OTOPINE
definicija : homogena smjesa tvari koja otapa neku drugu tvar (otapalo) i tvari koja se u njoj otapa (otopljena tvar)
veličina : <1 mm
Podjela prema koncentraciji :
razrjeđene
koncentrirane
manja kvantitativna vrijednost otopljene tvari
veća kvantitativna vrijednost otopljene tvari
Podjela prema zasićenosti :
prezasićene
nezasićene
zasićene
-velika količina otopljene tvari,
-v(kristalizacije) > v(otapanja)
-mala količina otopljene tvari,
-v(otapanja) > v(kristalizacije)
-v(kristalizacije) > v(otapanja) = dinamička ravnoteža
više se otopljene tvari otopi nego što je se nataloži
više se otopljene tvari nataloži nego što je se otopi
jednaka se količina otopljene tvari nataloži kao što je se otopi
npr. 20%-tna otopina HCl (sredstvo za uklanjanje kamenca)
npr. 50%-tna otopina H2SO4 (proizvadnja umjetnih gnojiva)
hidratacija
solvatacija
proces otapanja nečega u vodi
proces otapanja nečega u nekom otapalu koje nije voda
nastaju hidratizirani ioni
nastaju solvatizirani ioni
Energetske promjene pri otapanju
entalpija kristalne rešetke (strukture)
entalpija hidratacije (solvatacije ukoliko se tvar ne otapa u vodi)
entalpija otapanja
energija potrebna za kidanje molekulske ili ionske kristalne rešetke na slobodne ione ili ione u plinovitom stanju
energija koja se oslobađa nastajanjem hidratiziranih tj. solvatiziranih iona
odnos ΔHh i ΔHkr
ΔHkr > 0
endotermna reakcija
ΔHh < 0
egzotermna reakcija
ΔHot
veća od 0 : više se energije utroši nego što je se oslobodi
manja od 0 : više energije se oslobodi nego što je se utroši
Topljivost tvari
masa otopljene tvari u 100g otapala
njezina ovisnost o temperaturi prikazuje se krivuljom topljivosti
definirana sastavom zasićene otopine
Topljivost plinova u vodi
ona se smanjuje s porastom temperature - otapanje plinova je stoga egzoterman proces
Henryjev zakon
vezan je za plinove koji ne reagiraju s vodom
zijev ribe
helij
djelomično kisik
dušik
klor
vodik
razmjerna tlaku iznad otopine pri određenoj temperaturi
Iskazivanje sastava otopine
maseni i množinski udio
masena koncentracija
množinska koncentracija
molalnost
Razrjeđivanje otopina
Koligativna svojstva otopina
MANJI TLAK PARE OTAPALA IZNAD OTOPINE
ta svojstva ne ovise o vrsti otopljene tvari već o broju čestica otopljene tvari = i
i =1 za neelektrolite, nehlapljive tvari i tvari koje disociraju - molekulski kristali (fruktoza, saharoza, glukoza)
SNIŽENJE LEDIŠTA OTOPINA
OSMOZA I OSMOTSKI TLAK
POVIŠENJE VRELIŠTA OTOPINA
broj čestica otopljene tvari i tlak pare su obrnuto propoporcionalni
Roultov zakon : p = po × xo
p = tlak pare otopine
tlak pare otapala
množinski udio otapala
xo = n(otapala)/n(ot.tvari)+n(otapala)
vrelište otopina > vrelište čistog otapala, zbog većeg broja otopljenih tvari, veze u otopini je teže raskinuti tj. za to je potrebno više energije odnosno viša temperatura
ΔT = Kb × b × i
ΔT - promjena temperature (K)
Kb - ebulioskopska konstanta otapala (Kkgmol^-1)
b = molalnost (mol/kg)
i = broj čestica otopljene tvari
ledište otopina < ledište čistog otapala
ΔT = Kf × b × i
i = broj čestica otopljene tvari
Kf - krioskopska konstanta otapala (Kkgmol^-1)
ΔT - promjena temperature (K)
b = molalnost (mol/kg)
osmoza = spontani proces u kojem polupropusna membrana odvaja dvije otopine različitih koncentracija (molekule prelaze iz koncentriranije otopine u razrjeđeniju)
osmotski tlak = pritisak koji se difuzijom (prenošenjem molekula) nastoji izjednačiti
otopine s obzirom na osmotski tlak
hipotonična
hipertonična
izotonična
veći osmotski tlak nego promatrana otopina
isti osmotski tlak kao promatrana otopina
manji osmotski tlak nego promatrana otopina
