razblaŽeni rastvori svojstva razblaŽenih … hemija 1/12_razblazeni... · rastvori. idealni...

of 20 /20
RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH RASTVORA RAZBLAŽENI RASTVOR IDELAN RASTVOR Važi Raulov zakon p(A) = x(A) p o (A) molski udeo - brojnost KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA

Upload: truongthien

Post on 04-Apr-2019

267 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

SVOJSTVA RAZBLAŽENIH RASTVORA

RAZBLAŽENI RASTVOR ≈ IDELAN RASTVOR

Važi Raulov zakon

p(A) = x(A) po(A)

molski udeo - brojnost

KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA

Page 2: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA

Ona svojstva koje zavise od broja čestica, ne i od njihove vrste

- sniženje napona pare- povišenje temperature ključanja- sniženje temperature mrežnjenja- osmotski pritisak

Page 3: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RASTVORI

Idealni rastvoriRastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti(A----B) sličan interakcijama koje postoje među molekulima rastvarača (A---A) i među molekulima rastvorene (B---B) supstance (npr. smeša, tj. rastvor n-heptana u n-heksanu).

Za idealne rastvore važi Raulov zakon

puk = p(A) + p(B) + ...

pA = x(A) po(A)

Napon pare neke komponente smeše je proporcionalan molskom udelu te komponente u smeši

Molski udeo A Napon pare čiste komponente A

po(A)

pA = x(A) po(A)

pB = x(B) po(B)

puk = x(A) po(A) + x(B) po(B)

Page 4: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

SNIŽENJE NAPONA PARE

Raulov zakon

p(A) = x(A) po(A)p(A)po(A)

Napon pare čistog

rastvarača

Napon pare rastvarača

iznad rastvora

molski udeo rastvarača

x(A) = 1 – x(B)

molski udeo rastvorene supstance

p(A) = [1 – x(B) ] po(A)p(A) = po(A) – x(B) po(A)

po(A) – p(A) = x(B) po(A)

Δp = x(B) po(A)

Page 5: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

Tečno

p

Priti

sak

Temperatura

Gas

Čvrsto

RAZBLAŽENI RASTVORI

SNIŽENJE NAPONA PARE

Δp = x(B) po(A)

x(B) ~ n(B)

ANN

n(B)

(B)=

Δp proporcionalan je broju čestica N(B)

Page 6: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

POVIŠENJE TEMPERATURE KLJUČANJA

Tečno

p

Priti

sak

Temperatura

Gas

Čvrsto

ΔTb

Tbtemperatura

ključanja rastvarača

Tb(rastv.)temperatura

ključanja rastvora

ΔTb = Tb(rastv.) – Tb

ΔTb = k Δp

Δp = x(B) po(A)

ΔTb = k po(A) x(B)

Posle preuređivanja

ΔTb = Kbm

Ebulioskopska konstanta

Molalitet

Page 7: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

POVIŠENJE TEMPERATURE KLJUČANJA

Kb – molalno povišenje temperature ključanja rastvarača ili ebulioskopska konstanta

Karakteristika rastvarača

(A)(B)(B)

(A)(B)

ΔmM

mK

mn

KmKT bbbb === A – rastvaračB – rastvorena supstanca

(A)Δ(B)

(B)mTmK

Mb

b= Određivanje molarne mase nepoznate supstance.Metoda EBULIOSKOPIJA

Page 8: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

SNIŽENJE TEMPERATURE MRŽNJENJA

Tftemperatura

mržnjenja rastvarača

Tf(rastv.)temperatura

mržnjenja rastvora

ΔTf =Tf – Tf(rastv.)

Slično kao i za ΔTb dobija se

ΔTf = Kf m

Krioskopska konstanta

Molalitet

Tečno

p

Priti

sak

Temperatura

Gas

Čvrsto

ΔTf

Page 9: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

Kf – molalno sniženje temperature mržnjenja rastvarača ili krioskopska konstanta

Karakteristika rastvarača

A – rastvaračB – rastvorena supstanca

(A)Δ(B)

(B)mTmK

Mf

f=Određivanje molarne mase nepoznate supstance.

Metoda KRIOSKOPIJA

ΔTf = Kf mSličnim preuređivanjem iz

SNIŽENJE TEMPERATURE MRŽNJENJA

Page 10: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

OSMOZA

cRTΠ =Polupropustljiva membrana

Čist rastvarač Rastvor Čist rastvarač Rastvor

Polupropustljiva membrana

Δh p = ρ g Δh = Π

Difuzija molekula rastvarača u rastvor - OSMOZA

Rastvorena supstanca

Osmotski pritisak

nRTVΠ =

Page 11: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

OSMOZA

Prečišćavanje vodeUticaj koncentracije rastvora

unetog u krvotok na krvna zrnca.

Hipotoničanrastvor

Hipertoničanrastvor

Izotoničanrastvor

fiziološki rastvor: 0,95 % rastvor NaCl

Osmoza

Voda(rastvarač)

Polupropustljiva membrana

Koncentrovanirastvor

Prečišćenavoda

Morskavoda

Spoljašnjipritisak

Osmotskipritisak

Reversna osmoza

Page 12: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA

Elektroliti – supstance čiji vodeni rastvori provode električnu struju.

A+B-(s) → A+(aq) + B-(aq) H2O

Jonska jedinjenja

Polarna kovalentna jedinjenja

A─B(s, l, g) → A+(aq) + B-(aq) H2O

disocijacija

jonizacija

Pri disocijaciji ili jonizaciji dolazi do stvaranja većeg broja čestica u rastvoru.

α = n(jonizovano)

n(ukupno)Stepen jonizacije do 30 % - slab elektrolit

od 30 do 100 % - jak elektrolit

Page 13: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITANepolarne kovalentne supstance

Polarnekovalentne supstance

4 čestice

Jonskojedinjenje

5 česticaAko je jonizovalo

samo 25 %

8 česticaJonska jedinjenja su potpuno

disosovana u vodenom rastvoru

Pri disocijaciji ili jonizaciji dolazi do stvaranja većeg broja čestica u rastvoru.

U rastvorima elektrolita izraženija su koligativna svojstva.

Page 14: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA

ΔTf (elektrolit) > ΔTf,teor

ΔTb (elektrolit) > ΔTb,teor

Π(elektrolit) > Πteor

ΔTf,teor = Kf mΔTb,teor = Kb mΠteor = c R T

ΔTf (elektrolit) = i ·ΔTf,teor = i ·Kf·m

Zbog povećanja broja čestica ΔTf, ΔTf i Π su veći za faktor:

teorijsko

ukupno

NN

i = i – vant Hofov koeficijent (broj)

ΔTb (elektrolit) = i ·ΔTb,teor = i ·Kb·m

Π(elektrolit) = i ·Πteor = i · cRT

Page 15: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA

i = 1 + (ν – 1)α vant Hofov koeficijent (broj)

broj četica koje nastaju jonizacijom jednog molekula ili formulske jedinice

CH3COOH = CH3COO– + H+ ν = 2

Određivanjem nekog od koligativnih svojstava može se izračunati stepen jonizacije:

α = i – 1ν – 1

CaCl2 = Ca2+ + 2Cl– ν = 3

Page 16: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA ELEKTROLITA

Za jonska jedinjenja bi trebalo da je α = 100 % stvarni stepen disocijacije

Eksperimentalno se određuje α < 100 % prividni stepen disocijacije

α < 100 % zbog stvaranja jonskih parova

Utiče na smanjenje broja čestica u rastvoru.Kao da supstanca nije potpuno disosovasna.

Jonski par

Page 17: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

JAKI I SLABI ELEKTROLITI

Neektrolit Slab elektrolit Jak elektrolit

Nema jona

Malo jona

Punojona

Jonski oblik jednačineSlabi elektroliti se pišu u obliku molekula.

Jaki elektroliti se pišu u obliku jona.

Page 18: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

REAKCIJE JONSKE IZMENE I PISANJE JEDNAČINA U JONSKOM OBLIKU

2 NaCl + K2SO4 → 2 KCl + Na2SO4

2Na+ + 2Cl- + 2K+ + SO42- → 2K+ + 2Cl- + 2Na+ + SO4

2-

0 → 0 NEMA REAKCIJE

Do reakcije jonske izmene dolazi kada nastaje:slab elektrolit, talog, gas.

AgNO3 + NaCl → AgCl(s) + NaNO3

Ag+ + NO3- + Na+ + Cl- → AgCl(s) + Na+ + NO3

-

Ag+(aq) + Cl-(aq) → AgCl(s) Nastaje talog

Page 19: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

REAKCIJE JONSKE IZMENE I PISANJE JEDNAČINA U JONSKOM OBLIKU

HCl + NaOH → NaCl + H2OH+ + Cl- + Na+ + OH- → Na+ + Cl- + H2O

H+(aq) + OH-(aq) → H2O(l)

HNO3 + KOH → KNO3 + H2OH+ + NO3

- + K+ + OH- → K+ + NO3- + H2O

H+(aq) + OH-(aq) → H2O(l)

Isti jonski oblik

Jonski oblik jednačine pokazuje koji joni zapravo učestvuju u reakciji.

Page 20: RAZBLAŽENI RASTVORI SVOJSTVA RAZBLAŽENIH … hemija 1/12_Razblazeni... · RASTVORI. Idealni rastvori Rastvor u kojem je tip međumolekulskih interakcija između molekula dve tečnosti

RAZBLAŽENI RASTVORI

REAKCIJE JONSKE IZMENE I PISANJE JEDNAČINA U JONSKOM OBLIKU

2HNO3 + Na2S → H2S(g) + 2NaNO3

2H+ + 2NO3- + 2Na+ + S2- → H2S(g) + 2Na+ + 2NO3

-

2H+(aq) + S2-(aq) → H2S(g) Nastaje gas

HCl + CH3COONa →

H+ + Cl– + CH3COO– + Na+ → CH3COOH + Na+ + Cl–

H+(aq) + CH3COO–(aq) → CH3COOH(aq)

CH3COOH + NaCl

Nastaje slab elektrolit