Rastvori 1

Rastvori su homogene smeše koje imaju isti sastav u svakom delu svoje zapremine.
Uobičajeno je da se jedna komponenta rastvora naziva rastvarač a druga rastvorak ili rastvorna supstanca.

Disperzni sistemi

Pod sistemom se podrazumeva deo prostora koji se izučava ispunjen jednom ili više supstanci, ograničen stvarnim ili zamišljenim granicama. Sve izvan sistema naziva se okolina. Postoje otvoreni, zatvoreni i izolovani sistemi.

Disperznim sistemom nazivamo sistem u kojem je disperzna faza ravnomrno raspoređena u drugoj fazi, koju nazivamo disperznim sredstvom. I disperzna faza i disperzno sredstvo mogu biti gasovi, tečnosti ili čvrste supstance.

Prema veličini čestica disperzne faze, disperzni sistemi se dele na:

     1) grubo disperzne sisteme - čestice su veće od 100nm (heterogeni sistemi).

    2) koloidno disperzne sisteme - veličine čestica su od 1 do 100nm (heterogeni sistemi).

   3) molekulsko disperzne sisteme - čestice su manje od 1nm, to su homogeni (monofazni) sistemi i nazivaju se rastvori.

Suspenzije i emulzije spadaju u grubo disperzne sisteme. Kod suspenzija diperzna faza se izdvaja u obliku taloga, tj. diperzna faza je čvrsta. A kod emulzija i disperzna faza i disperzno sredstvo su u tečnom stanju, ali se međusobno ne mešaju.

suspenzija

 

 

 

 

emulzija

Pravi rastvori

Pravi rastvori su homogene smeše dve ili više supstanci. Sastoje se rastvarača i rastvorne supstance.

Pravi rastvori se dele prema agregatnom stanju:

Solvatacija je proces kada molekuli rastvarača okružuju čestice rastvorka zbog privlačnih sila. Solvatizovane čestice su odvojene jedne od drugih. Tokom solvatacije se oslobađa toplota, pa je proces egzoterman. 

Ako je voda rastvarač onda se ovaj proces naziva hidratacija.

Istovremeno sa procesom  rastvaranja u rastvorima se odigrava i suprotan proces - kristalizacija.

Kada se u jedinici vremena na određenoj temperaturi rastvori isti broj molekula koliko ih i iskristališe, tada se rastvorena supstanca nalazi u ravnoteži sa svojim ne rastvorenim kristalima - rastvori je zasićen. Ako rastvor sadrži više rastvorene supstance u istoj zapremini nego što odgovara zasićenom rastvoru, na određenoj temperaturi, nastaje presićen rastvor. Nezasićen rastvori sadrže manje rastvorne supstance u istoj zapremini nego što odgovara zasićenom rastvoru na određenoj temperaturi.

Jako polarni molekuli vode se čsto toliko vezuju za čestice rastvorene supstance, da pri ponovnoj kristalizaciji ulaze u sastav kristala - krade kristalohidrate (Na₂CO₃ * 10H₂0 ). Stajanjem na vazduhu gub tzv. kristalnu vodu i pretvaraju se u prah. Kristalohidrat koji je potpuno izgubio vodu jeste anhidrovana supstanca (Na₂CO₃).

Rastvorljivost

Rastvorljivost predstavlja maseni odnos rastvorene supstance i rastvarača u zasićenom rastvoru na određenoj temperaturi.

Obično se izražava kao masa supstance koja se rastvara (rastvorka) u 100g rastvarača (dajući zasićen rastvor) na određenoj temperaturi.

Rastvorljivost čvrste supstance u određenom rastvaraču zavisi od temperature.

Sastav rastvora

Sastav rastvora kvalitativno se može izraziti tako što se naznači da li je razblažen ili koncentrovan. Kvantitativni sastav rastvora se najčešće izražava količinskom koncentracijom.

Maseni udeo - predstavlja udeo mase rastvorene supstance u ukupnoj masi rastvora:

Koncentracija rastvora - veličina koja pokazuje koja se masa, odnosno zapremina, količina supstance ili broj čestica rastvorka nalazi u određenoj zapremini rastvora.

             1) količinska koncentracija (molaritet):

             2) masena koncentracija:

             3) molalitet:

*za jako razblažene rastvore C = b

       

prevođenje kolčinske koncentracije u masenu koncentraciju

veza između C i W

Razblaživanje rastvora: 

V₁ < V₂ m(X₁) = m(X₂)

C1 > C2 W₁ * m_r1 = W₂*m_r2

Vr₂ = Vr₁ + V (H₂0)

Uparavanje rastvora:

V₁ > V₂ m(X₁) = m(X₂)

C1 < C2 W₁ * m_r1 = W₂*m_r2

Vr₂ = Vr₁ - V (H₂0)

Mešanje rastvora:

tek sam sad shvatila koliko je krivo :D hahaha :)

Hemijske reakcije 2

Stehiometrijska izračunavanja

Relativna atomska masa - Ar

Relativnu atomsku masu možemo dobiti:

        1. iz PSE (bez zaokruživanja)

        2. Ar = ma / u         ma - masa atoma

                                       u = 1.6605*10^-27

        3. na osnovu količinskog udela izotopa:

           λ₁ (A_1,1) = a

           λ₂ (A_2,2) = b

          Ar = λ₁*A₁ + λ₂*A₂ + λ₃*A₃ + ... + λ_x*A_x

          λ₁ + λ₂ + λ₃ + ... + λ_x = 1

                        Primer: Bakar se u prirodi nalazi u dva oblika ⁶³Cu  i ⁶⁵Cu. Količinski udeo ⁶³Cu  je 69%, a ⁶⁵Cu je 31%. Kolika je relativna atomska masa bakra?

         A₁ (⁶³Cu) = 69% = 0,69           λ₁ = 63

         A₂ (⁶⁵Cu) = 31% = 0,31           λ₂ = 65

Ar = λ₁*A₁ + λ₂*A₂

Ar (Cu) = 63*0,69 + 65*0,31

Ar (Cu) = 63,62 

Molarna masa - M

M (atoma) = Ar g/mol ------- M (O) = 16g/mol

M (jona) = Ar g/mol ----------M (O^-) = 16g/mol

M (molekula) = Mr g/mol -----M (O₂) = 32g/mol 

 

Količina supstance - n

   1. formule za izračunavanje količine supstance:

           a)   n(X) = m(X) / M(X)

           b)   n(X) = N(X) / NA

                 N - broj atoma/molekula/jona

                 Na = 6*10 (Avogadrov broj)             

           c)   n(X) = V(X) / Vm   ---- ova formula važi pri normalnim uslovima: 0 i 101325 Pa.

                 Vm = 22,4 dm³/mol

 

                  

                 p*V = n*R*T ----- ova formula važi pri uslovima koji odudaraju od normalnih.

                 p - pritisak (Pa)

                V - zapremina (m³)

                R = 8,314 J/mol*K (univerzalna gasna konstanta)

                T = 273,15 + t^oC (temperatura, izražava se u kelvinima - K)

   

  2. Kada su date različite supstance piše se jednačina i određuje se molski, tj. količinski odnos.

  

  3. Zadaci sa vodom - mora se voditi računa o agregatnom stanju vode!

          a) ako je voda u tečnom agregatnom stanju:

                    n = m/M

                    ρ = m/V ----- ρ = 1

                    m(vode) = V (vode)

                             g = cm³ (ml)

                             kg = dm³ (l)

          b) ako je t(H₂O) > 100^oC

                     n = V/Vm ---- samo pri normalnim uslovima!

Relativna molekulska masa - Mr

Mr možemo dobiti:

     1. sabiranjem relativnih atomskih masa (Ar)

     2. Mr = mm / u     mm - masa molekula

                                 u = 1.6605*10^-27

     3. na osnovu masenog udela

          Mr = i*Ar/W

     4. na osnovu date gustine gasa merene prema nekom drugom gasu

         r (gas, H2) = M(gas) / 2

         r (gas, O₂) = M(gas) / 32

         r (gas, vazduh) = M(gas) / 29 ------ M (vazduh) = 29g/mol

     5. molekulska masa smeše se računa na osnovu masenog udela elementa:

         Mr (vazduh) = W(O₂)*Mr(O₂) + W(N₂)*Mr(N₂)

Izračunavanje procentnog sastava

aA + bB ----->  cC + dD

A, B --- reaktanti

C, D --- proizvodi reakcije

a, b, c, d --- koeficijenti u hemijskoj jednačini

Čitanje oznaka u zapisu ove opšte jednačine jeste sledeće: a čestica (atoma, molekula, jona) supstance A reaguju sa b čestica (atoma, molekula, jona) supstance B i pri tome nastaje c čestica (atoma, molekula, jona) supstance C i d čestica (atoma, molekula, jona) supstance D.

Na osnovu jednačina hemijskih reakcija izračunavaju se količine (n), mase (m), broje čestica koje učestvuju u reakciji (N) kao i zapremine gasovitih supstanci (V).

Evo ih i neki primeri ako se rešavaju osnovni zadaci :) sve ostalo je samo kombinovanje različitih formula i formulica :)))
Nadam se da se vide :)