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

Transcript

1 Διαλύματα 1

2 Διαδικασία διάλυσης Σε ένα 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 (ΔH) με κάθε αλληλεπίδραση διάσπασης ή σχηματισμού 2 Ιονικό στερεό διαλυόμενο στο νερό

3 3

4 Instant hot and cold compress packs CaCl 2 NH 4 NO 3 4

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

6 Διαλυτότητα 6

7 Διαλυτότητα 7

8 Διαλυτότητα Τα υπέρκορα διαλύματα είναι ασταθή. Η κρυστάλλωση μπορεί συχνά να επαχθεί προσθέτοντας πυρήνα κρυσταλλώσεως ή και με τριβή του περιέκτη 8

9 Παράγοντες που επιδρούν στη διαλυτότητα 9

10 Μοριακά διαλύματα Παράγοντες που επιδρούν στη διαλυτότητα Νερό αιθανόλη Διαμοριακές δυνάμεις = δεσμοί H, διπόλου διπόλου,, διασποράς 10

11 Παράγοντες που επιδρούν στη διαλυτότητα 11

12 Διαλυτότητα αλκοολών στο νερό 12

13 Παράγοντες που επιδρούν στη διαλυτότητα Η βιταμίνη Α είναι λιποδιαλυτή, η βιταμίνη C λιποδιαλυτή 13

14 Διαλύματα αερίων Η διαλυτότητα των αερίων αυξάνει όσο αυξάνει το μέγεθος και το ΑΒ/ΜΒ. Διότι Μεγαλύτερα μόρια έχουν μεγαλύτερες δυνάμεις διασποράς 14

15 Διαλύματα Επίδραση της πίεσης στη διαλυτότητα Ηδιαλυτότηταυγρών υγρών και στερεών δεν αυξάνει σημαντικά με την πίεση. Ηδιαλυτότητααερίου 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 διάλυμα 15

16 Επίδραση θερμοκρασίας στη διαλυτότητα στερεών Εν γένει η διαλυτότητα των στερεών αυξάνει με αύξηση της θερμοκρασίας 16

17 Επίδραση θερμοκρασίας στη διαλυτότητα αερίων Αντίθετα η διαλυτότητα των αερίων μειώνεται με αύξηση της θερμοκρασίας 17

18 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 18

19 Γραμμομοριακό κλάσμα 19

20 20

21 Κανόνες αραίωσης και ανάμιξης δ/των Αραίωση: c1v1=c2v2 Aνάμιξη: cv=c 1 v 1 +c 2 v 2 + +c+c n v n 21

22 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 22

23 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 23

24 Τάση ατμών Τάση ατμών: η πίεση που ασκείται, υπό ορισμένη θερμοκρασία, από τον ατμό που βρίσκεται σε δυναμική ισορροπία με το υγρό του σε ένα κλειστό σύστημα 24

25 Τάση ατμών νόμος Raoult, δ/τα Υ/Υ 1886 Για την περίπτωση 2 πτητικών υγρών Η τάση ατμών του κάθε υγρού εξαρτάται από τον αριθμό μορίων στο διάλυμα δηλ το Χ Νόμος Raoult των μερικών πιέσεων P A = X A P A X A γραμμομοριακό κλάσμα Α Νόμος Dalton (μερικών πιέσεων) P A τάση ατμών του καθαρού συστατικού Α P= X A P A + X B P B (+.) Το νόμο του Raoult ακολουθούν τα ιδανικά διαλύματα ενώ τα πραγματικά εμφανίζουν αποκλίσεις 25

26 Νόμος Raoult, πτητικά ιδανικά υγρά P 1 = X 1 P 1 P 2 = X 2 P 2 P tot = P 1 +P 2

27 Αποκλίσεις από το νόμο Raoult, πτητικά υγρά 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 H 2 O, αιθανόλη εξάνιο) Αρνητικές: Οι μερικές πιέσεις μικρότερες των θεωρητικών, δεσμοί Α Β ισχυρότεροι (πιο δύσκολη εξάτμιση,, HCOOH HH 2 O) +

28 Αποκλίσεις από το νόμο Raoult, πτητικά υγρά

29 Ελάττωση Τάσης ατμών Έστω η διάλυση μη πτητικών υγρών ή στερεών ενώσεων σε (πτητικό) δ/τη Η μείωση της τάσης ατμών οφείλεται στο γεγονός γ ότι θέσεις στην επιφάνεια του διαλύματος καταλαμβάνονται από μόρια της δ/νης ουσίας (μειώνεται η επιφανειακή τάση του δ/τος)

30 Ελάττωση Τάσης ατμών Κατά τη διάλυση μη πτητικών υγρών ή στερεών ενώσεων: Σε αραιά διαλύματα α α ο νόμος Raoult καθορίζει ότι ΔP P = P o A X B Ρ=Ρ ο Α (1 Χ Β ) 1=solvent

31 Ανύψωση ΣΖ, ταπείνωση ΣΠ T b = K b m T f = K f m Kb, Kf εξαρτώνται από το διαλύτη

32 Ώσμωση Ωσμωτική Πίεση

33 Ωσμωτική Πίεση n =( ( )RT = MRT V

34 Διάλυση Τεχνητός νεφρός A cellophane (polymeric) tube acts as the semipermeable membrane Purifies blood by washing impurities (solutes) into the dialyzing solution.

35 Χαρακτηριστικά προσθετικών ιδιοτήτων Οι Αθροιστικές ιδιότητες εξαρτώνται Τη συγκέντρωση σωματιδίων της δ/νης ουσίας και όχι τη φύση τους Ισχύουν για όλους τους τύπους διαλυμάτων (όχι μόνο τα υδατικά) Για τα μοριακά δ/τα οι τιμές είναι οι προβλεπόμενες από τους ν. Raoult, Van t Hoff Για τα ιονικά είναι πολαπλάσσιες των θεωρητικών Όταν υπάρχει διαμοριακή σύζευξη οι τιμές είναι υποπολλαπλάσσιες Ωσμωμοριακότητα (osmol) osmol = k M 35