HEMIJA -6.vežba Rastvori
Download
Report
Transcript HEMIJA -6.vežba Rastvori
HEMIJA
vežbe
6. Rastvori
Smeša dve ili više supstanci u
jednoj fazi
Jedna komponenta je obično
a
druga
Rastvori su
homogene smeše
dve ili više čistih
supstanci
U rastvoru, rastvorak
je ravnomerno
raspodeljen u
rastvaraču
• Rastvorak
komponenta koja se
rastvara
• RASTVARAČ –
komponenta koja
rastvara
(obično se nalazi u većoj
količini)
Rastvor
Vazduh
Amonijačna
voda
Medicinski
alkohol (96%)
Rastvorak
Rastvarač
O2
N2
NH3
H2O
H2O
Alkohol (40%)
Etanol
Tinktura joda
I2
Morska voda
So
Etanol
H2O
Etanol
H2O
Gasoviti
Tečni
Čvrsti
Rastvor
Gas u
gasu
Gas u
tečnosti
Tečnost u
tečnosti
Rastvarač
Primer
O2
N2
Vazduh
CO2
H2 O
Sirćetna
kiselina
H2 O
Rastvorak
Čvrstasup
.
u tečnosti
Šećer
H2O
Tečnost u
čvrstoj
Hg
Ag
Čvrsta u
čvrstoj
Ugljenik
Fe
Zn
Bakar
Soda voda
Sirće
Šećerni sirup
Amalgam
plomba
Mesing
Čelik
Anomalija vode
Sva tela se na hladnoći
skupljaju, a na toploti šire
gustina svih supstanci
raste sa snižavanjem
temperature
Voda ima najveću gustinu
na + 4 0C
Ispod + 4 0C gustina opada
tako da led ima manju
gustinu od vode
Led pliva na vodi
Voda gradi vodonične veze
1.
2.
Molekuli rastvarača su privučeni jonima sa površine
Svaki jon je okružen molekulima vode
Rastvaranje jonskih jedinjenja u vodi
Joni su solvatisani
(okruženi molekulima
rastvarača).
Ako je rastvarač voda, joni
su hidratisani
Međumolekulske sile
Solvatacija je interakcija
rastvorka sa rastvaračem što
vodi stabilizaciji rastvorka u
rastvoru
Razblaženi
mala količina rastvorka
rastvorena u rastvaraču
Koncentrovani
velika količina rastvorka
rastvorena u rastvaraču
Hipotonični
(manja koncentracija
rastvorka u vrećici) u
odnosu na rastvor
Hipertonični
(veća koncentracija
rastvorka u vrećici) u
odnosu na rastvor
Izotonični
rastvori su
jednake
koncentracije
(fiziološki ratvor
izotoničan sa krvi
0.9% NaCl)
• proces kojim
čvrsta supstanca,
tečnost ili gas
formira rastvor u
rastvaraču
• Može se objasniti
razlaganjem kristalne
rešetke na
pojedinačne atome,
jone ili molekule i
njihov transport u
rastvarač
Ni(s) + HCl (aq)
NiCl2(aq) + H2(g)
NiCl2(s)
• Rastvaranje je fizička promena—rastvorak se može
ponovo dobiti isparavanjem rastvarača
• Ako ne može, supstanca se ne rastvara nego reaguje, a to
je hemijska promena
• Maksimalna količina rastvorka,
izražena u gramima, koja se može
rastvoriti u 100 g vode na određenoj
temperaturi i pritisku
RASTVORLJIV
supstanca koja se
rastvara u rastvaraču
NERASTVORLJIV
supstanca koja se ne
rastvara u rastvaraču
(pesak je nerastvorljiv u
vodi)
NEMEŠLJIV
Dve tečnosti koje se ne
rastvaraju jedna u
drugoj
(Ulje & sirće)
MEŠLJIV
Dve tečnosti koje se
rastvaraju jedna u
drugoj
(Alkohol & Voda)
Zasićen rastvor
Rastvarač sadrži
maksimalnu količinu
rastvorka na određenoj
temperaturi
Nerastvorena čvrsta
supstanca se nalazi
istaložena na dnu
Rastvoreni rastvorak je u
dinamičkoj ravnoteži sa
nerastvorenim delom
Nezasićeni rastvor
Manje od maximalne
količine rastvorka na toj
temperaturi je rastvoren
u rastvaraču
U čaši ne ostaje
nerastvorene čvrste
supstance
Prezasićeni rastvor
Rastvarač sadrži više rastvorene supstance nego što je
moguće na datoj temperaturi
Ovi rastvori su nestabilni; kristalizacija se stimuliše
dodavanjem kristala ili trljanjem štapićem o zid čaše
• Hemičari koriste axiom
“slično se u sličnom
rastvara”
Polarne supstance se
rastvaraju u polarnim
rastvaračima
Nepolarne supstance se
rastvaraju u nepolarnim
rastvaračima
Generalno,
rastvorljivost
čvrstih
rastvoraka u
tečnim
rastvaračima se
povećava sa
temperaturom
Suprotno važi za gasove
• Viša temperatura
izbacuje gasove iz
rastvora
Gazirana pića su sa više
mehurića ako stoje u
fižideru
Topla jezera imaju manje
O2 rastvorenog u njima
nego hladna
Ratvorljivost opada sa veličinom čestica jer je teže molekulima
rastvarača da okruže veće molekule
Veće čestice su manje rastvorljive
Ako su isti pritisak i temperatura , od dva rastvorka iste polarnosti,
rastvorljiviji će biti onaj koji ima manje čestice
Mešanje samo povećava
brzinu rastvaranja –
povećava kretanje molekula
rastvarača
Pošto su molekuli u tečnosti
u stalnom kretanju,
rastvaranje bi se svakako
odigralo samo bi bilo
potrebno više vremena
Glukoza
(koja gradi vodonične veze) ,
rastvorna u vodi.
Cikloheksan
(gradi samo disperzione sile)
tečnosti i
čvrstih supstanci
• Rastvorljivost
Povećanjem
pritiska gasa
iznad
rastvora
povećava
rastvorljivost
• se ne menja sa pritiskom
• Ali rastvorljivost gasova
• je direktno proporcionalno
pritisku
1PODELA RASTVORA
Prema agregatnom stanju dele se na:
• gasovite (vazduh)
• tečne (pijaća voda)
• čvrste (legure metala)
Prema veličini čestica rastvorene supstance dele se na:
• prave rastvore (veličina čestica manja od 1 nm)
• koloidne rastvore (veličina čestica od 1 -100 nm)
• suspenzije/emulzije (veličina čestica veća od 100 nm)
Prema količini rastvorene supstance dele se na:
• nezasićene- kada je količina rastvorene supstance u rastvaraču manja od
maksimalno moguće na datoj T (ispod granice rastvorljivosti)
• zasićene- kada je rastvorena maksimalno moguća količina supstance u rastvaraču
na datoj T (odgovara vrednosti rastvorljivosti)
• prezasićene- kada je količina rastvorene supstance veća maksimalne pri zasićenju
KVANTITATIVNO IZRAŽAVANJE SASTAVA RASTVORA
Maseni udeo (w)
Predstavlja odnos mase rastvorene supstance i mase rastvora
Količinska koncentracija (c), molaritet
Predstavlja količinu rastvorene supstance
u jediničnoj zapremini rasvarača (mol/dm3)
Gustina (ρ)
Predstavlja odnos mase rastvora i zapremine rastvora
ms
w
mr
100%
n
c
V
m
V
1. Izračunati procentnu koncentraciju rastvora dobijenog
rastvaranjem 5g NaCl u 200g vode.
ms 5 g
mH 2O 200g
ms
w
mr
mr ms mH 2O
mr 5g 200g 205g
w
5g
205g
100%
2, 44%
100%
2. Izračunati procentnu koncentraciju rastvora
dobijenog rastvaranjem 7g NaNO3 u 133g vode.
ms 7 g
mr ms mr
mr 7 g 133g 140g
w
7g
140g
100%
5%
ms
w
mr
100%
3. Izračunati koliko je grama NaOH i vode potrebno za
pripremu 250 g 10% rastvora.
ms
w
mr
mr 250g
w 10%
ms
w mr
100%
10% 250
g 25g
100%
mvoda mr ms 250g 25g 225g
ms
100%
w mr
100%
4. Izračunati u koliko grama vode treba rastvoriti 45g
K2SO4 da bi se dobio 45% rastvor.
ms 45g
ms
w
mr
100%
w 45%
mr
45g
100% 100g
45%
mvoda mr ms 100g 45g 55g
ms
w mr
100%
ms
mr
100%
w
5. Izračunati koliko grama FeSO4 ∙ 7H2O treba rastvoriti
u vodi da bi se pripremilo 400g 4,2% rastvora.
mr 400g
w 4.2%
w m
4.2% 400
r
ms
g 16.8g
100%
100%
ms
w
mr
ms
100%
w mr
100%
M(FeSO4)=152 g/mol
M(FeSO4 ∙7H2O)=278 g/mol
x= 30.7 g FeSO4 ∙ 7H2O
FeSO4 ∙ 7H2O → FeSO4 + 7H2O
278g
X
152g
16.8g
6. Izračunati kolika je procentna koncentracija rastvora nastalog
rastvaranjem 10g kristalohidrata CuSO4 ∙ 5H2O u 200g H2O.
M(CuSO4)=159.5 g/mol
M(CuSO4 ∙ 5H2O )=249.5 g/mol
CuSO4 ∙ 5H2O → CuSO4 + 5H2O
249.5 g
10 g
159.5 g
x
x= 6.39 g
ms
6.39g
w
100%
100% 3%
m
210g
r
ms
w
mr
ms
100%
w mr
100%
7. Izračunati količinsku koncentraciju rastvora dobijenog rastvaranjem
80g NaOH u 1dm3 vode.
ms 80g
V 1dm3
M ( NaOH) 40g / mol
m
80g
n
2m ol
M 40g / m ol
n
c
V
m
n
M
2mol
3
c
2mol / dm
3
1dm
8. Izračunati koliko grama K2SO4 je potrebno za pripremu 200 cm3
rastvora koncentracije 0,05 mol/dm3 .
n
c
V
V 200cm3 0.2dm3
c 0.05m ol/ dm3
M ( K 2 SO4 ) 174g / m ol
n
m
M
n c V 0,05mol/ dm 0,2dm 0,01mol
3
3
m n M 0,01mol174g / mol 1.74g
9. Koliko je grama Na2SO4 potrebno za pripremu 10 dm3 8% rastvora
r= 1,075 g/cm3
ms
w
mr
V 10dm3 10000cm3
100%
1.075g / cm3
w 8%
mr V 1.075g / cm3 10000cm3
mr 10750g
ms
w mr
100%
8% 10750
100%
g 860g
mr
Vr
10. Izračunati zapreminu u cm3 36% rastvora HCl gustine r= 1.183 g/cm3
potrebnu za pripremanje 100 cm3 rastvora c=1 mol/dm3?
V=?
w1= 36%
ρ1= 1.183 g/cm3
ms C = 1mol/dm3
V= 100 cm3 = 0.1dm3
3.65g
m
100% 10.14g
r 36%
m
m
V
V
V
10.14g
3
8
.
57
cm
1.183g / cm3
n
c
n cV
V
n 1mol/dm3 0.1dm3 0.1mol
m
m nM
M
ms 0.1mol 36.5g/mol 3.65gHCl
n
1. Izračunati masu vode koja je potrebna da bi se rastvaranjem 45 g natrijum-hlorida
nagradio 20% rastvor.
2. Izračunati masu vode i natrijum-acetata koje su potrebne za pripremanje 600 g 10%
rastvora.
3. Izračunati masu kalijum-sulfata potrebnu za pripremanje 300 g 5% rastvora.
4. Izračunati masu FeSO4· 7H2O potrebnu za pripremu 200 g 5% rastvora.
5. Izračunati masu hlorovodonične kiseline potrebne za pripremanje 400cm3 rastvora
koncentracije c=0.25mol/dm3.
6. Izračunati molarnu koncentraciju rastvora koji je dobijen rastvaranjem 80 grama
natrijum-hidroksida u 100cm3 vode.
7. Izračunati masu natrijum-sulfata potrebnu za pripremanje 2 dm3 20% rastvora gustine
1.18 g/cm3.
8. Izračunati zapreminu 38% rastvora sumporne kiseline gustine 1.19 g/cm3 koju je
potrebna da bi se napravilo 300cm3 rastvora koncentracije c=0.01mol/dm3