Ποσοτική και Ποιoτική Ανάλυση

Transcript

1 Ποσοτική και Ποιoτική Ανάλυση ιδάσκων: Σπύρος Περγαντής Γραφείο: Α206 Τηλ ΙΑΛΥΜΑΤΑ (Γενική Χημεία, Ebbing and Gammon κεφ. 12) Εισαγωγή: Γιατί διαλύματα; Au - Ag C 2 H 2 -CH 3 COCH 3 1 atm 1L ακετόνης 27 g ακετυλενίου 12 atm 1L ακετόνης 320 g ακετυλενίου CH 2 OΗCH 2 ΟΗ 1

2 Τύποι ιαλυμάτων ιάλυμα είναι ένα ομογενές μίγμα δύο ή περισσοτέρων ουσιών, αποτελούμενο από ιόντα ή μόρια. ιαλυμένη Ουσία Το συστατικό με την μικρότερη αναλογία ιαλύτης Το συστατικό με την μεγαλύτερη αναλογία Έλεγχος κατανόησης εννοιών 12.1 Βρείτε ποια είναι η διαλυμένη ουσία και ποιος ο διαλύτης σε καθένα από τα παρακάτω διαλύματα. (α) 80 g Cr και 5 g Mo (β) 5 g MgCl 2 διαλυμένα σε 1000 g H 2 O (γ) 39% N 2, 41% Ar και το υπόλοιπο O 2. 2

3 ιαλυτότητα και η ιαδιασία ιάλυσης Ένα διάλυμα το οποίο, ως προς μια συγκεκριμένη διαλυμένη ουσία, βρίσκεται σε ισορροπία ονομάζεται κορεσμένο. Υπέρκορο διάλυμα 231 g / 100 ml 100 o C 50 g / 100 ml 25 o C 3

4 Παράγοντες που εξηγούν τη διαλυτότητα «όμοια διαλύονται στα όμοια» 2 παράγοντες: φυσική τάση μιας ουσίας να αναμιγνύεται (φυσική τάση προς αταξία) Σχετικές ελκτικές δυνάμεις μεταξύ χημικών οντοτήτων Μοριακά ιαλύματα Άσκηση

5 Ιοντικά ιαλύματα Ενέργεια υδάτωσης Ενέργεια πλέγματος 5

6 Ελεγχος κατανόησης εννοιών 12.2 ΑΒ 2 είναι πολύ διαλυτή στο νερό. CB 2 είναι ελάχιστα διαλυτή στο νερό. Οι ενέργειες πλέγματος είναι περίπου ίδιες. ώστε μια εξήγηση για τη διαφορά διαλυτότητας μεταξύ αυτών των ενώσεων. Άσκηση

7 ιαλυτότητα Αιμοσφαιρίνης και ρεπανοκυτταρική αναιμία ΙΑΛΥΜΑΤΑ (Γενική Χημεία, Ebbing and Gammon κεφ. 12) Επίδραση Τ και Ρ στη διαλυτότητα Τ διαλυτότητα αερίων στο νερό π.χ. θέρμανση νερού Τ διαλυτότητα ιοντικών στερεών στο νερό CaSO 4 Ca(OH) 2 7

8 ΝH 4 ΝΟ 3 CaCl 2 ή MgSΟ 4 Μεταβολή Πίεσης (P) Αρχή του Le Chatelier Όταν ένα σύστημα ευρισκόμενο σε ισορροπία διαταράσσεται από μια μεταβολή T, P ή συγκέντρωσης ενός των συστατικών του, το σύστημα θα μετατοπίσει τη θέση ισορροπίας του κατά τρόπο που τείνει να εξουδετερώσει τη μεταβολή αυτή. Σε μια δεδομένη Σε μια δεδομένη θερμοκρασία, όλα τα αέρια γίνονται πιο διαλυτά σε ένα υγρό όταν η μερική πίεση του αερίου πάνω από το υγρό αυξάνεται. 8

9 Νόμος Henry S = k H P Άσκηση L νερού στους 25 o C διαλύει 0,0404 g Ο 2 όταν η μερική πίεση του οξυγόνου είναι 1,00 atm. Πόση είναι η διαλυτότητα του οξυγόνου του αέρα στον οποίο η μερική πίεση του Ο 2 είναι 159 mmhg; Έλεγχος κατανόησης εννοιών 12.3 Για τα περισσότερα ψάρια είναι πολύ δύσκολη η επιβίωση σε υψόμετρα πάνω από 3500 m. Πώς ερμηνεύεται το γεγονός αυτό βάσει του Νόμου του Henry; Αθροιστικές Ιδιότητες Είναι ιδιότητες που εξαρτούνται από τη συγκέντρωση των μορίων ή ιόντων της διαλυμένης ουσίας στο διάλυμα και όχι από τη χημική ταυτότητα της διαλυμένης ουσίας. Τρόποι Έκφρασης της Συγκέντρωσης Molarity Εκατοστιαία περιεκτικότητα κατά μάζα διαλυμένης ουσίας Molality Γραμμομοριακό Κλάσμα (γραμμομοριακό ποσοστό) 9

10 Ώσμωση Ώσμωση 10

11 Ωσμωτική πίεση π = ΜRT Ώσμωση Άσκηση Υπολογίστε την ωσμωτική πίεση στους 20 o C ενός υδατικού διαλύματος που περιέχει 5,00 g σακχαρόζης (C 12 H 22 O 11 ) σε 100,0 ml διαλύματος; Έλεγχος κατανόησης εννοιών 12.5 Εξηγήστε γιατί τα τουρσιά συντηρούνται μέσα σε άλμη. Τι θα άλλαζε στην εξωτερική τους εμφάνιση των τουρσιών αν η συντήρησή τους γινόταν σε νερό; 11

12 Ταπείνωση Τάσης Ατμών ιαλύματος Είναι μια αθροιστική ιδιότητα αριθμητικά ίση με την τάση ατμών του καθαρού διαλύτη μείον την τάση ατμών του διαλύματος. 17,54 mmhg 17,36 mmhg (0,0100) Νόμος του Rault Η μερική πίεση του διαλύτη P A πάνω από ένα διάλυμα ισούται με την τάση ατμών του καθαρού διαλύτη P Αo επί το γραμμομοριακό κλάσμα του διαλύτη Χ Α στο διάλυμα. Ταπείνωση Τάσης Ατμών ιαλύματος Νόμος του Raoult Η μερική πίεση του διαλύτη P A πάνω από ένα διάλυμα ισούται με την τάση ατμών του καθαρού διαλύτη P Αo επί το γραμμομοριακό κλάσμα του διαλύτη Χ Α στο διάλυμα. Ταπείνωση της τάσης ατμών είναι αθροιστική ιδιότητα: Ρ = P Αo Χ Β 12

13 Κλασματική απόσταξη Κολλοειδή Κολλοειδές είναι μια διασπορά σωματιδίων μιας ουσίας (διεσπαρμένη φάση) στη μάζα μιας άλλης ουσίας ή διαλύματος (μέσο διασποράς ή συνεχής φάση). Π.χ. η ομίχλη ιαφορά με διάλυμα Φαινόμενο Tyndall 13

14 Κολλοειδή Τύποι Κολλοειδών Υδρόφιλα και Υδρόφοβα Κολλοειδή 14

15 Κολλοειδή Σύζευξης Κολλοειδή Σύζευξης Λαουρυλο-θειικό νάτριο 15

16 Κολλοειδή Σύζευξης Νερό 16

17 Νερό 17