cikloheksan) = 62 oC Kf(cikloheksan) = 202 Kkg molndash1
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf mf
fKTm ∆
= 1ndash1ndash kg mol 0173
mol Kkg 022K 53
==
)ncikloheksa()(X)X(
mMmm
sdot=
bull Izračunati molarnu masu nepoznate organske supstance ako rastvor 150 g supstance u 750 g cikloheksana mrzne na 27 oC
egrave
∆Tf = 62 oC ndash 27 oC = 35 oC = 35 K
1ndash3ndash1ndash mol g 1156
kg 10 075kg mol 1730g 501
=sdotsdot
=
=sdot
= )ncikloheksa(
)X((X)mmmMegrave
bull Kada se dva rastvora različitih koncentracija dovedu u neposredan kontakt i bez mešanja će doći do izjednačavanja koncentracija u celokupnom rastvoru
bull Difuzija rarr molekuli rastvarača difunduju iz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor a čestice rastvorene supstance iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor dok se ne uspostavi ravnoteža
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Osmoza rarr specijalan tip difuzije kada se dva rastvora različitih koncentracija odvoje polupropustljivom membranom koja propušta samo molekule rastvarača
usmereno kretanje molekula rastvarača kroz polupropustljivu membranuiz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor čiji se nivo podiže (∆h)
razblaženirastvor
koncentrovanirastvor
∆h
Difuzija rastvarača kroz polupropustljivu (semipermeabilnu) membranu
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
analogno jednačini idealnog gasnog stanja ndash stanje u razblaženom rastvoru (idealnom) uporedivo je sa stanjem idealnog gasa
bull poslednji (četvrti) Raulov zakon
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak (π)
bull hidrostatički pritisak rastvora uspostavljen na polupropustljivoj membranibull jednak je onom pritisku iznad rastvora koji je potreban da se spreči osmoza
πV = nRT
cRTRTVn
=π =
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull rastvori koji imaju jednake osmotske pritiske ndash izotonični rastvoribull primena u medicini
sve ćelijske opne su polupropustljive membrane pa unošenjem rastvora u krvotok može doći do uništavanja krvnih zrnaca (krvnih ćelija) usled smežuravanja ili bubrenja zbog osmoze
fiziološki rastvor (095 rastvor NaCl) se može uneti u krvotok bez opasnosti jer je izotoničan sa tečnošću krvnih zrnacadijaliza potrebna bubrežnim bolesnicima je takođe vrsta osmoze
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisakHipotoničan rastvor ndash suviše razblažen pa će voda ulaziti u krvnu ćeliju dok ne pukne
Hipertoničan rastvor ndash suviše koncentrovan pa će voda izlaziti iz krvne ćelije dok se ne smežura i prestane da funcioniše
Izotoničan rastvor
Uticaj koncentracije rastvora unetog u krvotok na krvna zrnca
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull primena u prehrambenoj industrijipri kišeljenju u slanoj vodi krastavac se smežura ndash voda iz krastavca putem osmoze prelazi u koncentrovani rastvor soli kroz koru (semipermeabilnu membranu)
suvo voće (šljiva) bubri kada se stavi u vodu ndash molekuli vode putem osmoze prolaze kroz koru u rastvor unutar suvog voća koji je koncentrovaniji
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
Osmoza i reverzna osmoza
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull Reverzna osmozadifuzija molekula rastvarača iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor kroz polupropustljivu membranunije spontan proces već je potrebno primeniti pritisak veći od osmotskog
koristi se za dobijanje čiste i pitke vode desalinaciju morske vode omekšavanje tvrde vode prečišćavanje otpadnih voda
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Elektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori provode električnu struju
rastvori kovalentnih polarnih jedinjenja rarr jonizacija
rastvori soli (jonskih jedinjenja) rarr disocijacija
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O
HCl(g) H+(aq) + Clndash(aq)H2O
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Neelektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori ne provode električnu struju
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Jačina elektrolita može se opisati pomoću stepena jonizacije (disocijacije) αodnos između broja molekula koji su disosovali i ukupnog broja rastvorenih molekulaveće α jači elektrolit rastvor bolje provodi struju0 lt α lt 1 (0 lt α lt 100)do 30 rarr slab elektrolitod 30 do 100 rarr jak elektrolit
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Razblaženi rastvori elektrolita odstupaju od idealnog ponašanja zbog jonskih interakcija rarr jon teži da bude okružen suprotno naelektrisanim jonima
bull Koligativna svojstva rastvora elektrolita odstupaju od Raulovih zakona ali na sistematičan način
Svaki jon je okružen sa više suprotno naelektrisanih jona
∆Tf ndash izračunata vrednost
∆Tfrsquo ndash eksperimentalna vrednost (uvek veća)
∆Tfrsquo∆Tf = i
i - vant Hofov broj
∆Tb = Kb m i∆Tf = Kf m iπ = c R T i
Raulovi zakoni za rastvore elektrolita
ν ndash ukupan broj jona koji nastaju disocijacijom elektrolita u rastvoru
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull koligativna svojstva razblaženih rastvora zavise samo od broja čestica a ne i od njihove prirode
i = 1 + (ν ndash 1) α
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O ν = 1
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O ν = 2
CaCl2(s) Ca2+(aq) + 2Clndash(aq)H2O ν = 3
i gt 1 rArr rastvori elektrolita imajuveće ∆Tb ∆Tf i π odrastvora neelektrolita
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati temperaturu ključanja rastvora hrom(III)-nitrata koncentracije 020 mol kgndash1 ako je stepen disocijacije soli u rastvoru 90
∆Tb = Kb m i
tb = 100 oC + 038 oC = 10038 oC
Cr(NO3)3 rarr Cr3+(aq) + 3NO3ndash(aq) ν = 4
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + 3 090 = 37
= 0513 Kkg molndash1 020 mol kgndash1 37 = 038 K
bull Jonska jedinjenja pri rastvaranju potpuno disosuju egrave α = 100 rarr stvarnistepen disocijacije
bull Eksperimentalno određena vrednost je uvek egrave α lt 100 rarr prividni stepen disocijacije
bull Suprotno naelektrisani joni u rastvoru elektrolita grade jonske parove
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
α = 100 α = 50
c1 lt c2
jonski par
bull sa porastom koncentracije zbog stvaranja jonskih parova α opada
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
sniženje temperature mržnjenja (∆Tf)
bull tf rastvora je manja od tf rastvarača rarr vodeni rastvor mrzne na nižoj temperaturi od čiste vode
∆tf gt ∆tb
∆tf = ∆Tf = tf ndash tfrsquo
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
sniženje temperature mržnjenja
bull Značaj ∆Tfposipanje ulica solju protiv poledice (NaCl CaCl2)dodatak antifriza (etilen-glikol) u hladnjake automobila priprema ledenih kupatila (smeša NaCl i leda ndash20 oC)određivanje molarne mase rastvorene supstance
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja i sniženje temperature mržnjenja
m ndash molalitet (mol kgndash1)
∆Tb = Kb m ∆Tf = Kf m
Kb ndash molalno povišenje temperature ključanja rastvarača
Kf ndash molalno sniženje temperature mržnjenja rastvarača
)rastvarača()supstance(
mnm =
karakteristične veličine za
svaki rastvarač
Dva nova Raulova zakona
bull oba svojstva razblaženih rastvora su posledica sniženja napona pare rastvarača u rastvoru
bull što je veća koncentracija rastvora ∆Tb je veće rarr tb je viša odnosno ∆Tf je veće rarrtf je niža
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
krioskopija
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja i sniženje temperature mržnjenja
∆Tb = Kb m ∆Tf = Kf m
Kb ndash ebulioskopska konstanta Kf ndash krioskopska konstanta
)OH()(supstance)supstance(
2bb mM
mKTsdot
=∆
)OH()supstance()(supstance
2ff mTmKM
sdot∆=
bull koriste se za određivanje molarne mase rastvorene supstancebull metode za određivanje M ebulioskopija i krioskopija
)OH()(supstance)supstance(
2ff mM
mKTsdot
=∆
)OH()supstance()(supstance
2bb mTmKM
sdot∆=
ebulioskopija
egrave egrave
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf m
)OH()OH(C)OHC(
2262
262
mMmm
sdot=
bull Izračunati temperaturu mržnjenja rastvora antifriza koji sadrži 500 cm3 etilen--glikola (C2H6O2) gustine 112 g cmndash3 i 500 g vode
m(C2H6O2) = ρV = 112 g cmndash3 500 cm3 = 56 g
1ndash3ndash1ndash kg mol 1804
kg 10 50mol g 2076g 56
=sdotsdot
=
∆Tf = Kf m = 186 Kkg molndash1 1804 mol kgndash1 = 335 K
tf = 0 oC ndash 335 oC = ndash335 oC
Priručnik tf(cikloheksan) = 62 oC Kf(cikloheksan) = 202 Kkg molndash1
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf mf
fKTm ∆
= 1ndash1ndash kg mol 0173
mol Kkg 022K 53
==
)ncikloheksa()(X)X(
mMmm
sdot=
bull Izračunati molarnu masu nepoznate organske supstance ako rastvor 150 g supstance u 750 g cikloheksana mrzne na 27 oC
egrave
∆Tf = 62 oC ndash 27 oC = 35 oC = 35 K
1ndash3ndash1ndash mol g 1156
kg 10 075kg mol 1730g 501
=sdotsdot
=
=sdot
= )ncikloheksa(
)X((X)mmmMegrave
bull Kada se dva rastvora različitih koncentracija dovedu u neposredan kontakt i bez mešanja će doći do izjednačavanja koncentracija u celokupnom rastvoru
bull Difuzija rarr molekuli rastvarača difunduju iz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor a čestice rastvorene supstance iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor dok se ne uspostavi ravnoteža
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Osmoza rarr specijalan tip difuzije kada se dva rastvora različitih koncentracija odvoje polupropustljivom membranom koja propušta samo molekule rastvarača
usmereno kretanje molekula rastvarača kroz polupropustljivu membranuiz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor čiji se nivo podiže (∆h)
razblaženirastvor
koncentrovanirastvor
∆h
Difuzija rastvarača kroz polupropustljivu (semipermeabilnu) membranu
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
analogno jednačini idealnog gasnog stanja ndash stanje u razblaženom rastvoru (idealnom) uporedivo je sa stanjem idealnog gasa
bull poslednji (četvrti) Raulov zakon
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak (π)
bull hidrostatički pritisak rastvora uspostavljen na polupropustljivoj membranibull jednak je onom pritisku iznad rastvora koji je potreban da se spreči osmoza
πV = nRT
cRTRTVn
=π =
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull rastvori koji imaju jednake osmotske pritiske ndash izotonični rastvoribull primena u medicini
sve ćelijske opne su polupropustljive membrane pa unošenjem rastvora u krvotok može doći do uništavanja krvnih zrnaca (krvnih ćelija) usled smežuravanja ili bubrenja zbog osmoze
fiziološki rastvor (095 rastvor NaCl) se može uneti u krvotok bez opasnosti jer je izotoničan sa tečnošću krvnih zrnacadijaliza potrebna bubrežnim bolesnicima je takođe vrsta osmoze
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisakHipotoničan rastvor ndash suviše razblažen pa će voda ulaziti u krvnu ćeliju dok ne pukne
Hipertoničan rastvor ndash suviše koncentrovan pa će voda izlaziti iz krvne ćelije dok se ne smežura i prestane da funcioniše
Izotoničan rastvor
Uticaj koncentracije rastvora unetog u krvotok na krvna zrnca
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull primena u prehrambenoj industrijipri kišeljenju u slanoj vodi krastavac se smežura ndash voda iz krastavca putem osmoze prelazi u koncentrovani rastvor soli kroz koru (semipermeabilnu membranu)
suvo voće (šljiva) bubri kada se stavi u vodu ndash molekuli vode putem osmoze prolaze kroz koru u rastvor unutar suvog voća koji je koncentrovaniji
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
Osmoza i reverzna osmoza
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull Reverzna osmozadifuzija molekula rastvarača iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor kroz polupropustljivu membranunije spontan proces već je potrebno primeniti pritisak veći od osmotskog
koristi se za dobijanje čiste i pitke vode desalinaciju morske vode omekšavanje tvrde vode prečišćavanje otpadnih voda
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Elektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori provode električnu struju
rastvori kovalentnih polarnih jedinjenja rarr jonizacija
rastvori soli (jonskih jedinjenja) rarr disocijacija
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O
HCl(g) H+(aq) + Clndash(aq)H2O
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Neelektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori ne provode električnu struju
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Jačina elektrolita može se opisati pomoću stepena jonizacije (disocijacije) αodnos između broja molekula koji su disosovali i ukupnog broja rastvorenih molekulaveće α jači elektrolit rastvor bolje provodi struju0 lt α lt 1 (0 lt α lt 100)do 30 rarr slab elektrolitod 30 do 100 rarr jak elektrolit
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Razblaženi rastvori elektrolita odstupaju od idealnog ponašanja zbog jonskih interakcija rarr jon teži da bude okružen suprotno naelektrisanim jonima
bull Koligativna svojstva rastvora elektrolita odstupaju od Raulovih zakona ali na sistematičan način
Svaki jon je okružen sa više suprotno naelektrisanih jona
∆Tf ndash izračunata vrednost
∆Tfrsquo ndash eksperimentalna vrednost (uvek veća)
∆Tfrsquo∆Tf = i
i - vant Hofov broj
∆Tb = Kb m i∆Tf = Kf m iπ = c R T i
Raulovi zakoni za rastvore elektrolita
ν ndash ukupan broj jona koji nastaju disocijacijom elektrolita u rastvoru
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull koligativna svojstva razblaženih rastvora zavise samo od broja čestica a ne i od njihove prirode
i = 1 + (ν ndash 1) α
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O ν = 1
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O ν = 2
CaCl2(s) Ca2+(aq) + 2Clndash(aq)H2O ν = 3
i gt 1 rArr rastvori elektrolita imajuveće ∆Tb ∆Tf i π odrastvora neelektrolita
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati temperaturu ključanja rastvora hrom(III)-nitrata koncentracije 020 mol kgndash1 ako je stepen disocijacije soli u rastvoru 90
∆Tb = Kb m i
tb = 100 oC + 038 oC = 10038 oC
Cr(NO3)3 rarr Cr3+(aq) + 3NO3ndash(aq) ν = 4
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + 3 090 = 37
= 0513 Kkg molndash1 020 mol kgndash1 37 = 038 K
bull Jonska jedinjenja pri rastvaranju potpuno disosuju egrave α = 100 rarr stvarnistepen disocijacije
bull Eksperimentalno određena vrednost je uvek egrave α lt 100 rarr prividni stepen disocijacije
bull Suprotno naelektrisani joni u rastvoru elektrolita grade jonske parove
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
α = 100 α = 50
c1 lt c2
jonski par
bull sa porastom koncentracije zbog stvaranja jonskih parova α opada
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja i sniženje temperature mržnjenja
m ndash molalitet (mol kgndash1)
∆Tb = Kb m ∆Tf = Kf m
Kb ndash molalno povišenje temperature ključanja rastvarača
Kf ndash molalno sniženje temperature mržnjenja rastvarača
)rastvarača()supstance(
mnm =
karakteristične veličine za
svaki rastvarač
Dva nova Raulova zakona
bull oba svojstva razblaženih rastvora su posledica sniženja napona pare rastvarača u rastvoru
bull što je veća koncentracija rastvora ∆Tb je veće rarr tb je viša odnosno ∆Tf je veće rarrtf je niža
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
krioskopija
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
povišenje temperature ključanja i sniženje temperature mržnjenja
∆Tb = Kb m ∆Tf = Kf m
Kb ndash ebulioskopska konstanta Kf ndash krioskopska konstanta
)OH()(supstance)supstance(
2bb mM
mKTsdot
=∆
)OH()supstance()(supstance
2ff mTmKM
sdot∆=
bull koriste se za određivanje molarne mase rastvorene supstancebull metode za određivanje M ebulioskopija i krioskopija
)OH()(supstance)supstance(
2ff mM
mKTsdot
=∆
)OH()supstance()(supstance
2bb mTmKM
sdot∆=
ebulioskopija
egrave egrave
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf m
)OH()OH(C)OHC(
2262
262
mMmm
sdot=
bull Izračunati temperaturu mržnjenja rastvora antifriza koji sadrži 500 cm3 etilen--glikola (C2H6O2) gustine 112 g cmndash3 i 500 g vode
m(C2H6O2) = ρV = 112 g cmndash3 500 cm3 = 56 g
1ndash3ndash1ndash kg mol 1804
kg 10 50mol g 2076g 56
=sdotsdot
=
∆Tf = Kf m = 186 Kkg molndash1 1804 mol kgndash1 = 335 K
tf = 0 oC ndash 335 oC = ndash335 oC
Priručnik tf(cikloheksan) = 62 oC Kf(cikloheksan) = 202 Kkg molndash1
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf mf
fKTm ∆
= 1ndash1ndash kg mol 0173
mol Kkg 022K 53
==
)ncikloheksa()(X)X(
mMmm
sdot=
bull Izračunati molarnu masu nepoznate organske supstance ako rastvor 150 g supstance u 750 g cikloheksana mrzne na 27 oC
egrave
∆Tf = 62 oC ndash 27 oC = 35 oC = 35 K
1ndash3ndash1ndash mol g 1156
kg 10 075kg mol 1730g 501
=sdotsdot
=
=sdot
= )ncikloheksa(
)X((X)mmmMegrave
bull Kada se dva rastvora različitih koncentracija dovedu u neposredan kontakt i bez mešanja će doći do izjednačavanja koncentracija u celokupnom rastvoru
bull Difuzija rarr molekuli rastvarača difunduju iz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor a čestice rastvorene supstance iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor dok se ne uspostavi ravnoteža
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Osmoza rarr specijalan tip difuzije kada se dva rastvora različitih koncentracija odvoje polupropustljivom membranom koja propušta samo molekule rastvarača
usmereno kretanje molekula rastvarača kroz polupropustljivu membranuiz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor čiji se nivo podiže (∆h)
razblaženirastvor
koncentrovanirastvor
∆h
Difuzija rastvarača kroz polupropustljivu (semipermeabilnu) membranu
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
analogno jednačini idealnog gasnog stanja ndash stanje u razblaženom rastvoru (idealnom) uporedivo je sa stanjem idealnog gasa
bull poslednji (četvrti) Raulov zakon
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak (π)
bull hidrostatički pritisak rastvora uspostavljen na polupropustljivoj membranibull jednak je onom pritisku iznad rastvora koji je potreban da se spreči osmoza
πV = nRT
cRTRTVn
=π =
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull rastvori koji imaju jednake osmotske pritiske ndash izotonični rastvoribull primena u medicini
sve ćelijske opne su polupropustljive membrane pa unošenjem rastvora u krvotok može doći do uništavanja krvnih zrnaca (krvnih ćelija) usled smežuravanja ili bubrenja zbog osmoze
fiziološki rastvor (095 rastvor NaCl) se može uneti u krvotok bez opasnosti jer je izotoničan sa tečnošću krvnih zrnacadijaliza potrebna bubrežnim bolesnicima je takođe vrsta osmoze
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisakHipotoničan rastvor ndash suviše razblažen pa će voda ulaziti u krvnu ćeliju dok ne pukne
Hipertoničan rastvor ndash suviše koncentrovan pa će voda izlaziti iz krvne ćelije dok se ne smežura i prestane da funcioniše
Izotoničan rastvor
Uticaj koncentracije rastvora unetog u krvotok na krvna zrnca
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull primena u prehrambenoj industrijipri kišeljenju u slanoj vodi krastavac se smežura ndash voda iz krastavca putem osmoze prelazi u koncentrovani rastvor soli kroz koru (semipermeabilnu membranu)
suvo voće (šljiva) bubri kada se stavi u vodu ndash molekuli vode putem osmoze prolaze kroz koru u rastvor unutar suvog voća koji je koncentrovaniji
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
Osmoza i reverzna osmoza
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull Reverzna osmozadifuzija molekula rastvarača iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor kroz polupropustljivu membranunije spontan proces već je potrebno primeniti pritisak veći od osmotskog
koristi se za dobijanje čiste i pitke vode desalinaciju morske vode omekšavanje tvrde vode prečišćavanje otpadnih voda
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Elektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori provode električnu struju
rastvori kovalentnih polarnih jedinjenja rarr jonizacija
rastvori soli (jonskih jedinjenja) rarr disocijacija
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O
HCl(g) H+(aq) + Clndash(aq)H2O
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Neelektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori ne provode električnu struju
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Jačina elektrolita može se opisati pomoću stepena jonizacije (disocijacije) αodnos između broja molekula koji su disosovali i ukupnog broja rastvorenih molekulaveće α jači elektrolit rastvor bolje provodi struju0 lt α lt 1 (0 lt α lt 100)do 30 rarr slab elektrolitod 30 do 100 rarr jak elektrolit
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Razblaženi rastvori elektrolita odstupaju od idealnog ponašanja zbog jonskih interakcija rarr jon teži da bude okružen suprotno naelektrisanim jonima
bull Koligativna svojstva rastvora elektrolita odstupaju od Raulovih zakona ali na sistematičan način
Svaki jon je okružen sa više suprotno naelektrisanih jona
∆Tf ndash izračunata vrednost
∆Tfrsquo ndash eksperimentalna vrednost (uvek veća)
∆Tfrsquo∆Tf = i
i - vant Hofov broj
∆Tb = Kb m i∆Tf = Kf m iπ = c R T i
Raulovi zakoni za rastvore elektrolita
ν ndash ukupan broj jona koji nastaju disocijacijom elektrolita u rastvoru
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull koligativna svojstva razblaženih rastvora zavise samo od broja čestica a ne i od njihove prirode
i = 1 + (ν ndash 1) α
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O ν = 1
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O ν = 2
CaCl2(s) Ca2+(aq) + 2Clndash(aq)H2O ν = 3
i gt 1 rArr rastvori elektrolita imajuveće ∆Tb ∆Tf i π odrastvora neelektrolita
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati temperaturu ključanja rastvora hrom(III)-nitrata koncentracije 020 mol kgndash1 ako je stepen disocijacije soli u rastvoru 90
∆Tb = Kb m i
tb = 100 oC + 038 oC = 10038 oC
Cr(NO3)3 rarr Cr3+(aq) + 3NO3ndash(aq) ν = 4
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + 3 090 = 37
= 0513 Kkg molndash1 020 mol kgndash1 37 = 038 K
bull Jonska jedinjenja pri rastvaranju potpuno disosuju egrave α = 100 rarr stvarnistepen disocijacije
bull Eksperimentalno određena vrednost je uvek egrave α lt 100 rarr prividni stepen disocijacije
bull Suprotno naelektrisani joni u rastvoru elektrolita grade jonske parove
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
α = 100 α = 50
c1 lt c2
jonski par
bull sa porastom koncentracije zbog stvaranja jonskih parova α opada
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf m
)OH()OH(C)OHC(
2262
262
mMmm
sdot=
bull Izračunati temperaturu mržnjenja rastvora antifriza koji sadrži 500 cm3 etilen--glikola (C2H6O2) gustine 112 g cmndash3 i 500 g vode
m(C2H6O2) = ρV = 112 g cmndash3 500 cm3 = 56 g
1ndash3ndash1ndash kg mol 1804
kg 10 50mol g 2076g 56
=sdotsdot
=
∆Tf = Kf m = 186 Kkg molndash1 1804 mol kgndash1 = 335 K
tf = 0 oC ndash 335 oC = ndash335 oC
Priručnik tf(cikloheksan) = 62 oC Kf(cikloheksan) = 202 Kkg molndash1
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
PRIMERI
∆Tf = Kf mf
fKTm ∆
= 1ndash1ndash kg mol 0173
mol Kkg 022K 53
==
)ncikloheksa()(X)X(
mMmm
sdot=
bull Izračunati molarnu masu nepoznate organske supstance ako rastvor 150 g supstance u 750 g cikloheksana mrzne na 27 oC
egrave
∆Tf = 62 oC ndash 27 oC = 35 oC = 35 K
1ndash3ndash1ndash mol g 1156
kg 10 075kg mol 1730g 501
=sdotsdot
=
=sdot
= )ncikloheksa(
)X((X)mmmMegrave
bull Kada se dva rastvora različitih koncentracija dovedu u neposredan kontakt i bez mešanja će doći do izjednačavanja koncentracija u celokupnom rastvoru
bull Difuzija rarr molekuli rastvarača difunduju iz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor a čestice rastvorene supstance iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor dok se ne uspostavi ravnoteža
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Osmoza rarr specijalan tip difuzije kada se dva rastvora različitih koncentracija odvoje polupropustljivom membranom koja propušta samo molekule rastvarača
usmereno kretanje molekula rastvarača kroz polupropustljivu membranuiz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor čiji se nivo podiže (∆h)
razblaženirastvor
koncentrovanirastvor
∆h
Difuzija rastvarača kroz polupropustljivu (semipermeabilnu) membranu
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
analogno jednačini idealnog gasnog stanja ndash stanje u razblaženom rastvoru (idealnom) uporedivo je sa stanjem idealnog gasa
bull poslednji (četvrti) Raulov zakon
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak (π)
bull hidrostatički pritisak rastvora uspostavljen na polupropustljivoj membranibull jednak je onom pritisku iznad rastvora koji je potreban da se spreči osmoza
πV = nRT
cRTRTVn
=π =
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull rastvori koji imaju jednake osmotske pritiske ndash izotonični rastvoribull primena u medicini
sve ćelijske opne su polupropustljive membrane pa unošenjem rastvora u krvotok može doći do uništavanja krvnih zrnaca (krvnih ćelija) usled smežuravanja ili bubrenja zbog osmoze
fiziološki rastvor (095 rastvor NaCl) se može uneti u krvotok bez opasnosti jer je izotoničan sa tečnošću krvnih zrnacadijaliza potrebna bubrežnim bolesnicima je takođe vrsta osmoze
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisakHipotoničan rastvor ndash suviše razblažen pa će voda ulaziti u krvnu ćeliju dok ne pukne
Hipertoničan rastvor ndash suviše koncentrovan pa će voda izlaziti iz krvne ćelije dok se ne smežura i prestane da funcioniše
Izotoničan rastvor
Uticaj koncentracije rastvora unetog u krvotok na krvna zrnca
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull primena u prehrambenoj industrijipri kišeljenju u slanoj vodi krastavac se smežura ndash voda iz krastavca putem osmoze prelazi u koncentrovani rastvor soli kroz koru (semipermeabilnu membranu)
suvo voće (šljiva) bubri kada se stavi u vodu ndash molekuli vode putem osmoze prolaze kroz koru u rastvor unutar suvog voća koji je koncentrovaniji
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
Osmoza i reverzna osmoza
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull Reverzna osmozadifuzija molekula rastvarača iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor kroz polupropustljivu membranunije spontan proces već je potrebno primeniti pritisak veći od osmotskog
koristi se za dobijanje čiste i pitke vode desalinaciju morske vode omekšavanje tvrde vode prečišćavanje otpadnih voda
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Elektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori provode električnu struju
rastvori kovalentnih polarnih jedinjenja rarr jonizacija
rastvori soli (jonskih jedinjenja) rarr disocijacija
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O
HCl(g) H+(aq) + Clndash(aq)H2O
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Neelektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori ne provode električnu struju
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Jačina elektrolita može se opisati pomoću stepena jonizacije (disocijacije) αodnos između broja molekula koji su disosovali i ukupnog broja rastvorenih molekulaveće α jači elektrolit rastvor bolje provodi struju0 lt α lt 1 (0 lt α lt 100)do 30 rarr slab elektrolitod 30 do 100 rarr jak elektrolit
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Razblaženi rastvori elektrolita odstupaju od idealnog ponašanja zbog jonskih interakcija rarr jon teži da bude okružen suprotno naelektrisanim jonima
bull Koligativna svojstva rastvora elektrolita odstupaju od Raulovih zakona ali na sistematičan način
Svaki jon je okružen sa više suprotno naelektrisanih jona
∆Tf ndash izračunata vrednost
∆Tfrsquo ndash eksperimentalna vrednost (uvek veća)
∆Tfrsquo∆Tf = i
i - vant Hofov broj
∆Tb = Kb m i∆Tf = Kf m iπ = c R T i
Raulovi zakoni za rastvore elektrolita
ν ndash ukupan broj jona koji nastaju disocijacijom elektrolita u rastvoru
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull koligativna svojstva razblaženih rastvora zavise samo od broja čestica a ne i od njihove prirode
i = 1 + (ν ndash 1) α
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O ν = 1
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O ν = 2
CaCl2(s) Ca2+(aq) + 2Clndash(aq)H2O ν = 3
i gt 1 rArr rastvori elektrolita imajuveće ∆Tb ∆Tf i π odrastvora neelektrolita
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati temperaturu ključanja rastvora hrom(III)-nitrata koncentracije 020 mol kgndash1 ako je stepen disocijacije soli u rastvoru 90
∆Tb = Kb m i
tb = 100 oC + 038 oC = 10038 oC
Cr(NO3)3 rarr Cr3+(aq) + 3NO3ndash(aq) ν = 4
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + 3 090 = 37
= 0513 Kkg molndash1 020 mol kgndash1 37 = 038 K
bull Jonska jedinjenja pri rastvaranju potpuno disosuju egrave α = 100 rarr stvarnistepen disocijacije
bull Eksperimentalno određena vrednost je uvek egrave α lt 100 rarr prividni stepen disocijacije
bull Suprotno naelektrisani joni u rastvoru elektrolita grade jonske parove
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
α = 100 α = 50
c1 lt c2
jonski par
bull sa porastom koncentracije zbog stvaranja jonskih parova α opada
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
bull Kada se dva rastvora različitih koncentracija dovedu u neposredan kontakt i bez mešanja će doći do izjednačavanja koncentracija u celokupnom rastvoru
bull Difuzija rarr molekuli rastvarača difunduju iz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor a čestice rastvorene supstance iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor dok se ne uspostavi ravnoteža
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Osmoza rarr specijalan tip difuzije kada se dva rastvora različitih koncentracija odvoje polupropustljivom membranom koja propušta samo molekule rastvarača
usmereno kretanje molekula rastvarača kroz polupropustljivu membranuiz razblaženijeg u koncentrovaniji rastvor čiji se nivo podiže (∆h)
razblaženirastvor
koncentrovanirastvor
∆h
Difuzija rastvarača kroz polupropustljivu (semipermeabilnu) membranu
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
analogno jednačini idealnog gasnog stanja ndash stanje u razblaženom rastvoru (idealnom) uporedivo je sa stanjem idealnog gasa
bull poslednji (četvrti) Raulov zakon
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak (π)
bull hidrostatički pritisak rastvora uspostavljen na polupropustljivoj membranibull jednak je onom pritisku iznad rastvora koji je potreban da se spreči osmoza
πV = nRT
cRTRTVn
=π =
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull rastvori koji imaju jednake osmotske pritiske ndash izotonični rastvoribull primena u medicini
sve ćelijske opne su polupropustljive membrane pa unošenjem rastvora u krvotok može doći do uništavanja krvnih zrnaca (krvnih ćelija) usled smežuravanja ili bubrenja zbog osmoze
fiziološki rastvor (095 rastvor NaCl) se može uneti u krvotok bez opasnosti jer je izotoničan sa tečnošću krvnih zrnacadijaliza potrebna bubrežnim bolesnicima je takođe vrsta osmoze
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisakHipotoničan rastvor ndash suviše razblažen pa će voda ulaziti u krvnu ćeliju dok ne pukne
Hipertoničan rastvor ndash suviše koncentrovan pa će voda izlaziti iz krvne ćelije dok se ne smežura i prestane da funcioniše
Izotoničan rastvor
Uticaj koncentracije rastvora unetog u krvotok na krvna zrnca
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull primena u prehrambenoj industrijipri kišeljenju u slanoj vodi krastavac se smežura ndash voda iz krastavca putem osmoze prelazi u koncentrovani rastvor soli kroz koru (semipermeabilnu membranu)
suvo voće (šljiva) bubri kada se stavi u vodu ndash molekuli vode putem osmoze prolaze kroz koru u rastvor unutar suvog voća koji je koncentrovaniji
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
Osmoza i reverzna osmoza
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull Reverzna osmozadifuzija molekula rastvarača iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor kroz polupropustljivu membranunije spontan proces već je potrebno primeniti pritisak veći od osmotskog
koristi se za dobijanje čiste i pitke vode desalinaciju morske vode omekšavanje tvrde vode prečišćavanje otpadnih voda
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Elektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori provode električnu struju
rastvori kovalentnih polarnih jedinjenja rarr jonizacija
rastvori soli (jonskih jedinjenja) rarr disocijacija
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O
HCl(g) H+(aq) + Clndash(aq)H2O
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Neelektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori ne provode električnu struju
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Jačina elektrolita može se opisati pomoću stepena jonizacije (disocijacije) αodnos između broja molekula koji su disosovali i ukupnog broja rastvorenih molekulaveće α jači elektrolit rastvor bolje provodi struju0 lt α lt 1 (0 lt α lt 100)do 30 rarr slab elektrolitod 30 do 100 rarr jak elektrolit
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Razblaženi rastvori elektrolita odstupaju od idealnog ponašanja zbog jonskih interakcija rarr jon teži da bude okružen suprotno naelektrisanim jonima
bull Koligativna svojstva rastvora elektrolita odstupaju od Raulovih zakona ali na sistematičan način
Svaki jon je okružen sa više suprotno naelektrisanih jona
∆Tf ndash izračunata vrednost
∆Tfrsquo ndash eksperimentalna vrednost (uvek veća)
∆Tfrsquo∆Tf = i
i - vant Hofov broj
∆Tb = Kb m i∆Tf = Kf m iπ = c R T i
Raulovi zakoni za rastvore elektrolita
ν ndash ukupan broj jona koji nastaju disocijacijom elektrolita u rastvoru
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull koligativna svojstva razblaženih rastvora zavise samo od broja čestica a ne i od njihove prirode
i = 1 + (ν ndash 1) α
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O ν = 1
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O ν = 2
CaCl2(s) Ca2+(aq) + 2Clndash(aq)H2O ν = 3
i gt 1 rArr rastvori elektrolita imajuveće ∆Tb ∆Tf i π odrastvora neelektrolita
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati temperaturu ključanja rastvora hrom(III)-nitrata koncentracije 020 mol kgndash1 ako je stepen disocijacije soli u rastvoru 90
∆Tb = Kb m i
tb = 100 oC + 038 oC = 10038 oC
Cr(NO3)3 rarr Cr3+(aq) + 3NO3ndash(aq) ν = 4
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + 3 090 = 37
= 0513 Kkg molndash1 020 mol kgndash1 37 = 038 K
bull Jonska jedinjenja pri rastvaranju potpuno disosuju egrave α = 100 rarr stvarnistepen disocijacije
bull Eksperimentalno određena vrednost je uvek egrave α lt 100 rarr prividni stepen disocijacije
bull Suprotno naelektrisani joni u rastvoru elektrolita grade jonske parove
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
α = 100 α = 50
c1 lt c2
jonski par
bull sa porastom koncentracije zbog stvaranja jonskih parova α opada
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
analogno jednačini idealnog gasnog stanja ndash stanje u razblaženom rastvoru (idealnom) uporedivo je sa stanjem idealnog gasa
bull poslednji (četvrti) Raulov zakon
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak (π)
bull hidrostatički pritisak rastvora uspostavljen na polupropustljivoj membranibull jednak je onom pritisku iznad rastvora koji je potreban da se spreči osmoza
πV = nRT
cRTRTVn
=π =
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull rastvori koji imaju jednake osmotske pritiske ndash izotonični rastvoribull primena u medicini
sve ćelijske opne su polupropustljive membrane pa unošenjem rastvora u krvotok može doći do uništavanja krvnih zrnaca (krvnih ćelija) usled smežuravanja ili bubrenja zbog osmoze
fiziološki rastvor (095 rastvor NaCl) se može uneti u krvotok bez opasnosti jer je izotoničan sa tečnošću krvnih zrnacadijaliza potrebna bubrežnim bolesnicima je takođe vrsta osmoze
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisakHipotoničan rastvor ndash suviše razblažen pa će voda ulaziti u krvnu ćeliju dok ne pukne
Hipertoničan rastvor ndash suviše koncentrovan pa će voda izlaziti iz krvne ćelije dok se ne smežura i prestane da funcioniše
Izotoničan rastvor
Uticaj koncentracije rastvora unetog u krvotok na krvna zrnca
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull primena u prehrambenoj industrijipri kišeljenju u slanoj vodi krastavac se smežura ndash voda iz krastavca putem osmoze prelazi u koncentrovani rastvor soli kroz koru (semipermeabilnu membranu)
suvo voće (šljiva) bubri kada se stavi u vodu ndash molekuli vode putem osmoze prolaze kroz koru u rastvor unutar suvog voća koji je koncentrovaniji
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
Osmoza i reverzna osmoza
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull Reverzna osmozadifuzija molekula rastvarača iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor kroz polupropustljivu membranunije spontan proces već je potrebno primeniti pritisak veći od osmotskog
koristi se za dobijanje čiste i pitke vode desalinaciju morske vode omekšavanje tvrde vode prečišćavanje otpadnih voda
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Elektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori provode električnu struju
rastvori kovalentnih polarnih jedinjenja rarr jonizacija
rastvori soli (jonskih jedinjenja) rarr disocijacija
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O
HCl(g) H+(aq) + Clndash(aq)H2O
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Neelektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori ne provode električnu struju
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Jačina elektrolita može se opisati pomoću stepena jonizacije (disocijacije) αodnos između broja molekula koji su disosovali i ukupnog broja rastvorenih molekulaveće α jači elektrolit rastvor bolje provodi struju0 lt α lt 1 (0 lt α lt 100)do 30 rarr slab elektrolitod 30 do 100 rarr jak elektrolit
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Razblaženi rastvori elektrolita odstupaju od idealnog ponašanja zbog jonskih interakcija rarr jon teži da bude okružen suprotno naelektrisanim jonima
bull Koligativna svojstva rastvora elektrolita odstupaju od Raulovih zakona ali na sistematičan način
Svaki jon je okružen sa više suprotno naelektrisanih jona
∆Tf ndash izračunata vrednost
∆Tfrsquo ndash eksperimentalna vrednost (uvek veća)
∆Tfrsquo∆Tf = i
i - vant Hofov broj
∆Tb = Kb m i∆Tf = Kf m iπ = c R T i
Raulovi zakoni za rastvore elektrolita
ν ndash ukupan broj jona koji nastaju disocijacijom elektrolita u rastvoru
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull koligativna svojstva razblaženih rastvora zavise samo od broja čestica a ne i od njihove prirode
i = 1 + (ν ndash 1) α
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O ν = 1
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O ν = 2
CaCl2(s) Ca2+(aq) + 2Clndash(aq)H2O ν = 3
i gt 1 rArr rastvori elektrolita imajuveće ∆Tb ∆Tf i π odrastvora neelektrolita
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati temperaturu ključanja rastvora hrom(III)-nitrata koncentracije 020 mol kgndash1 ako je stepen disocijacije soli u rastvoru 90
∆Tb = Kb m i
tb = 100 oC + 038 oC = 10038 oC
Cr(NO3)3 rarr Cr3+(aq) + 3NO3ndash(aq) ν = 4
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + 3 090 = 37
= 0513 Kkg molndash1 020 mol kgndash1 37 = 038 K
bull Jonska jedinjenja pri rastvaranju potpuno disosuju egrave α = 100 rarr stvarnistepen disocijacije
bull Eksperimentalno određena vrednost je uvek egrave α lt 100 rarr prividni stepen disocijacije
bull Suprotno naelektrisani joni u rastvoru elektrolita grade jonske parove
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
α = 100 α = 50
c1 lt c2
jonski par
bull sa porastom koncentracije zbog stvaranja jonskih parova α opada
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisakHipotoničan rastvor ndash suviše razblažen pa će voda ulaziti u krvnu ćeliju dok ne pukne
Hipertoničan rastvor ndash suviše koncentrovan pa će voda izlaziti iz krvne ćelije dok se ne smežura i prestane da funcioniše
Izotoničan rastvor
Uticaj koncentracije rastvora unetog u krvotok na krvna zrnca
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull primena u prehrambenoj industrijipri kišeljenju u slanoj vodi krastavac se smežura ndash voda iz krastavca putem osmoze prelazi u koncentrovani rastvor soli kroz koru (semipermeabilnu membranu)
suvo voće (šljiva) bubri kada se stavi u vodu ndash molekuli vode putem osmoze prolaze kroz koru u rastvor unutar suvog voća koji je koncentrovaniji
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
Osmoza i reverzna osmoza
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull Reverzna osmozadifuzija molekula rastvarača iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor kroz polupropustljivu membranunije spontan proces već je potrebno primeniti pritisak veći od osmotskog
koristi se za dobijanje čiste i pitke vode desalinaciju morske vode omekšavanje tvrde vode prečišćavanje otpadnih voda
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Elektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori provode električnu struju
rastvori kovalentnih polarnih jedinjenja rarr jonizacija
rastvori soli (jonskih jedinjenja) rarr disocijacija
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O
HCl(g) H+(aq) + Clndash(aq)H2O
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Neelektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori ne provode električnu struju
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Jačina elektrolita može se opisati pomoću stepena jonizacije (disocijacije) αodnos između broja molekula koji su disosovali i ukupnog broja rastvorenih molekulaveće α jači elektrolit rastvor bolje provodi struju0 lt α lt 1 (0 lt α lt 100)do 30 rarr slab elektrolitod 30 do 100 rarr jak elektrolit
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Razblaženi rastvori elektrolita odstupaju od idealnog ponašanja zbog jonskih interakcija rarr jon teži da bude okružen suprotno naelektrisanim jonima
bull Koligativna svojstva rastvora elektrolita odstupaju od Raulovih zakona ali na sistematičan način
Svaki jon je okružen sa više suprotno naelektrisanih jona
∆Tf ndash izračunata vrednost
∆Tfrsquo ndash eksperimentalna vrednost (uvek veća)
∆Tfrsquo∆Tf = i
i - vant Hofov broj
∆Tb = Kb m i∆Tf = Kf m iπ = c R T i
Raulovi zakoni za rastvore elektrolita
ν ndash ukupan broj jona koji nastaju disocijacijom elektrolita u rastvoru
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull koligativna svojstva razblaženih rastvora zavise samo od broja čestica a ne i od njihove prirode
i = 1 + (ν ndash 1) α
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O ν = 1
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O ν = 2
CaCl2(s) Ca2+(aq) + 2Clndash(aq)H2O ν = 3
i gt 1 rArr rastvori elektrolita imajuveće ∆Tb ∆Tf i π odrastvora neelektrolita
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati temperaturu ključanja rastvora hrom(III)-nitrata koncentracije 020 mol kgndash1 ako je stepen disocijacije soli u rastvoru 90
∆Tb = Kb m i
tb = 100 oC + 038 oC = 10038 oC
Cr(NO3)3 rarr Cr3+(aq) + 3NO3ndash(aq) ν = 4
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + 3 090 = 37
= 0513 Kkg molndash1 020 mol kgndash1 37 = 038 K
bull Jonska jedinjenja pri rastvaranju potpuno disosuju egrave α = 100 rarr stvarnistepen disocijacije
bull Eksperimentalno određena vrednost je uvek egrave α lt 100 rarr prividni stepen disocijacije
bull Suprotno naelektrisani joni u rastvoru elektrolita grade jonske parove
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
α = 100 α = 50
c1 lt c2
jonski par
bull sa porastom koncentracije zbog stvaranja jonskih parova α opada
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
Osmoza i reverzna osmoza
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
osmotski pritisak
bull Reverzna osmozadifuzija molekula rastvarača iz koncentrovanijeg u razblaženiji rastvor kroz polupropustljivu membranunije spontan proces već je potrebno primeniti pritisak veći od osmotskog
koristi se za dobijanje čiste i pitke vode desalinaciju morske vode omekšavanje tvrde vode prečišćavanje otpadnih voda
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA NEELEKTROLITA
bull Elektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori provode električnu struju
rastvori kovalentnih polarnih jedinjenja rarr jonizacija
rastvori soli (jonskih jedinjenja) rarr disocijacija
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O
HCl(g) H+(aq) + Clndash(aq)H2O
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Neelektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori ne provode električnu struju
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Jačina elektrolita može se opisati pomoću stepena jonizacije (disocijacije) αodnos između broja molekula koji su disosovali i ukupnog broja rastvorenih molekulaveće α jači elektrolit rastvor bolje provodi struju0 lt α lt 1 (0 lt α lt 100)do 30 rarr slab elektrolitod 30 do 100 rarr jak elektrolit
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Razblaženi rastvori elektrolita odstupaju od idealnog ponašanja zbog jonskih interakcija rarr jon teži da bude okružen suprotno naelektrisanim jonima
bull Koligativna svojstva rastvora elektrolita odstupaju od Raulovih zakona ali na sistematičan način
Svaki jon je okružen sa više suprotno naelektrisanih jona
∆Tf ndash izračunata vrednost
∆Tfrsquo ndash eksperimentalna vrednost (uvek veća)
∆Tfrsquo∆Tf = i
i - vant Hofov broj
∆Tb = Kb m i∆Tf = Kf m iπ = c R T i
Raulovi zakoni za rastvore elektrolita
ν ndash ukupan broj jona koji nastaju disocijacijom elektrolita u rastvoru
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull koligativna svojstva razblaženih rastvora zavise samo od broja čestica a ne i od njihove prirode
i = 1 + (ν ndash 1) α
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O ν = 1
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O ν = 2
CaCl2(s) Ca2+(aq) + 2Clndash(aq)H2O ν = 3
i gt 1 rArr rastvori elektrolita imajuveće ∆Tb ∆Tf i π odrastvora neelektrolita
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati temperaturu ključanja rastvora hrom(III)-nitrata koncentracije 020 mol kgndash1 ako je stepen disocijacije soli u rastvoru 90
∆Tb = Kb m i
tb = 100 oC + 038 oC = 10038 oC
Cr(NO3)3 rarr Cr3+(aq) + 3NO3ndash(aq) ν = 4
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + 3 090 = 37
= 0513 Kkg molndash1 020 mol kgndash1 37 = 038 K
bull Jonska jedinjenja pri rastvaranju potpuno disosuju egrave α = 100 rarr stvarnistepen disocijacije
bull Eksperimentalno određena vrednost je uvek egrave α lt 100 rarr prividni stepen disocijacije
bull Suprotno naelektrisani joni u rastvoru elektrolita grade jonske parove
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
α = 100 α = 50
c1 lt c2
jonski par
bull sa porastom koncentracije zbog stvaranja jonskih parova α opada
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
bull Elektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori provode električnu struju
rastvori kovalentnih polarnih jedinjenja rarr jonizacija
rastvori soli (jonskih jedinjenja) rarr disocijacija
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O
HCl(g) H+(aq) + Clndash(aq)H2O
RRAZAZBLABLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Neelektroliti ndash supstance čiji vodeni rastvori ne provode električnu struju
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Jačina elektrolita može se opisati pomoću stepena jonizacije (disocijacije) αodnos između broja molekula koji su disosovali i ukupnog broja rastvorenih molekulaveće α jači elektrolit rastvor bolje provodi struju0 lt α lt 1 (0 lt α lt 100)do 30 rarr slab elektrolitod 30 do 100 rarr jak elektrolit
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Razblaženi rastvori elektrolita odstupaju od idealnog ponašanja zbog jonskih interakcija rarr jon teži da bude okružen suprotno naelektrisanim jonima
bull Koligativna svojstva rastvora elektrolita odstupaju od Raulovih zakona ali na sistematičan način
Svaki jon je okružen sa više suprotno naelektrisanih jona
∆Tf ndash izračunata vrednost
∆Tfrsquo ndash eksperimentalna vrednost (uvek veća)
∆Tfrsquo∆Tf = i
i - vant Hofov broj
∆Tb = Kb m i∆Tf = Kf m iπ = c R T i
Raulovi zakoni za rastvore elektrolita
ν ndash ukupan broj jona koji nastaju disocijacijom elektrolita u rastvoru
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull koligativna svojstva razblaženih rastvora zavise samo od broja čestica a ne i od njihove prirode
i = 1 + (ν ndash 1) α
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O ν = 1
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O ν = 2
CaCl2(s) Ca2+(aq) + 2Clndash(aq)H2O ν = 3
i gt 1 rArr rastvori elektrolita imajuveće ∆Tb ∆Tf i π odrastvora neelektrolita
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati temperaturu ključanja rastvora hrom(III)-nitrata koncentracije 020 mol kgndash1 ako je stepen disocijacije soli u rastvoru 90
∆Tb = Kb m i
tb = 100 oC + 038 oC = 10038 oC
Cr(NO3)3 rarr Cr3+(aq) + 3NO3ndash(aq) ν = 4
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + 3 090 = 37
= 0513 Kkg molndash1 020 mol kgndash1 37 = 038 K
bull Jonska jedinjenja pri rastvaranju potpuno disosuju egrave α = 100 rarr stvarnistepen disocijacije
bull Eksperimentalno određena vrednost je uvek egrave α lt 100 rarr prividni stepen disocijacije
bull Suprotno naelektrisani joni u rastvoru elektrolita grade jonske parove
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
α = 100 α = 50
c1 lt c2
jonski par
bull sa porastom koncentracije zbog stvaranja jonskih parova α opada
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull Razblaženi rastvori elektrolita odstupaju od idealnog ponašanja zbog jonskih interakcija rarr jon teži da bude okružen suprotno naelektrisanim jonima
bull Koligativna svojstva rastvora elektrolita odstupaju od Raulovih zakona ali na sistematičan način
Svaki jon je okružen sa više suprotno naelektrisanih jona
∆Tf ndash izračunata vrednost
∆Tfrsquo ndash eksperimentalna vrednost (uvek veća)
∆Tfrsquo∆Tf = i
i - vant Hofov broj
∆Tb = Kb m i∆Tf = Kf m iπ = c R T i
Raulovi zakoni za rastvore elektrolita
ν ndash ukupan broj jona koji nastaju disocijacijom elektrolita u rastvoru
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
bull koligativna svojstva razblaženih rastvora zavise samo od broja čestica a ne i od njihove prirode
i = 1 + (ν ndash 1) α
C6H12O6(s) C6H12O6(aq)H2O ν = 1
NaCl(s) Na+(aq) + Clndash(aq)H2O ν = 2
CaCl2(s) Ca2+(aq) + 2Clndash(aq)H2O ν = 3
i gt 1 rArr rastvori elektrolita imajuveće ∆Tb ∆Tf i π odrastvora neelektrolita
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati temperaturu ključanja rastvora hrom(III)-nitrata koncentracije 020 mol kgndash1 ako je stepen disocijacije soli u rastvoru 90
∆Tb = Kb m i
tb = 100 oC + 038 oC = 10038 oC
Cr(NO3)3 rarr Cr3+(aq) + 3NO3ndash(aq) ν = 4
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + 3 090 = 37
= 0513 Kkg molndash1 020 mol kgndash1 37 = 038 K
bull Jonska jedinjenja pri rastvaranju potpuno disosuju egrave α = 100 rarr stvarnistepen disocijacije
bull Eksperimentalno određena vrednost je uvek egrave α lt 100 rarr prividni stepen disocijacije
bull Suprotno naelektrisani joni u rastvoru elektrolita grade jonske parove
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
α = 100 α = 50
c1 lt c2
jonski par
bull sa porastom koncentracije zbog stvaranja jonskih parova α opada
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati temperaturu ključanja rastvora hrom(III)-nitrata koncentracije 020 mol kgndash1 ako je stepen disocijacije soli u rastvoru 90
∆Tb = Kb m i
tb = 100 oC + 038 oC = 10038 oC
Cr(NO3)3 rarr Cr3+(aq) + 3NO3ndash(aq) ν = 4
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + 3 090 = 37
= 0513 Kkg molndash1 020 mol kgndash1 37 = 038 K
bull Jonska jedinjenja pri rastvaranju potpuno disosuju egrave α = 100 rarr stvarnistepen disocijacije
bull Eksperimentalno određena vrednost je uvek egrave α lt 100 rarr prividni stepen disocijacije
bull Suprotno naelektrisani joni u rastvoru elektrolita grade jonske parove
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORIRAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA
α = 100 α = 50
c1 lt c2
jonski par
bull sa porastom koncentracije zbog stvaranja jonskih parova α opada
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
∆Tf = 0053 K
PRIMER
RAZBLARAZBLAŽŽENI RASTVORIENI RASTVORI
bull Izračunati prividni stepen disocijacije u rastvoru cink(II)-sulfata ako rastvor koji sadrži 050 g ove soli u 150 g vode mrzne na ndash0053 oC
∆Tf = Kf m i
ZnSO4 rarr Zn2+(aq) + SO42ndash(aq) ν = 2
i = 1 + (ν ndash 1) α = 1 + α
)OH( )(ZnSO)ZnSO(
24
4
mMmm
sdot= 1ndash
3ndash1ndash kg mol 00206 kg 10 150 mol g 5161
g 500 =sdotsdot
=
f
f
mKTi ∆= 138
kg mol 00206 mol Kkg 861K 0530 1ndash1ndash =
sdot=egrave
egrave α = i ndash 1 = 138 ndash 1 = 038 = 38
bull U vodenom rastvoru u molekulskom (nejonizovanom) obliku nalaze se slabi elektroliti
sva jedinjenja koja nisu rastvorna u vodislabe baze (NH3)slabe kiseline (CH3COOH HClO HNO2 H2S itd)voda
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull U vodenom rastvoru mnoge supstance se nalaze u obliku jona rarr o tome je potrebno voditi računa pri odigravanju hemijskih reakcija i pisanju odgovarajućih jednačina
bull U vodenom rastvoru u jonizovanom (disosovanom) obliku nalaze se jaki elektroliti
sva jedinjenja sa jonskom vezom ako su rastvorna u vodi (soli baze alkalnih i zemnoalkalnih metala)jake kiseline (HCl HBr HI HClO4 H2SO4 HNO3 itd)
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
2NaCl + K2SO4 rarr 2KCl + Na2SO4
2Na+ + 2Clndash + 2K+ + SO42ndash rarr 2K+ + 2Clndash + 2Na+ + SO4
2ndash
0 rarr 0NEMA REAKCIJE
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
bull Pravilan način pisanja jednačina hemijskih reakcija je u jonskom obliku jer jonski oblik pokazuje suštinu hemijske reakcije
AgNO3 + NaCl rarr
Ag+ + NO3ndash + Na+ + Clndash rarr AgCl(s) + Na+ + NO3
ndash
Ag+(aq) + Clndash(aq) rarr AgCl(s) suština reakcije
Eliminacija jona koji ne učestvuju u
reakciji
AgCl(s) + NaNO3
bull Do reakcije dolazi kada nastajeslab elektrolit talog gas
proizvod napuštasistem (rastvor)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
HCl + CH3COONa rarr
H+ + Clndash + CH3COOndash + Na+ rarr CH3COOH + Na+ + Clndash
H+(aq) + CH3COOndash(aq) rarr CH3COOH(aq)
HCl + NaOH rarr
H+ + Clndash + Na+ + OHndash rarr Na+ + Clndash + H2O
H+(aq) + OHndash(aq) rarr H2O(l)
CH3COOH + NaCl
NaCl + H2O
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
2HNO3 + Na2S rarr
2H+ + 2NO3ndash + 2Na+ + S2ndash rarr H2S(g) + 2Na+ + 2NO3
ndash
2H+(aq) + S2ndash(aq) rarr H2S(g)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
2HCl + Na2CO3 rarr
2H+ + 2Clndash + 2Na+ + CO32ndash rarr 2Na+ + 2Clndash + CO2 + H2O
2H+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CO2(g) + H2O(l)
H2S(g) + 2NaNO3
2NaCl + CO2 + H2O
(CH3COO)2Ca + Na2CO3 rarr
2CH3COOndash + Ca2+ + 2Na+ + CO32ndash rarr 2CH3COOndash + 2Na+ + CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32ndash(aq) rarr CaCO3(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
NaOH + NH4Cl rarr
Na+ + OHndash + NH4+ + Clndash rarr Na+ + Clndash + NH3 + H2O
OHndash(aq) + NH4+(aq) rarr NH3(g) + H2O(l)
2CH3COONa + CaCO3(s)
NaCl + NH3 + H2O
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE
FeSO4 + 2NaOH rarr
Fe2+ + SO42ndash + 2Na+ + 2OHndash rarr Fe(OH)2(s) + 2Na+ + SO4
2ndash
Fe2+(aq) + 2OHndash(aq) rarr Fe(OH)2(s)
REAKCIJE JONSKE IZMENE
RASTVORIRASTVORI
Na2CO3 + 2NH4Cl rarr
2Na+ + CO32ndash + 2NH4
+ + 2Clndash rarr 2Na+ + 2Clndash + 2NH4+ + CO3
2ndash
Fe(OH)2(s) + Na2SO4
2NaCl + (NH4)2CO3
NEMA REAKCIJE