Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Χημείας. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΓΙΑ ΒΙΟΛΟΓΟΥΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥΣ ΧΗΜ 021 Χειμερινό Εξάμηνο 2008

Transcript

1 Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Χημείας ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΓΙΑ ΒΙΟΛΟΓΟΥΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥΣ ΧΗΜ 021 Χειμερινό Εξάμηνο 2008 Κωνσταντίνος Ζεϊναλιπούρ Λευκωσία, Σεπτέμβριος 2008

2 ΕΞΙΣΩΣΗ HENDERSON-HASSELBACH ΗεξίσωσηHenderson-Hasselbach είναι μια μαθηματική σχέση με την οποία μπορούμε να υπολογίσουμε το ph ενός ρυθμιστικού διαλύματος. Απόδειξη: Για ένα ρυθμιστικό διάλυμα το οποίο παρασκευάσθηκε από ασθενές οξύ ΗΑ και την συζυγή του βάση Α -. Η ισορροπία ιοντισμού του οξέως είναι Η σταθερά ισσοροπίας του οξέως δίνεται απο την σχέση: που με αναδιάταξη των όρων δίνει Δηλαδή αν η συγκέντρωση της ασθενής βάσης [ΗΑ] = [Α - ] τότε η συγκέντρωση των ιόντων υδρονίου [Η 3 Ο + ] δίνεται από το Κ a της του οξέως αντικαθιστώντας Παίρνουμε την εξίσωση Η.Η. Βάση Οξύ

3 ΑΣΚΗΣΗ

4 ΑΣΚΗΣΗ

5 Η ΣΤΑΘΕΡΑ ΓΙΝΟΜΕΝΟΥ ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑΣ Όταν μια ιοντική ένωση (άλας) αναμειγνύεται με το νερό προκύπτει συνήθως ένα διάλυμα των ιόντων της. Όταν η ιοντική ένωση είναι δυσδιάλυτη η το διάλυμα έχει κορεστεί τότε υπάρχειμιαισσοροπίαμεταξύτηεστερεάςφάσηςτηςιοντικήςένωσηςκαιτωνιόντων της. π.χ. Για το οξαλικό ασβέστιο έχουμε την ακόλουθη ισορροπία: Η σταθερά η οποία περιγράφει μια τέτοια ισορροπία ονομάζεται σταθερά γινομένου διαλυτότητας Κ sp (solubility product) και είναι η σταθερά ισορροπίας η οποία αποκαθίσταται μεταξύ της στερεάς ένωσης και των ιόντων της σε κορεσμένο διάλυμα. Ησταθεράαυτή, όπως όλες οι άλλες σταθερές ισορροπίας που έχουμε μελετήσει μέχρι στιγμής εξαρτάται από την θερμοκρασία, αλλά σε δεδομένη θερμοκρασία έχει σταθερή τιμή αν το διάλυμα το οποίο μελετάμε είναι κορεσμένο (βασικά το Κsp επηρεάζεται λίγο από την παρουσία άλλων ιόντων, αλλά θα αγνοήσουμε αυτή την επίδραση) Άλλα παραδείγματα:

6 ΓΡΑΜΜΟΜΟΡΙΑΚΗ ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ Η γραμμομοριακή διαλυτότητα είναι τα moles μιας ένωσης τα οποία διαλύονται σε ένα λίτρο διαλύτη μέχρι να σχηματιστεί κορεσμένο διάλυμα της ένωσης. Γραμμομοριακή διαλυτότητα = mol ένωσης / 1L διαλύτη Κορεσμένο διάλυμα είναι το διάλυμα που αν του προστεθεί ακόμα λίγη ποσότητα της διαλυμένης ουσίας τότε αυτή θα καταβυθιστεί σαν ίζημα. Διαλυτότητα είναι η μάζα σε γραμμάρια μιας ουσίας τα οποία διαλύονται μέσα σε 1 λίτρο διαλύτη μέχρι να σχηματιστεί κορεσμένο διάλυμα. Διαλυτότητα = g ένωσης / 1L διαλύτη Δίνεται επίσης απο την σχέση: Διαλυτότητα (g/l) = γραμμομοριακή διαλυτότητα (mol/l) x γραμμομοριακή μάζα (g/mol)

7 ΑΣΚΗΣΕΙΣ

8 ΑΣΚΗΣΕΙΣ

9 ΑΣΚΗΣΕΙΣ

10 ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟΥ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 56-68, Το σετ ασκήσεων μαζί με τις λύσεις για το μάθημα μπορείτε να το «κατεβάσετε» από την ιστοσελίδα του μαθήματος:

11 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΔΙΑΦΑΝΕΙΩΝ 1. Γενική Χημεία, Darell D. Ebbin and Steven D. Gammon, 6 η έκδοση, Μεταφρασμένο στα Ελληνικά από τον Καθηγητή Νικόλαο Κλούρα, Εκδόσεις Τραυλός, Εφαρμοσμένη Ανόργανη Χημεία, Στυλιανός Λιοδάκης, Επιστημονικές εκδόσεις Παρισιανού Α.Ε., Αρχές Χημείας, Νικόλαου Δ. Χατζηλιάδη, 1992, Μακεδονικές εκδόσεις, Εκδόσεις ΙΩΝ, Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Martin S. Silberberg, 3 rd edition, Mc Graw Hill, General Chemistry, The Essential Concepts, Raymond Chang, Annotated Instructor s Edition, 4 th edition, Mc Graw Hill, Introductory Chemistry, Steve Russo and Mike Silver, 3 rd edition, Pearson, General, Organic and Biological Chemistry, Structures of Life, Karen C. Timberlake, Platinum edition, Pearson, Chemistry, Matter and Its Changes, James E. Brady and Fred Senese, 4 th edition, Wiley, The Practice of Chemistry, Donald J. Wink, Sharon Fetzer-Gislason, Sheila D. McNicholas, W.H. Freeman and Company, Chemistry in your Life, Colin Baird, 2 nd edition, W.H. Freeman and Company, Physical Chemistry for the Life Sciences, Peter Atkins and Julio de Paula, Oxford University Press and W.H. Freeman and Company, General Chemistry, Linus Pauling, Dover Publications Inc., Διαφάνειες διαλέξεων μαθήματος ΧΗΜ121, «Εισαγωγή στη Χημεία» Α. Κεραμιδάς, 2005.