Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

CHEMIA OGÓLNA Wykład 5. AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 2 CHEMIA ROZTWORÓW Roztwór Roztwór – homogeniczna mieszanina składająca się z jednej lub więcej.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "CHEMIA OGÓLNA Wykład 5. AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 2 CHEMIA ROZTWORÓW Roztwór Roztwór – homogeniczna mieszanina składająca się z jednej lub więcej."— Zapis prezentacji:

1 CHEMIA OGÓLNA Wykład 5

2 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 2 CHEMIA ROZTWORÓW Roztwór Roztwór – homogeniczna mieszanina składająca się z jednej lub więcej substancji rozpuszczonych w rozpuszczalniku.

3 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 3 Rodzaje roztworów substancja rozpuszczona stopy metali wilgoć w drewnie wodór w platynie ciało stałe słodkie napoje herbata wódka etanol w wodzie napoje gazowane CO 2 w wodzie ciecz dym popiół w powietrzu wilgoć woda w powietrzu powietrze O 2 i inne gazy w N 2 gaz ciało stałecieczgaz rozpuszczalnik

4 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 4 STĘŻENIA Stężenia podaje skład roztworów. Rodzaje stężeń procent wagowy, stężenie procentowe, procent objętościowy, ułamek molowy, stężenie molowe, stężenie normalne.

5 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 5 Procent wagowy (stężenie procentowe) Procent wagowy (stężenie procentowe) – podaje ilość jednostek wagowych (np. gramów) substancji rozpuszczonej w 100 jednostkach (gramach) wagowych roztworu. % w – procent wagowy, lub C p – stężenie procentowe, m s – masa substancji rozpuszczonej, m r–ru – masa roztworu, m rozp – masa rozpuszczalnika.

6 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 6 Przykład: Obliczyć stężenie procentowe roztworu przygotowanego przez rozpuszczenie 25g NaCl w 150g wody. Dane: m s =25g, m rozp =150g. Rozwiązanie:

7 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 7 Procent objętościowy Procent objętościowy – podaje ilość jednostek objętości substancji rozpuszczonej w 100 jednostkach objętości roztworu. % v – procent objętościowy, v s – objętość substancji rozpuszczonej, v r–ru – objętość roztworu, v rozp – objętość rozpuszczalnika.

8 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 8 Jaki jest procent objętościowy roztworu, jeżeli 40cm 3 etanolu rozpuszczono w 60cm 3 wody? Dane: v s = 40cm 3, v rozp = 60cm 3. Rozwiązanie: Przykład:

9 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 9 Ułamek molowy Ułamek molowy – podaje stosunek ilości moli jednego ze składników do sumy ilości moli wszystkich składników w roztworze. x s – ułamek molowy, n s – ilość moli składnika, n 1,2,..,i – ilość moli składnika i,

10 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 10 Rozwiązanie: Ile wynosi ułamek molowy NaCl jeżeli 10g tej soli rozpuszczono w 150g wody? Dane: m NaCl = 10g, m H2O = 150g. Przykład:

11 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 11

12 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 12 Stężenie molowe Stężenie molowe – podaje ilość moli substancji rozpuszczonej w 1dm 3 roztworu. C M – stężenie molowe, n –ilość moli substancji rozpuszczonej, v – objętość roztworu, m s – masa substancji rozpuszczonej, M s –masa molowa substancji rozpuszczonej.

13 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 13 Rozwiązanie: Ile gramów CaCl 2 należy odważyć, aby przygotować 2dm molowego roztworu? Dane: C M = 3.5mol/dm 3, v r–ru = 2dm 3 Przykład:

14 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 14

15 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 15 Stężenie normalne Stężenie normalne – podaje ilość gramo– równoważników substancji rozpuszczonej w 1dm 3 roztworu. C N – stężenie normalne, g s –ilośc gramorównoważników substancji, v – objętość roztworu, m s – masa substancji, G s – gramorównoważnik.

16 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 16 Gramorównoważnik Gramorównoważnik – ilość gramów substancji powiązana z oddaniem lub przyjęciem jednego mola, elektronów. Inaczej – masa molowa podzielona przez ogólną wartościowość dodatnią lub ujemną. Kwasy Kwasy – gramorównoważnik jest równy masie molowej podzielonej przez ilość atomów wodoru. Przykład:

17 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 17 Wodorotlenki Wodorotlenki – gramorównoważnik jest równy masie molowej podzielonej przez ilość grup wodorotlenowych. Przykład:

18 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 18 Sole Sole – gramorównoważnik jest równy masie molowej podzielonej przez ilość atomów metalu pomnożoną przez jego wartościowość. Przykład:

19 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 19 Rozwiązanie: Ile gramów Ca(HCO 3 ) 2 znajduje się w 0.5dm 3 roztworu 2–normalnego? Dane: C N = 2wal/dm 3, v rozp. = 0.5dm 3 Przykład:

20 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 20

21 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 21 ROZPUSZCZNIE Roztwory powstają przez rozpuszczanie substancji w rozpuszczalniku w wyniku: reacji chemicznych, solwatacji, dyspersji.

22 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 22 Rozpuszczanie w wyniku reakcji Rozpuszczająca się substancja reaguje z cząsteczkami rozpuszczalnika lub innej, wcześniej rozpuszczonej substancji, tworząc nowy związek chemiczny. Przykład:

23 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 23 Rozpuszczanie w wyniku solwatacji Solwatacja(hydratacja) Solwatacja (hydratacja) – polega na otaczaniu cząsteczek rozpuszczającej się substancji przez cząsteczki rozpuszczalnika (wody).

24 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 24 Rozpuszczanie soli kuchennej w wodzie

25 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 25 Rozpuszczanie w wyniku dyspersji Dyspersja Dyspersja – mieszanie się dwóch substancji w wyniku dyfuzji i oddziaływań międzycząsteczkowych, zachodzi głównie w gazach.

26 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 26 Rozpuszczalność Rozpuszczalność – Rozpuszczalność – ilość substancji rozpuszczonej w określonym rozpuszczalniku w określonych warunkach temperatury i ciśnienia. Roztwór w stanie równowagi z osadem (taki, w którym nie można rozpuścić więcej substancji) nazywamy nasyconym.

27 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 27 Maksymalną rozpuszczalność często wyraża się jako maksymalne stężenie (stężenie roztworu nasyconego) i wyraża się w gramach na 100 g rozpuszczalnika. s s – rozpuszczalność, m s – masa substancji, m rozp – masa rozpuszczalnika.

28 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 28 Wpływ temperatury Wpływ temperatury zależny jest od efektu cieplnego procesu rozpuszczania: H 0 T - s. Wpływ temperatury na rozpuszczalność niektórych soli.

29 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 29 Wpływ ciśnienia Wpływ ciśnienia na stężenie gazu rozpuszczonego Prawo Henryego: W stałej temperaturze ilość rozpuszczonego gazu jest proporcjonalna do ciśnienia cząstkowego gazu w równowadze z cieczą.

30 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 30 Wpływ ciśnienia cząstkowego na rozpuszczalność gazów w wodzie

31 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 31 Fizykochemiczne właściwości roztworów roztwory doskonałerzeczywiste siły międzycząsteczkowe A-B = A-A i B-B siły międzycząsteczkowe A-B > A-A i B-B

32 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 32 Prawo Raoulta – ciśnienie par prawo Raoulta prawo Raoulta – podaje, że ciśnienie cząstkowe par składnika nad roztworem jest proporcjonalne do ciśnienia, jakie wykazywałby czysty składnik oraz jego ułamka molowego. p i – ciśnienie pary składnika i, p 0 i – ciśnienie par nad czystym składnikiem i, x i – ułamek molowy składnika i, p – ciśnienie całkowite nad roztworem.

33 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 33 Zależność ciśnienia par składników nad roztworem od składu roztworu idealnego.

34 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 34 Temperatura wrzenia i krzepnięcia roztworu Wzrost stężenia roztworu powoduje podniesienie temperatury wrzenia i obniżenie temperatury krzepnięcia K E – stała ebulioskopowa, C m – stężenie molarne, K C – stała krioskopowa.

35 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 35 Dyfuzja Proces dyfuzji Proces dyfuzji – proces polegający na przemieszczaniu się substancji z obszaru o wyższym stężeniu do obszaru o niższym stężeniu. Dyfuzja barwnika w wodzie

36 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 36 v – prędkość dyfuzji, A – powierzchnia, D – współczynnik dyfuzji, C – gradient stężenia. D 0 – maksymalny współczynnik dyfuzji (dla nieskończonej T), E a – energia aktywacji, T – temperatura, R – stała gazowa.

37 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 37 Osmoza Osmoza Osmoza - dyfuzja cząsteczek rozpuszczalnika przez membranę półprzepuszczalną, oddzielającą dwa roztwory różniące się potencjałami chemicznymi. Różnica potencjałów chemicznych wynika z różnicy składu (stężenia) roztworów. Błona półprzepuszczalna musi być przepuszczalna dla rozpuszczalnika, a nieprzepuszczalna dla substancji rozpuszczonej. Proces ten powoduje gradient ciśnienia po obu stronach membrany.

38 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 38 – ciśnienie osmotyczne, C – gradient stężenia.

39 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 39 Dysocjacja Dysocjacja Dysocjacja – rozpad cząsteczek na jony pod wpływem rozpuszczalnika. elektrolitami Dysocjujące cząsteczki nazywamy elektrolitami. Mają one zdolność przewodzenia prądu. Przykład:

40 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 40 Stopień dysocjacji – Stopień dysocjacji – zdolność substancji do dysocjacji – stosunek ilości cząsteczek dysocjujących do ogólnej ilości cząsteczek w roztworze. n zd – ilość cząsteczek zdysocjowanych, n 0 – całkowita ilość cząsteczek w roztworze. 1 – mocne elektrolity, < 0.1– słabe elektrolity, 0.1< < 1 – elektrolity średniej mocy.

41 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 41 Stała dysocjacji – Stała dysocjacji – stała równowagi reakcji dysocjacji. – stężenia jonów, – stężenie cząsteczek niezdysocjowanych. K d – stała dysocjacji,

42 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 42 Prawo rozcieńczeń Ostwalda Prawo rozcieńczeń Wilhelma Ostwalda Prawo rozcieńczeń Wilhelma Ostwalda podaje zależność stałej dysocjacji od stopnia dysocjacji i stężenia. prawo to stosuje się wyłącznie do elektrolitów słabych (<0,1). K d – stała dysocjacji, c – stężenie elektrolitu, – stopień dysocjacji.

43 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 43 Aktywność Aktywność – Aktywność – inaczej stężenie rzeczywiste podaje ilość cząsteczek w roztworze i oddziaływania pomiędzy nimi. a i – aktywność składnika i, f i – współczynnik aktywności składnika i, c i – stężenie składnika i. Dla roztworów rozcieńczonych f i 1, więc a i = c i.

44 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 44 Iloczyn rozpuszczalności Dla trudnorozpuszalnych soli mianownik w wyrażeniu na stałą dysocjacji można przyjąć za wartość stałą. L – iloczyn rozpuszczalności.

45 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 45 Iloczyn rozpuszczalności Iloczyn rozpuszczalności – iloczyn stężeń jonów trudno rozpuszczalnej soli w jej roztworze nasyconym w określonych warunkach. (T,P). Przykład:

46 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 46 Teorie kwasów i zasad Teoria Arrheniusa Kwasy Kwasy – substancje dysocjujące z wydzieleniem jonu hydroniowego H 3 O + (jon H + w rzeczywistości istnieje zawsze w towarzystwie cząsteczki wody). Zasady Zasady – substancje dysocjujące z wydzieleniem jonu wodorotlenowego OH -. Kwas Zasada

47 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 47 Kwas Kwas – donor protonu (H + ). Zasada Zasada – akceptor protonu (H + ). Istnieją pary kwasowo–zasadowe Teoria Brønsteada i Lowryego Przykład:

48 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 48 Teoria Lewisa Kwas Kwas – akceptor pary elektronowej, Zasada Zasada – donor pary elektronowej. Przykład:

49 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 49 Miara kwasowości – pH Woda dysocjuje w bardzo niewielkim stopniu: 0< pH < 14 – pH skala

50 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 50 substancjapH kwas z akumulatora kwas żołądkowy napój typu cola ocet sok pomarańczowy piwo kwaśny deszcz kawa herbata zdrowa skóra człowieka mleko czysta woda krew woda morska mydło stałe depilator w kremie wybielacz – < – –

51 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 51 Pomiar pH przeprowadza się za pomocą: wskaźników – związków, najczęściej organicznych, które zmieniają zabarwienie ze zmianą pH (lakmus, BBT, fenoloftaleina, oranż metylowy, itp.) papierki wskaźnikowe – bibuła nasączona kilkoma wskaźnikami, zmieniająca barwę w zależności od pH, Skala pH dla papierków wskaźnikowych pH – metru z elektrodą szklaną.

52 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 52 Zasada działąnia pH–metru

53 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 53 Hydroliza Hydroliza Hydroliza – reakcja jonów soli z wodą. Sole mocnych kwasów i mocnych zasad nie ulegają hydrolizie. Przykład: dysocjacja wody

54 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 54 Sale mocnych kwasów i słabych zasad: Przykład: odczyn po hydrolizie kwaśny pH < 7

55 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 55 Sole słabych kwasów i mocnych zasad: Przykład: odczyn po hydrolizie zasadowy pH > 7

56 AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 56 Sole słabych kwasów i słabych zasad: Przykład: odczyn po hydrolizie obojętny pH 7


Pobierz ppt "CHEMIA OGÓLNA Wykład 5. AGH WIMiR, wykład z chemii ogólnej 2 CHEMIA ROZTWORÓW Roztwór Roztwór – homogeniczna mieszanina składająca się z jednej lub więcej."

Podobne prezentacje


Reklamy Google