Σε ένα δάλ διάλυμα, η διαλυμένη ουσία διασπείρεται ομοιόμορφα σε όλη τη μάζα του διαλύτη

Transcript

1 Διαλύματα 1

2 Διαδικασία διάλυσης Σε ένα δάλ διάλυμα, η διαλυμένη ουσία διασπείρεται ομοιόμορφα σε όλη τη μάζα του διαλύτη 1. Τα μόρια του διαλύτη έλκονται από τα επιφανειακά ιόντα 2. Κάθε ιόν περιβάλλεται από μόρια του διαλύτη. 3. Μεταβάλλεται η ενθαλπία ( H) με κάθε αλληλέπίδραση διάσπασης ή σχηματισμού Ιονικό στερεό διαλυόμενο στο νερό 2

3 Διαδικασία διάλυσης Τα ιόντα περιβάλλονται από διαλύτη (επιδιαλύτωση... Ενυδάτωση) ) Οι διαμοριακές δυνάμεις είναι ιόντος-διπόλου

4 Διαλυτότητα 4

5 Διαλυτότητα 5

6 Διαλυτότητα Τα υπέρκορα διαλύματα είναι ασταθή. Η κρυστάλλωση μπορεί συχνά να επαχθεί προσθέτοντας πυρήνα κρυσταλλώσεως ή και με τριβή του περιέκτη 6

7 Διαλυτότητα και Δρεπανοκυτταρική αναιμία ρεπανοειδές σχήμα αιμοσφαιρίου Η αιμοσφαιρίνη βρίσκεται σε «διαλυτή μορφή» εντός των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Η μη-οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη σε άτομα με δρεπανοκυτταρική αναιμία αποβάλλεται από το δάλ διάλυμα και σχηματίζει ινώδες ίζημα που παραμορφώνει το αιμοσφαίριο 7

8 Παράγοντες που επιδρούν στη διαλυτότητα 8

9 Παράγοντες που επιδρούν στη διαλυτότητα Νερό - αιθανόλη ιαμοριακές δυνάμεις = δεσμοί H, διπόλου-διπόλου, διπόλου, διασποράς Στο νερό δεσμοί ιόντος-διπόλου 9

10 Παράγοντες που επιδρούν στη διαλυτότητα 10

11 Παράγοντες που επιδρούν στη διαλυτότητα Η βιταμίνη Α είναι λιποδιαλυτή, η βιταμίνη C λιποδιαλυτή 11

12 Διαλύματα αερίων Η διαλυτότητα των αερίων αυξάνει όσο αυξάνει η μάζα τους. ιότι Μεγαλύτερα μόρια έχουν μεγαλύτερες δυνάμεις διασποράς 12

13 Διαλύματα αερίων Η διαλυτότητα υγρών και στερεών δεν αυξάνει σημαντικά με την πίεση. Η διαλυτότητα αερίου αυξάνει ανάλογα με την πίεση. Νόμος Henry: S g = kp g S g διαλυτότητα αερίου; k σταθερά Ηenry (για το αέριο στο συγκεκριμένο διαλύτη); P g μερική πίεση αερίου πάνω από το αέριο 13

14 Επίδραση θερμοκρασίας στη διαλυτότητα στερεών Εν γένει η διαλυτότητα των στερεών αυξάνει με αύξηση της θερμοκρασίας 14

15 Επίδραση θερμοκρασίας στη διαλυτότητα αερίων Αντίθετα η διαλυτότητα των αερίων μειώνεται με αύξηση της θερμοκρασίας 15

16 Έκφραση περιεκτικότητας διαλυμάτων % κατά βάρος (%κβ, %w/w) : g δ/νης ουσίας σε 100g δ/τος % βάρος προς όγκο (%βο, %w/v) : g δ/νης ουσίας σε 100mL δ/τος % κατ όγκο (%κο, %v/v) : ml δ/νης ουσίας σε 100mL δ/τος g/l, mg/ml, ppm, ppb, ppt Molarity (M) μοριακότητα: mol δ/νης ουσίας σε 1000mL δ/τος Molality (M) γραμμομοριακότητα: mol δ/νης ουσίας σε 1000g δ/τη 16

17 17

18 Κανόνες αραίωσης και ανάμιξης δ/των Αραίωση: c1v1=c2v2 Aνάμιξη: cv=c 1 v 1 +c 2 v 2 + +c n v n 18

19 Αθροιστικές (προσθετικές) ιδιότητες διαλυμάτων Οι Αθροιστικές ιδιότητες επηρεάζονται μόνο από τον αριθμό των σωματιδίων και όχι από την ταυτότητά τους Ισχύουν για αραιά διαλύματα Σ/Υ ή μη πτητικών υγρών σε υγρά Ελάττωση της τάσης ατμών Αύξηση σημείου ζέσεως Μείωση σημείου πήξεως Ωσμωτική πίεση 19

20 Ιδανικά & πραγματικά διαλύματα Ιδανικά διαλύματα: : τα διαλύματα που ακολουθούν επακριβώς τους νόμους και σχέσεις των φυσικών φαινομένων. Κάθε σωματίδιο δεν επηρεάζει τη συμπεριφορά του άλλου Σε μοριακά: ανάλογη χημική δομή Σε ιοντικά: πολύ αραιά (<0,01Μ) Πραγματικά διαλύματα: επηρεάζει το ένα συστατικό τον τρόπο που συμπεριφέρεται το άλλο 20

21 Τάση ατμών νόμος Raoult Τάση ατμών: η πίεση που ασκείται από τον ατμό που βρίσκεται σε δυναμική ισορροπία με το υγρό του σε ένα κλειστό σύστημα Νόμος Raoult: P A = X A P A X A γραμομοριακό κλάσμα Α, Α = διαλύτης P A τάση ατμών του καθαρού συστατικού Α Νόμος Dalton (μερικών πιέσεων) P= X A P A + X B P B +. Αν η δ/νη ουσία είναι μη πτητική ή Ρ Α είναι η ολική τάση ατμών του διαλύματος και επειδή Χ Α <1 είναι μικρότερη του P oa. Α Ο νόμος Raoult ισχύει για αραιά διαλύματα (Χ Α κοντά στο 1) oa 21

22 Τάση ατμών νόμος Raoult Τάση ατμών: η πίεση που ασκείται από τον ατμό που βρίσκεται σε δυναμική ισορροπία με το υγρό του σε ένα κλειστό σύστημα Νόμος Raoult: P A = X A P A X A γραμομοριακό κλάσμα Α, Α = διαλύτης P A τάση ατμών του καθαρού συστατικού Α Νόμος Dalton (μερικών πιέσεων) P= X A P A + X B P B +. Αν η δ/νη ουσία είναι μη πτητική ή Ρ Α είναι η ολική τάση ατμών του διαλύματος και επειδή Χ Α <1 είναι μικρότερη του P oa. Α Ο νόμος Raoult ισχύει για αραιά διαλύματα (Χ Α κοντά στο 1) oa 22

23 Ελάττωση Τάσης ατμών Κατά τη διάλυση μη πτητικών υγρών ή στερεών ενώσεων: Η μείωση της τάσης ατμών οφείλεται στο γεγονός ότι θέσεις στην επιφάνεια του διαλύματος καταλαμβάνονται από μόρια της δ/νης ουσίας (μειώνεται η επιφανειακή τάση του δ/τος) Σε αραιά διαλύματα: ΔP P = P o A X B

24 Αποκλίσεις από το νόμο Raoult Παρατηρούνται στα πραγματικά δ/τα διότι οι δυνάμεις Α Α, Α, Β Β, Β, Α Β δεν είναι όμοιες Θετικές: Οι μερικές πιέσεις μεγαλύτερες των θεωρητικών, δεσμοί Α Β ασθενέστεροι (πιο εύκολη εξάτμιση, ΜeOH eoh H2O) H2O) Αρνητικές: Οι μερικές πιέσεις μικρότερες των θεωρητικών, δεσμοί Α Β ισχυρότεροι (πιο δύσκολη εξάτμιση,, HCOOH, H2O) P P 0B P P 0A P P B P A x A 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 x B 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 x A 0 0,2 0,4 0,6 0, x B 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

25 Ανύψωση ΣΖ, ταπείνωση ΣΠ T b = K b m T f = K f m

26 Ώσμωση Ωσμωτική Πίεση

27 Ωσμωτική Πίεση n = ( )RT = MRT V

28 Ωσμωτική Πίεση n = ( )RT = MRT V