Zjawiska zachodzące w roztworach. Równowagi jonowe w wodnych roztworach elektrolitów. Rozpuszczanie. Rozpuszczanie w wyniku reakcji chemicznej

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Zjawiska zachodzące w roztworach. Równowagi jonowe w wodnych roztworach elektrolitów. Rozpuszczanie. Rozpuszczanie w wyniku reakcji chemicznej"

Grzegorz Murawski
6 lat temu
Przeglądów:

Zjawiska zachodzące w roztworach rozpuszczaie dyfuzja osoza dysocjacja hydratacja hydroliza Rówowagi joowe w wodych roztworach elektrolitów dysocjacja elektrolitów stała i stopień dysocjacji prawo

której powstaje owa rozpuszczoa substacja, - oddziaływaie substacji z rozpuszczalikie w wyiku której powstaje solwatowaa fora rozpuszczaej substacji, 3- dyspersja substacji w rozpuszczaliku

cząsteczkai rozpuszczalika w wyiku czego powstaje solwatowaa fora cząsteczki (jou) fora ta jest przeważie strukturą przestrzeą w której cząsteczka (jo) są otoczoe ściśle zorietowayi cząsteczkai

1 Zjawiska zachodzące w roztworach rozpuszczaie dyfuzja osoza dysocjacja hydratacja hydroliza Rówowagi joowe w wodych roztworach elektrolitów dysocjacja elektrolitów stała i stopień dysocjacji prawo rozcieńczeń Ostwalda 1 Rozpuszczaie Roztwory powstają w wyiku rozpuszczeia substacji w rozpuszczaliku Tworzeie roztworu oże zachodzić poprzez: 1- cheiczą reakcje substacji z rozpuszczalikie w wyiku której powstaje owa rozpuszczoa substacja, - oddziaływaie substacji z rozpuszczalikie w wyiku której powstaje solwatowaa fora rozpuszczaej substacji, 3- dyspersja substacji w rozpuszczaliku Rozpuszczaie w wyiku reakcji cheiczej CO + H O = H CO 3 P O 5 + 3H O = H 3 PO 4 Rozpuszczaie w wyiku solwatacji cząsteczek lub joów Solwatacją azyway oddziaływaie cząsteczek lub joów daej substacji z cząsteczkai rozpuszczalika w wyiku czego powstaje solwatowaa fora cząsteczki (jou) fora ta jest przeważie strukturą przestrzeą w której cząsteczka (jo) są otoczoe ściśle zorietowayi cząsteczkai rozpuszczalika hydratacja - uwodieie 3 4 Charakter oddziaływaia cząsteczka (jo) rozpuszczalik zależy do budowy cheiczej cząsteczki i rozpuszczalika oddziaływaie elektrostatycze lub oddziaływaie poprzez siły dyspersyje Rozpuszczaie alkoholu w wodzie polare cząsteczki wody oddziałują z polarą grupą OH alkoholu 5 6

I większa stała dielektrycza rozpuszczalika, będąca iarą jego własości polarych ty łatwiej rozpuszczają się w i cząsteczki polare lub kryształy joowe Rozpuszczalość Maksyala ilość substacji, jaką oża

rozpuszczalika iepolarego CCl 4 Rozpuszczaie w rozpuszczalikach iepolarych zachodzi Roztwór pozostający w rówowadze z substacją ierozpuszczoą osi azwę roztworu asycoego wskutek oddziaływaia sił

teperatury a rozpuszczalość wybraych soli w wodzie 9 10 1 Stężeie asycoego roztworu pewej substacji wyosi 15% Oblicz rozpuszczalość tej substacji Odp Rozpuszczalość substacji wyosi g/100g wody

2 I większa stała dielektrycza rozpuszczalika, będąca iarą jego własości polarych ty łatwiej rozpuszczają się w i cząsteczki polare lub kryształy joowe Rozpuszczalość Maksyala ilość substacji, jaką oża rozpuścić w jedostce objętości rozpuszczalika w daej teperaturze i ciśieiu Wyrażaa jest przeważie w graach substacji rozpuszczoej w 1 d 3 rozpuszczalika lub graach a 100 graów rozpuszczalika przykład rozpuszczalika iepolarego CCl 4 Rozpuszczaie w rozpuszczalikach iepolarych zachodzi Roztwór pozostający w rówowadze z substacją ierozpuszczoą osi azwę roztworu asycoego wskutek oddziaływaia sił dyspersyjych 7 8 Wpływ teperatury a rozpuszczalość substacja + rozpuszczalik = roztwór - Q substacja + rozpuszczalik = roztwór + Q Wpływ teperatury a rozpuszczalość azotu i tleu w wodzie Wpływ teperatury a rozpuszczalość wybraych soli w wodzie Stężeie asycoego roztworu pewej substacji wyosi 15% Oblicz rozpuszczalość tej substacji Odp Rozpuszczalość substacji wyosi g/100g wody Rozpuszczalość pewej substacji wyosi 0g/100g rozpuszczalika Oblicz stężeie procetowe asycoego roztworu tej substacji Dyfuzja - proces saorzutego rozprzestrzeiaia się cząsteczek lub eergii w day ośrodku (p w gazie, cieczy lub ciele stały), będący kosekwecją chaotyczych zderzeń cząsteczek dyfudującej substacji iędzy sobą lub z cząsteczkai otaczającego ją ośrodka Dyfuzja uożliwia ieszaie się substacji pozostających w fazie gazowej lub ciekłej Siłą apędową dyfuzji przy ieszaiu jest dążeie układu do rówowagi terodyaiczej Odp Stężeie procetowe wyosi % 11 Osiągięcie stau rówowagi ie ozacza jedak zatrzyaia dyfuzji Trwa oa adal, tyle że dzięki dokładeu wyieszaiu się wszystkich składików ie prowadzi już do zia stężeia 1

Zjawisko osozy Osoza - przeikaie cząsteczek rozpuszczalika przez półprzepuszczalą błoę oddzielającą roztwory o różych stężeiach ciśieie π osotycze rozpuszczalik przepływa dążąc do wyrówaia stężeń po

osotyczego c = c 1 -c jest różicą stężeń olowych po obu stroach ebray 13 14 Mebraa zatrzyuje zaieczyszczeia orgaicze i ieorgaicze oraz rozpuszczoe w wodzie ciała stałe, etale ciężkie, pierwiastki

zdolość do odrzuceia zaczie powyżej 90% substacji rozpuszczoych powoduje praktyczie idealą czystość przepuszczoej wody i stawia ją zdecydowaie a czele wszystkich iych etod oczyszczaia wody bakteria

powstaje roztwór przewodzący prąd substacje ulegające dysocjacji elektrolityczej azyway elektrolitai dysocjacja chlorowodoru w wodzie Teoria Arrheiusa kwas - związek zawierający wodór i oddający w

3 Zjawisko osozy Osoza - przeikaie cząsteczek rozpuszczalika przez półprzepuszczalą błoę oddzielającą roztwory o różych stężeiach ciśieie π osotycze rozpuszczalik przepływa dążąc do wyrówaia stężeń po obu stroach ebray błoa przepuszcza tylko cząsteczki rozpuszczalika wytwarza się różica stężeń substacji rozpuszczoej powstaie ciśieie proporcjoale do różicy stężeń powstałe ciśieie π osi azwę ciśieia osotyczego c = c 1 -c jest różicą stężeń olowych po obu stroach ebray Mebraa zatrzyuje zaieczyszczeia orgaicze i ieorgaicze oraz rozpuszczoe w wodzie ciała stałe, etale ciężkie, pierwiastki radioaktywe, przepuszczając tylko cząsteczki czystej wody Filtracja wody przy zastosowaiu ebray Mebraa posiada porowatość zbliżoą do cząsteczki wody tj 0,0001 ikroa (ikro = 0,001 ) Uzyskiwaa a iej zdolość do odrzuceia zaczie powyżej 90% substacji rozpuszczoych powoduje praktyczie idealą czystość przepuszczoej wody i stawia ją zdecydowaie a czele wszystkich iych etod oczyszczaia wody bakteria 0,-1,0 ikroa wirus 0,0-0,4 ikroa otwór w ebraie 0,0001 ikroa Dysocjacja elektrolitycza Dysocjacją elektrolityczą azyway rozpad substacji a joy pod wpływe rozpuszczalika w wyiku tego procesu powstaje roztwór przewodzący prąd substacje ulegające dysocjacji elektrolityczej azyway elektrolitai dysocjacja chlorowodoru w wodzie Teoria Arrheiusa kwas - związek zawierający wodór i oddający w wodzie H + (proto) zasada - związek uwaliający ze swojej cząsteczki joy wodorotleowe OH - teoria ta ie tłuaczy własości zasadowych aoiaku (NH 3 ) i ai (R- NH ) w wodzie ie uwzględia faktu, że protoy w wodzie występują w postaci jou hydroiowego H 3 O + HCl H + + Cl - Svate August Arrheius ( ) 17 18

Rówowagi joowe w wodych roztworach elektrolitów Dysocjacja elektrolitów Proces rozpadu elektrolitu pod wpływe wody lub iych rozpuszczalików polarych, a joy Stała dysocjacji d [ A = AB + ] [ B [ AB ]

ałe, a ogół iejsze od 0,1 N 0 0 Prawo rozcieńczeń Ostwalda Stopień dysocjacji słabego elektrolitu wzrasta wraz z rozcieńczaie jego roztworu AB = A + + B - = + [ A ][ B [ AB] ] [A] = [B] = cα Wilhel

4 Rówowagi joowe w wodych roztworach elektrolitów Dysocjacja elektrolitów Proces rozpadu elektrolitu pod wpływe wody lub iych rozpuszczalików polarych, a joy Stała dysocjacji d [ A = AB + ] [ B [ AB ] A ] + + B 19 N zdysocj N 0 0% < α < 100% Stopień dysocjacji N zdysocj 100% Elektrolity o wartości α zbliżoej do jedości azyway elektrolitai ocyi Elektrolity słabe to elektrolity których α jest bardzo ałe, a ogół iejsze od 0,1 N 0 0 Prawo rozcieńczeń Ostwalda Stopień dysocjacji słabego elektrolitu wzrasta wraz z rozcieńczaie jego roztworu AB = A + + B - = + [ A ][ B [ AB] ] [A] = [B] = cα Wilhel Ostwald Riga, agroda Nobla 1909 (Badaia przewodictwa elektryczego roztworów elektrolityczych) 1 Dla słabego elektrolitu dysocjującego a dwa joy zależość iędzy stałą dysocjacji a stopie dysocjacji α opisuje wzór: c α = c (1 α) α = c (1 α) = c α c Wśród elektrolitów wyróżiay: Eelektrolity oce - silie zdysocjowae a joy i zawierają iewiele cząsteczek iezdysocjowaych Elektrolity słabe - zdysocjowae a joy tylko częściowo Elektrolity oce: 1 prawie wszystkie sole część kwasów ieorgaiczych (HCl, NHO 3, HClO 4, H SO 4, HBr, HJ) 3 wodorotleki litowców i iektóre wodorotleki berylowców Elektrolity słabe: 1 część kwasów ieorgaiczych - (H SO 3, H CO 3, H S, HCN) część zasad - (roztwór aoiaku, hydrazya, hydroksyloaia) 3 iektóre kwasy i zasady orgaicze (z wyjątkie kwasów sulfoowych i H C O 4 ) 3 elektrolity średiej ocy: H 3 PO 4,H 3 AsO 4 4

5 Hydroliza hydrolizą azywa się ogólie reakcję związku cheiczego z wodą szczególy rodzaje reakcji hydrolizy jest odwracaly proces hydrolizy soli Hydrolizą azyway reakcję joów z cząsteczkai wody w wyiku której astępuje rozkład cząsteczki wody z uwolieie jou wodorowego lub hydroksylowego astępuje zate zakwaszeie lub alkalizacja roztworu wodego proces taki występuje w czasie rozpuszczaia soli w wodzie produktai reakcji hydrolizy są; kwas i zasada Me + + A - + H O <=> MeOH + HA Reakcja odwrota do reakcji hydrolizy - reakcja zobojętieia 5 Solai które ie ulegają reakcji hydrolizy są sole ocych kwasów i ocych zasad - NaCl, NO 3, SO 4, Hydrolizują sole słabych kwasów i ocych zasad ( COO, NaCN) odczy zasadowy COO + H COOH + OH COO H COOH OH - COO - + H COOH + OH - reakcja hydrolizy aioowej (zasadowej) ph > 7 6 Sole ocych kwasów i słabych zasad (NH 4 NO 3 ) - odczy kwasowy NH 4 NO 3 + H O = HNO 3 + NH 4 OH NH 4+ + NO 3- + H O = H + + NO 3- + NH 4 OH NH 4+ + H O = NH 4 OH + H + Reakcja hydrolizy katioowej (kwasowej) ph < 7 Sole słabych kwasów i słabych zasad (NH 4 NO )- odczy obojęty NH 4 NO + H O = HNO + NH 4 OH ph =

Podobne dokumenty

WARSZTATY olimpijskie. Co już było: Atomy i elektrony Cząsteczki i wiązania Stechiometria Gazy, termochemia Równowaga chemiczna Kinetyka

WARSZTATY olimpijskie. Co już było: Atomy i elektrony Cząsteczki i wiązania Stechiometria Gazy, termochemia Równowaga chemiczna Kinetyka WARSZTATY olimpijskie Co już było: Atomy i elektrony Cząsteczki i wiązania Stechiometria Gazy, termochemia Równowaga chemiczna inetyka WARSZTATY olimpijskie Co będzie: Data Co robimy 1 XII 2016 wasy i