razblaŽeni rastvori svojstva razblaŽenih … hemija 1/12_razblazeni... · rastvori. idealni...
TRANSCRIPT
RAZBLAŽENI RASTVORI
SVOJSTVA RAZBLAŽENIH RASTVORA
RAZBLAŽENI RASTVOR ≈ IDELAN RASTVOR
Važi Raulov zakon
p(A) = x(A) po(A)
molski udeo - brojnost
KOLIGATIVNA SVOJSTVA RASTVORA
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
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)
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)
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)
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
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
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
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
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 =
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
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
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.
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
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
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
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.
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
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.
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