Oldatok és Tulajdonságaik

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 2 of 46 Az Oldatok Fajtái és Terminológiája Az oldatok homogén keverékek. –Minden kis részletük egyforma. Oldószer. –Meghatározza az oldat fizikai állapotát. –A legnagyobb mennyiségben jelenlévő komponens. Oldott anyag. –Az oldat azon komponense, amely az oldószerbenben feloldva található.

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 3 of 46 Table 14.1 Some Common Solutions

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 4 of 46 Koncentrációfajták Tömegszázalék. (m/m) Térfogatszázalék. (v/v) Vegyesszázalék. (m/v) Az izotóniás sóoldatot 0,9 g NaCl 100 mL vízben való oldásával készítik ezért a koncentrációja: 0,9% NaCl (tömeg/térfogat)

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 5 of 46 10% Etanol Oldat (v/v)

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 6 of 46 ppm, ppb és ppt A nagyon kis koncentrációkat a következőképpen fejezzük ki: ppm:parts per million ( g/g, mg/L) ppb:parts per billion(ng/g, g/L) ppt:parts per trillion(pg/g, ng/L) ppm, ppb, és a ppt általában m/m vagy v/v.

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 7 of 46 A Móltört és a Mólszázalék = Az i komponens mennyisége (mólokban) Az összes komponens mennyisége (mólokban) … n = 1 Mol % i = i 100%

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 8 of 46 Molaritás és Molalitás Molaritás (M) = Az oldott anyag móljainak száma Az oldat térfogata (literben) Molalitás (m) = Az oldott anyag móljainak száma Az oldószer tömege (kilogrammokban)

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 9 of 46 Az intermolekuláris erők és az oldódás folyamata ΔHaΔHa ΔHbΔHb ΔHcΔHc Különálló oldószermolekulák Tiszta anyagok Különálló oldott anyag molekulák Az oldószer és az oldott anyag molekulái keverednek

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 10 of 46 Intermolekuláris erők a keverékekben A ΔH a, ΔH b, és ΔH c nagysága az intermolekuláris erőktől függ. Ideális oldatban –Az erők egyformák a komponensek bármely kombinációjára. ΔH soln = 0

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 11 of 46 Ideális Oldat

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 12 of 46 Nem Ideális Oldatok Az adhéziós erők nagyobbak mint a kohéziós erők. ΔH soln < 0

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 13 of 46 Nem Ideális Oldatok Az adhéziós erők kisebbek, mint a kohéziósak. Határesetben ezek a keverékek heterogénné válnak. ΔH soln > 0

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 14 of 46 Ionos Oldatok

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 15 of 46 A Hidratációs Energia NaCl(s) Na + (g) + Cl - (g)ΔH rács > 0 Na + (g) + xs H 2 O(l) Na + (aq)ΔH hidratáció < 0 Cl - (g) + xs H 2 O(l) Cl - (aq)ΔH hidratáció < 0 ΔH soln > 0 de ΔG oldat < 0

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 16 of 46 Oldatkészítés és Egyensúly telített

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 17 of 46 Oldhatósági Görbék Túltelített Telítetlen

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 18 of 46 A Gázok Oldhatósága A legtöbb gáz vízben való oldhatósága a hőmérséklet emelésével csökken. Szerves oldószerekben ennek az ellenkezője igaz.

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 19 of 46 Henry Törvénye Egy gáz oldhatósága a nyomással arányosan emelkedik. C = k P gas k = C P gas = 23,54 mL 1,00 atm = 23,54 ml N 2 /atm k C P gas = = 100 mL = 4,25 atm 23,54 ml N 2 /atm

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 20 of 46 Henry Törvénye

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 21 of 46 Az Oldatok Gőznyomása Roault, 1880-as évek. –Az oldott anyag csökkenti az oldószer gőznyomását. –Ideális oldat felett az oldószer gőzének parciális nyomása, az oldószer móltörtjének és a tiszta oldószer adott hőmérsékleten mért gőznyomásának szorzatával egyenlő. P A = A P° A

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 22 of 46 Example 14-6 Predicting vapor pressure of ideal solutions. The vapor pressures of pure benzene and toluene at 25°C are 95.1 and 28.4 mm Hg, respectively. A solution is prepared in which the mole fractions of benzene and toluene are both What are the partial pressures of the benzene and toluene above this solution? What is the total vapor pressure? Balanced Chemical Equation: P benzene = benzene P° benzene = (0.500)(96.1 mm Hg) = 47.6 mm Hg P toluene = toluene P° toluene = (0.500)(28.4 mm Hg) = 14.2 mm Hg P total = P benzene + P toluene = 61.8 mm Hg

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 23 of 46 Example 14-7 Calculating the Composition of Vapor in Equilibrium with a Liquid Solution. What is the composition of the vapor in equilibrium with the benzene-toluene solution? Partial pressure and mole fraction: benzene = P benzene /P total = 47.6 mm Hg/61.89 mm Hg = toluene = P toluene /P total = 14.2 mm Hg/61.89 mm Hg = 0.230

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 24 of 46 Folyadék-Gőz Egyensúly A benzol gőznyomása A toluol gőznyomása A teljes gőznyomás Gőzösszetétel

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 25 of 46 A Frakcionált Desztilláció Folyadék Gőz A benzol móltörtje (x benz ) Normál forráspont º C

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 26 of 46 A Frakcionált Desztilláció

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 27 of 46 A Nem Ideális Viselkedés

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 28 of 46 Ozmózisnyomás Cukoroldat

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 29 of 46 Ozmózisnyomás πV = nRT π = RT n V = M RT Híg oldatok esetére:

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 30 of 46 Ozmózisnyomás Izotóniás Sóoldat 0.92% m/V Hipertóniás > 0,92% m/V kiszáradás Hipotóniás > 0.92% m/V roncsolódás

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 31 of 46 Fordított Ozmózis - Sómentesítés

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 32 of 46 Fagyáspont csökkenés és Forráspont emelkedés Oldott anyag jelenlétében a gőznyomás csökken. –Forráspont emelkedést eredményez. –A fagyáspontra is hatása van, mégpedig csökkenti azt. Kolligatív tulajdonságok. –A részecskék számától függnek.

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 33 of 46 A Gőznyomás Csökkenés ΔT f = -K f m ΔT b = -K b m

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 34 of 46 Gyakorlati Alkalmazások

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 35 of 46 A Kolloid Oldatok

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 36 of 46 Colloids nm méretű részecskék. –Különböző alakú Nanorészecskék: pálcika, korong, gömb. –A részecskék nagyon hosszú ideig maradhatnak szuszpendálva. A tej kolloid rendszer. Az ionerősség növelése kicsapódáshoz vezethet.

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 37 of 46 Dialízis

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 38 of 46 Kromatográfia Állófázis Szilikongumi alumínium-oxid szilikagél Mozgófázis oldószer gáz

Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 14Slide 39 of 46 Kromatográfia