Rozpuszczalno substancji i rodzaje roztwor w
Download
1 / 35

Chemia - w3 - PowerPoint PPT Presentation


  • 194 Views
  • Uploaded on

Rozpuszczalność substancji i rodzaje roztworów. Chemia - w3. Roztwór – jednorodny, jednofazowy układ dwu - lub więcej składnikowy, w którym substancja rozpuszczona występuje w dyspersji (rozdrobnieniu) molekularnej. Roztwory. Roztwory.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Chemia - w3' - akiko


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Rozpuszczalno substancji i rodzaje roztwor w

Rozpuszczalność substancji

i

rodzaje roztworów

Chemia - w3


Roztwory

Roztwór – jednorodny, jednofazowy

układ dwu - lub więcej składnikowy,w którym substancja rozpuszczona

występuje w dyspersji (rozdrobnieniu)

molekularnej.

Roztwory


Roztwory1
Roztwory

  • Ze względu na stan skupienia rozróżnia się roztwory:

    • gazowe,

    • ciekłe,

    • stałe


Roztwory2

Składnik roztworu będący w przewadze

ilościowej nosi nazwę rozpuszczalnika,

pozostałe składniki są rozpatrywane jako

substancje rozpuszczone.

Roztwory


Cia o sta e w cieczy s l kuchenna w wodzie ciecz ciecz metanol w wodzie

ciało stałe w cieczy: sól kuchenna w wodzie

ciecz – ciecz: metanol w wodzie

Roztwory - przykłady


Roztwory3

Jako rozpuszczalniki ciekłe stosowane są

najczęściej:

1) ciecze nieorganiczne: woda, ciekły amoniak

(rozpuszczalnik elektrolitów),

2) ciecze organiczne np. alkohol, eter, estry

(rozpuszczalnik polarnych związków organicznych).

3) ciecze organiczne np. benzen, ksylen

(rozpuszczalnik substancji niepolarnych).

Roztwory



Roztwory5
Roztwory

  • W zależności od charakteru związku (wiązań między atomami) występują różne oddziaływania między wodą (rozpuszczalnikiem) i substancją rozpuszczoną:

    • w przypadku elektrolitów: oddziaływania elektrostatyczne, tworzenie jonów na skutek dysocjacji elektrolitycznej, np. MgCl2

    • w przypadku nieelektrolitów: „rozproszenie”substancji w rozpuszczalniku, np. metanol, cukier




Roztw r nasycony roztw r substancji pozostaj cy w r wnowadze z osadem tej substancji

Roztwór nasycony – roztwór substancji

pozostający w równowadze z osadem tej

substancji.

Roztwory


Roztwory8

Rozpuszczalność (substancji) – ilość gramów danej substancji, która w danej temperaturze może rozpuścić się w 100 g rozpuszczalnika, dając roztwór nasycony

Roztwory


St enie roztworu ilo substancji rozpuszczonej w okre lonej ilo ci najcz ciej obj to ci roztworu

Stężenie roztworu – ilość substancji

rozpuszczonej w określonej ilości

(najczęściej objętości) roztworu.

Roztwory


Roztwory9

Roztwór mianowany – titrant, roztwór

odczynnika chemicznego o znanym stężeniu.

Dokładne ustalenie stężenia roztworu

mianowanego (tzw. nastawianie miana, czyli

inaczej mianowanie roztworu) odbywa się za

pomocą substancji podstawowych lub innych

roztworów mianowanych.

Roztwory


Roztwory10

Istnieje wiele sposobów wyrażania stężenia roztworów. Różnią się one między sobą tylko jednostkami, w których podaje się ilości

substancji rozpuszczonej, rozpuszczalnika lub roztworu.

Roztwory


Roztwory11

W praktyce chemicznej stężenia roztworów wyraża się najczęściej:

w procentach (%) - wagowych, objętościowych

w molach na 1 dm3 roztworu (stężenie molowe, mol/dm3, M)

w jednostkach masy/objętość: kg/l; g/ml

Roztwory


1 litr 1 l 1 dm 3 1 mililitr 1 ml 1 cm 3

1 litr (1 l) = 1 dm najczęściej:3

1 mililitr (1 ml) = 1 cm3

jednostki


St enie procentowe

Stężenie procentowe - wyraża procentową najczęściej:

zawartość substancji rozpuszczonej w

stosunku do roztworu. W sposób

uproszczony określa się ją jako ilość gramów

substancji rozpuszczonej w 100 g roztworu.

Cp = Msubst. / Mroztw. * 100 [%]

Stężenie procentowe


St enie procentowe1

Ze względów praktycznych stosuje się najczęściej:

czasem określenie stężenia procentowego

wagowo/objętościowego, jako stosunku

masy substancji rozpuszczonej do objętości

roztworu (ilość gramów substancji w 100 ml

roztworu) lub stężenia

objętościowo/objętościowego, czyli ilości

mililitrów substancji rozpuszczonej w 100ml roztworu.

Cp = Msubst. / Vroztw. * 100 [%]

Stężenie procentowe


St enie procentowe2

Stężenie procentowe roztworu Cp jest określane liczbą jednostek wagowych (mg, g, kg, Mg) substancji rozpuszczonej zawartych w 100 jednostkach wagowych (mg, g, kg, Mg) roztworu.

Stężenie procentowe


St enie procentowe3

Przykład: jednostek wagowych (mg, g, kg, Mg) substancji rozpuszczonej zawartych w 100 jednostkach wagowych (mg, g, kg, Mg) roztworu.

roztwór 20%-owy jest to roztwór zawierający 20 jednostek wagowych (mg, g, kg, Mg) substancji rozpuszczonej w 100 jednostkach wagowych (mg, g, kg, Mg) roztworu, czyli jest to roztwór powstały ze zmieszania 20 jednostek wagowych (mg, g, kg, Mg) substancji z 80 jednostkami wagowymi (mg, g, kg, Mg)

rozpuszczalnika

Stężenie procentowe


St enie procentowe4

Związek między stężeniem procentowym roztworu Cp, liczbą jednostek wagowych substancji rozpuszczonej a oraz liczbą jednostek rozpuszczalnika b wyprowadza się w następujący sposób: jeżeli w a + b jednostek wagowych roztworu znajduje się a jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, to w 100 jednostkach wagowych roztworu znajduje się Cp jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, czyli;

a + b j.wag. roztworu - a j. wag. substancji

100 j.wag.roztworu - Cp j. wag. substancji

Z powyższego otrzymujemy wzór na stężenie procentowe

Cp = a * 100 % / (a+b)

Stężenie procentowe


St enie procentowe5

Przykład 1 liczbą jednostek wagowych substancji rozpuszczonej a oraz liczbą jednostek rozpuszczalnika b wyprowadza się w następujący sposób: jeżeli w a + b jednostek wagowych roztworu znajduje się a jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, to w 100 jednostkach wagowych roztworu znajduje się Cp jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, czyli;

Oblicz stężenie procentowe roztworu otrzymanego ze zmieszania 20 g soli NaCl i 140 g wody.

Rozwiązanie:

Masa roztworu jest sumą masy substancji rozpuszczonej i masy rozpuszczalnika:

20 g + 140 g = 160 g

Stąd możemy zapisać że:

w 160 g roztworu znajduje się 20 g NaCl

a w 100 g roztworu znajduje się x g cukru

x = 20*100 / 160 = 12,5 g

W 100 g otrzymanego roztworu znajduje się 12,5 g NaCl, a więc roztwór jest 12,5% - owy

Stężenie procentowe


St enie procentowe6

Przykład 2 liczbą jednostek wagowych substancji rozpuszczonej a oraz liczbą jednostek rozpuszczalnika b wyprowadza się w następujący sposób: jeżeli w a + b jednostek wagowych roztworu znajduje się a jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, to w 100 jednostkach wagowych roztworu znajduje się Cp jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, czyli;

Do 30 g 60%-owego roztworu dodano 50 g wody. Oblicz stężenie procentowe otrzymanego roztworu.

Rozwiązanie:

Po dodaniu do roztworu wody jego stężenie zmniejszy się, ale masa substancji rozpuszczonej pozostanie bez zmiany.

Należy więc obliczyć masę substancji znajdującej się w 30 g 60% -owego roztworu:

100 g roztworu zawiera 60 g substancji

30 g roztworu zawiera x g substancji

x = 30*60 / 100 = 18 g

Masa roztworu po dodaniu wody wynosi: 30 g + 50 g = 80 g.

Po rozcieńczeniu:

80 g roztworu zawiera 18 g substancji

100 g roztworu zawiera x g substancji

x = 18*100 / 80 = 22,5 g

Otrzymany roztwór jest 22,5%-owy

Stężenie procentowe


St enie molowe
Stężenie molowe liczbą jednostek wagowych substancji rozpuszczonej a oraz liczbą jednostek rozpuszczalnika b wyprowadza się w następujący sposób: jeżeli w a + b jednostek wagowych roztworu znajduje się a jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, to w 100 jednostkach wagowych roztworu znajduje się Cp jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, czyli;

  • Stężenie molowe – określa ilość moli substancji rozpuszczonej w 1 l roztworu.

  • Obliczamy je dzieląc masę substancji rozpuszczonej, zawartej w 1 l roztworu, przez jej masę cząsteczkową.


St enie molowe1
Stężenie molowe liczbą jednostek wagowych substancji rozpuszczonej a oraz liczbą jednostek rozpuszczalnika b wyprowadza się w następujący sposób: jeżeli w a + b jednostek wagowych roztworu znajduje się a jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, to w 100 jednostkach wagowych roztworu znajduje się Cp jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, czyli;

  • Mol – jest to liczebność materii występująca, gdy liczba cząstek (elementów) układu jest równa liczbie atomów zawartych w masie 12 g węgla 12C (równa liczbie Avogadro - 6,023·1023 elementów).


St enie molowe2
Stężenie molowe liczbą jednostek wagowych substancji rozpuszczonej a oraz liczbą jednostek rozpuszczalnika b wyprowadza się w następujący sposób: jeżeli w a + b jednostek wagowych roztworu znajduje się a jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, to w 100 jednostkach wagowych roztworu znajduje się Cp jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, czyli;

  • Masa atomowa – średnia masa atomowa danego pierwiastka; uwzględnia występujące naturalnie izotopy (ich masy i procentowy udział w pierwiastku). Suma mas atomowych wszystkich atomów tworzących cząsteczkę stanowi jej masę cząsteczkową. Jednostką masy atomowej (cząsteczkowej) jest 1 dalton, czyli masa 1/12 atomu izotopu węgla 12C.


St enie molowe3
Stężenie molowe liczbą jednostek wagowych substancji rozpuszczonej a oraz liczbą jednostek rozpuszczalnika b wyprowadza się w następujący sposób: jeżeli w a + b jednostek wagowych roztworu znajduje się a jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, to w 100 jednostkach wagowych roztworu znajduje się Cp jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, czyli;

  • Masa molowa (cząsteczkowa) = suma mas atomowych poszczególnych pierwiastków tworzących cząsteczkę, np.

    • MNaCl = MNa + MCl

    • MNa = 23; MCl = 35,5

    • MNaCl = 23 + 35,5 = 58,5


St enie molowe4
Stężenie molowe liczbą jednostek wagowych substancji rozpuszczonej a oraz liczbą jednostek rozpuszczalnika b wyprowadza się w następujący sposób: jeżeli w a + b jednostek wagowych roztworu znajduje się a jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, to w 100 jednostkach wagowych roztworu znajduje się Cp jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, czyli;

  • Najczęściej spotykany sposób wyrażenia stężenia. Ponieważ w każdym molu jest taka sama ilość cząsteczek (liczba Avogadro), substancje reagują ze sobą w takich proporcjach (jeśli ich ilości wyrazimy w molach) w jakich występują cząsteczki reagujących związków w zapisie stechiometrycznym reakcji, np.:

    2 NaHCO3 ——> Na2CO3 + H2O + CO2


St enie molowe5

liczbą jednostek wagowych substancji rozpuszczonej a oraz liczbą jednostek rozpuszczalnika b wyprowadza się w następujący sposób: jeżeli w a + b jednostek wagowych roztworu znajduje się a jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, to w 100 jednostkach wagowych roztworu znajduje się Cp jednostek wagowych substancji rozpuszczonej, czyli;2 NaHCO3 ——> Na2CO3 + H2O + CO2

• Z zapisu reakcji wynika, że z każdych dwóch cząsteczek kwaśnego węglanu sodu powstaje (pod wpływem ogrzewania) cząsteczka węglanu sodu, cząsteczka wody i cząsteczka ditlenku węgla.

Oznacza to równocześnie, że z dwóch moli kwaśnego węglanu sodu (168 g) powstanie 1 mol węglanu sodu (106 g), jeden mol wody (18 g) i jeden mol ditlenku węgla (44 g; 22,4 l w warunkach normalnych)

Stężenie molowe


St enie molowe roztworu cm jest liczb moli substancji rozpuszczonej w 1 dm 3 roztworu

Stężenie molowe roztworu (Cm) jest liczbą moli substancji rozpuszczonej w 1 dm3 roztworu

Stężenie molowe


St enie molowe6

Przykład rozpuszczonej w

Roztwór 1 molowy jest to roztwór, który w 1 dm3 roztworu zawiera 1 mol substancji (definicja mola).

Stężenie molowe możemy wyrazić wzorem

Cm = n / V

gdzie; n - ilość moli składnika, V - objętość roztworu

Ilość moli składnika n możemy obliczyć z wzoru

n = m / M

gdzie: m - masa substancji, M - masa molowa substancji

Stężenie molowe


St enie molowe7

Przykład c.d. rozpuszczonej w

Wstawiając wyrażenie na n do wzoru na Cm otrzymamy

Cm = m / (M * V)

Przy obliczaniu stężeń molowych możemy korzystać z wzorów na stężenie molowe Cm lub z równań na proporcję

Stężenie molowe


St enie molowe8

Przykład 1 rozpuszczonej w

Ile gramów NaOH znajduje się w 300 cm3 0,1 molowego roztworu?

Rozwiązanie

Obliczamy masę molową MNaOH - wynosi ona 40 g/mol. Ponieważ roztwór jest 0,1 molowy, to 0,1 mola NaOH ma masę: 0,1 mola x 40 g/mol = 4 g. To oznacza, że

w 1 dm3 roztworu znajduje się 4 g NaOH.

Układając równania na proporcję możemy napisać

w 1000 cm3 0,1 molowego znajduje się 4 g NaOH

a w 300 cm 3 0,1 molowego roztworu zawiera x g NaOH

x = 4 x 300 / 1000 = 1,2 g NaOH

Stężenie molowe


St enie molowe9

Rozwiązanie z wykorzystaniem wzoru rozpuszczonej w

W celu obliczenia masy NaOH wzór na Cm przekształcamy i otrzymujemy postać, która pozwala nam obliczenie masy NaOH.

m = Cm*M*V

stąd wstawiając do wzoru dane otrzymamy.

mNaOH = 0,1 mol/dm3 * 40 g/mol * 0,3 dm3 = 1,2 g NaOH

W 300 dm3 0,1 molowego roztworu NaOH znajduje się 1,2 g NaOH

Uwaga: Korzystając z równań na proporcję jak i z wzoru należy pamiętać o zastosowaniu właściwych jednostek. Jeżeli nie są zgodne, dokonujemy przeliczeń.

Stężenie molowe


ad