Transcript Διαλύματα και προσθετικές ιδιότητες

Διαλύματα
1
Διαδικασία διάλυσης
Σ ένα
Σε
έ δ
διάλυμα,
άλ
ηδ
διαλυμένη
λ έ ουσία
ί δ
διασπείρεται
ί
ομοιόμορφα
ό
σε όλ
όλη τη μάζα
άζ του διαλύτη
δ λύ
1.
2.
3.
Τα μ
μόρια
ρ του διαλύτη
η έλκονται από τα επιφανειακά
φ
ιόντα
Κάθε ιόν περιβάλλεται από μόρια του διαλύτη.
Μεταβάλλεται η ενθαλπία (H) με κάθε αλληλέπίδραση διάσπασης ή
σχηματισμού
2
Ιονικό στερεό διαλυόμενο στο νερό
Διαδικασία διάλυσης
Τα ιόντα περιβάλλονται
από διαλύτη
(επιδιαλύτωση...
Ε δά
Ενυδάτωση)
)
Οι διαμοριακές δυνάμεις
είναι ιόντος-διπόλου
Διαλυτότητα
4
Διαλυτότητα
5
Διαλυτότητα
 Τα υπέρκορα διαλύματα είναι ασταθή. Η κρυστάλλωση μπορεί
συχνά
χ να επαχθεί
χ
προσθέτοντας
ρ
ς πυρήνα
ρή κρυσταλλώσεως
ρ
ς ή και
με τριβή του περιέκτη
6
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
δ άλ
διάλυμα
και σχηματίζει
ίζ ινώδες
ώδ ίζ
ίζημα που παραμορφώνει
ώ το
αιμοσφαίριο
7
Παράγοντες που επιδρούν στη διαλυτότητα
8
Παράγοντες που επιδρούν στη διαλυτότητα
Νερό - αιθανόλη
∆ιαμοριακές δυνάμεις = δεσμοί H, διπόλου
διπόλου-διπόλου,
διπόλου, διασποράς
Στο νερό δεσμοί ιόντος-διπόλου
9
Παράγοντες που επιδρούν στη διαλυτότητα
10
Παράγοντες που επιδρούν στη διαλυτότητα
Η βιταμίνη Α είναι λιποδιαλυτή, η βιταμίνη C λιποδιαλυτή
11
Διαλύματα αερίων
 Η διαλυτότητα των αερίων
αυξάνει όσο αυξάνει η μάζα
τους.
∆ιότι
 Μεγαλύτερα μόρια έχουν
μεγαλύτερες δυνάμεις
διασποράς
12
Διαλύματα αερίων


Η διαλυτότητα υγρών και
στερεών δεν αυξάνει σημαντικά
με την πίεση.
Η διαλυτότητα αερίου αυξάνει
ανάλογα με την πίεση.
Νόμος Henry: Sg = kPg
 Sg διαλυτότητα αερίου;
 k σταθερά Ηenry (για το αέριο
στο συγκεκριμένο διαλύτη);
 Pg μερική πίεση αερίου πάνω
από το αέριο
13
Επίδραση θερμοκρασίας στη διαλυτότητα στερεών
Εν γένει η διαλυτότητα των
στερεών αυξάνει με αύξηση
της θερμοκρασίας
14
Επίδραση θερμοκρασίας στη διαλυτότητα αερίων
Αντίθετα η διαλυτότητα των
αερίων μειώνεται με αύξηση
της θερμοκρασίας
15
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
Κανόνες αραίωσης και ανάμιξης δ/των
Αραίωση: c1v1=c2v2
Aνάμιξη: cv=c1v1+c2v2+…+cnvn
18
Αθροιστικές (προσθετικές) ιδιότητες διαλυμάτων  Οι
Οι Αθροιστικές ιδιότητες
Αθροιστικές ιδιότητες επηρεάζονται μόνο από τον 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 Ελάττωση
της τάσης ατμών
Αύξηση σημείου ζέσεως Μείωση σημείου πήξεως
Μείωση σημείου πήξεως
Ωσμωτική πίεση
19
Ιδανικά & πραγματικά διαλύματα
 Ιδανικά διαλύματα: τα διαλύματα που ακολουθούν Ιδανικά διαλύματα: τα διαλύματα που ακολουθούν επακριβώς τους νόμους και σχέσεις των φυσικών φ
φαινομένων.
έ
Κάθε σωματίδιο δεν επηρεάζει τη συμπεριφορά του άλλου
Σ
Σε μοριακά: ανάλογη χημική δομή
ά
άλ
ήδ ή
Σε ιοντικά: πολύ αραιά (<0,01Μ)
 Πραγματικά διαλύματα: επηρεάζει το ένα συστατικό τον τρόπο που συμπεριφέρεται το άλλο
ό
φέ
άλλ
20
Τάση ατμών – νόμος Raoult
 Τάση ατμών: Τάση ατμών:
Τάση ατμών
ατμών: η πίεση που ασκείται από τον ατμό που : η πίεση που ασκείται από τον ατμό που η πίεση που ασκείται από τον ατμό που
βρίσκεται σε δυναμική ισορροπία με το υγρό του σε ένα κλειστό σύστημα
Νόμος Raoult: PA = XAPA
XA γραμομοριακό κλάσμα Α, Α = διαλύτης PA τάση ατμών του καθαρού συστατικού Α
• Νόμος Dalton (μερικών πιέσεων)
P= XAPA + XBPB +….
• Αν η δ/νη ουσία είναι μη πτητική 
Α δ/
ί ί
ή  Ρ Α είναι ί
η ολική τάση ατμών του διαλύματος και επειδή
ΧΑΑ <1 είναι μικρότερη του PoA.
Ο νόμος Raoult ισχύει για αραιά διαλύματα (ΧΑ κοντά στο 1)
21
Τάση ατμών – νόμος Raoult
 Τάση ατμών: Τάση ατμών:
Τάση ατμών
ατμών: η πίεση που ασκείται από τον ατμό που : η πίεση που ασκείται από τον ατμό που η πίεση που ασκείται από τον ατμό που
βρίσκεται σε δυναμική ισορροπία με το υγρό του σε ένα κλειστό σύστημα
Νόμος Raoult: PA = XAPA
XA γραμομοριακό κλάσμα Α, Α = διαλύτης PA τάση ατμών του καθαρού συστατικού Α
• Νόμος Dalton (μερικών πιέσεων)
P= XAPA + XBPB +….
• Αν η δ/νη ουσία είναι μη πτητική 
Α δ/
ί ί
ή  Ρ Α είναι ί
η ολική τάση ατμών του διαλύματος και επειδή
ΧΑΑ <1 είναι μικρότερη του PoA.
Ο νόμος Raoult ισχύει για αραιά διαλύματα (ΧΑ κοντά στο 1)
22
Ελάττωση Τάσης ατμών
Κατά τη διάλυση μη‐πτητικών υγρών ή στερεών ενώσεων:
Κατά τη διάλυση μη‐
 Η μείωση της τάσης ατμών οφείλεται στο γεγονός ότι θέσεις στην επιφάνεια του διαλύματος καταλαμβάνονται από μόρια της δ/νης
του διαλύματος καταλαμβάνονται από μόρια της δ/νης
του διαλύματος καταλαμβάνονται από μόρια της δ/
δ/νης ουσίας (μειώνεται η ουσίας (μειώνεται η
επιφανειακή τάση του δ/τος
επιφανειακή τάση του δ/
τος))
 Σε αραιά διαλύματα: Σε αραιά διαλύματα: Δ
ΔP = P
P = PoA XB
Αποκλίσεις από το νόμο Raoult
 Παρατηρούνται στα πραγματικά δ/τα διότι οι δυνάμεις Α‐
Παρατηρούνται στα πραγματικά δ/τα διότι οι δυνάμεις Α‐Α, Β
Α, Β‐‐Β, Α
Β, Α‐‐Β δεν είναι όμοιες
 Θετικές: Οι μερικές πιέσεις μεγαλύτερες των θεωρητικών, δεσμοί Α‐
Θετικές: Οι μερικές πιέσεις μεγαλύτερες των θεωρητικών, δεσμοί Α‐Β ασθενέστεροι (πιο εύκολη εξάτμιση, ΜeOH
ασθενέστεροι (πιο εύκολη εξάτμιση, ΜeOH‐‐H2O)
 Αρνητικές: Οι μερικές πιέσεις μικρότερες των θεωρητικών, δεσμοί Α
Αρνητικές: Οι μερικές πιέσεις μικρότερες των θεωρητικών, δεσμοί Α‐
Α‐Β Β
ισχυρότεροι (πιο δύσκολη εξάτμιση, HCOOH, H2O)
ισχυρότεροι (πιο δύσκολη εξάτμιση
, HCOOH, H2O)
P∆
P
P0A P
PB
P0B
PA
xA 0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
xA 0
0,2
0,4
0,6
0,8
xB 1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
xB 1
0,8
0,6
0,4
0,2
1
24
0
Ανύψωση ΣΖ, ταπείνωση ΣΠ
Tb = Kb  m
Tf = Kf  m
Ώσμωση – Ωσμωτική Πίεση
Ωσμωτική Πίεση
=(
n
)
RT = MRT
V
Ωσμωτική Πίεση
=(
n
)
RT = MRT
V