Kapitel 11. Egenskaper hos lösningar. Koncentrationer Ångtryck Kolligativa egenskaper. mol av upplöst ämne liter lösning

Relevanta dokument
Kapitel 11. Egenskaper hos lösningar

Repetition F11. Molär Gibbs fri energi, G m, som funktion av P o Vätska/fasta ämne G m G m (oberoende av P) o Ideal gas: P P. G m. + RT ln.

Kapitel 1. Kapitel 2. Kemiska grundvalar. Atomer, Molekyler och Joner

Kapitel 1. Kemiska grundvalar

Repetition F10. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Allmän kemi. Läromålen. Viktigt i kapitel 11. Kap 11 Intermolekylära krafter. Studenten skall efter att ha genomfört delkurs 1 kunna:

Kapitel 10. Vätskor och fasta faser

Kapitel 10. Vätskor och fasta faser

Repetition F12. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Kapitel 6. Termokemi. Kapaciteten att utföra arbete eller producera värme. Storhet: E = F s (kraft sträcka) = P t (effekt tid) Enhet: J = Nm = Ws

Kapitel 6. Termokemi

Kapitel 6. Termokemi. Kapaciteten att utföra arbete eller producera värme. Storhet: E = F s (kraft sträcka) = P t (effekt tid) Enhet: J = Nm = Ws

Kapitel 6. Termokemi

Godkänt-del. Hypotetisk tentamen för Termodynamik och ytkemi, KFKA10

Kapitel 10. Vätskor och fasta faser

Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik

Kapitel 16. Löslighet och komplex

Kapitel 4. Reaktioner i vattenlösningar

Bestäm brombutans normala kokpunkt samt beräkna förångningsentalpin H vap och förångningsentropin

Gaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Flytande fas Gasfas

Föreläsning 2.3. Fysikaliska reaktioner. Kemi och biokemi för K, Kf och Bt S = k lnw

Tentamen KFK080 för B,

Kapitel 5. Gaser. är kompressibel, är helt löslig i andra gaser, upptar jämt fördelat volymen av en behållare, och utövar tryck på sin omgivning.

Gaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Fast fas Flytande fas Gasfas

Allmän Kemi 2 (NKEA04 m.fl.)

Lösningsförslag. Tentamen i KE1160 Termodynamik den 13 januari 2015 kl Ulf Gedde - Magnus Bergström - Per Alvfors

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19

Tentamen KFKA05 och nya KFK080,

Kapitel 16. Lägre magtarmkanalen. Löslighet och komplex

Övningstentamen i KFK080 för B

Tentamen i KFK080 Termodynamik kl 08-13

Godkänt-del A (uppgift 1 10) Endast svar krävs, svara direkt på provbladet.

Vatten har: 1. Stor ytspänning. 2. Hög kokpunkt. 3. Högt ångbildningsvärme. 4. Stor dielektricitetskonstant.

Bindelinjer gäller för bestämd temp. Hävstångsregeln gäller.

Kapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi

Tentamen i Termodynamik för K och B kl 8-13

Gaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Flytande fas Gasfas

VAD ÄR KEMI? Vetenskapen om olika ämnens: Egenskaper Uppbyggnad Reaktioner med varandra KEMINS GRUNDER

VAD ÄR KEMI? Vetenskapen om olika ämnens: Egenskaper Uppbyggnad Reaktioner med varandra KEMINS GRUNDER

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 13-18

Kapitel 4. Egenskaper. Reaktioner. Stökiometri. Reaktioner i vattenlösningar. Vattenlösningar. Ett polärt lösningsmedel löser polära molekyler och

Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik

Tentamen i kemisk termodynamik den 17 januari 2014, kl

Hur förändras den ideala gasens inre energi? Beräkna också q. (3p)

Repetition F4. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Tentamen i Kemisk termodynamik kl 8-13

Repetition F7. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Kapitel 14. Syror och baser

Föreläsning 4. Koncentrationer, reaktionsformler, ämnens aggregationstillstånd och intermolekylära bindningar.

Kap Kort presentation

Kapitel 15. Syra-basjämvikter

( ) ( ) Kap Kolligativa egenskaper + fasjämvikter för 2-komponentsystem 5B.2/5.5 Kolligativa egenskaper R T

Varför saltar man på hala vägar (Lärarversion)?

Då du skall lösa kemiska problem av den typ som kommer nedan är det praktiskt att ha en lösningsmetod som man kan använda till alla problem.

Kapitel 3. Stökiometri. Kan utföras om den genomsnittliga massan för partiklarna är känd. Man utgår sedan från att dessa är identiska.

Kapitel 3. Stökiometri. Kan utföras om den genomsnittliga massan för partiklarna är känd. Man utgår sedan från att dessa är identiska.

Kapitel 3. Stökiometri

Kapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi. Spontanitet Entropi Fri energi Jämvikt

Tentamen i Allmän kemi 7,5 hp 5 november 2014 ( poäng)

Joner Syror och baser 2 Salter. Kemi direkt sid

Atomer luktar inte och har ingen färg. Men om många atomer binds samman till molekyler får de andra egenskaper som lukt och färg.

Sortera på olika sätt

Intermolekylära krafter

Svar: Halten koksalt är 16,7% uttryckt i massprocent

Intermolekylära krafter

Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik

Allmän kemi. Läromålen. Viktigt i kap 17. Kap 17 Termodynamik. Studenten skall efter att ha genomfört delkurs 1 kunna:

Beräkningar med masshalt, volymhalt och densitet. Niklas Dahrén

Kemisk jämvikt. Kap 3

Tentamen i allmän och biofysikalisk kemi

Farmaceutisk fysikalisk kemi, A6. Föreläsning: Faslära PH

Tentamen i Kemi för miljö- och hälsoskyddsområdet: Allmän kemi och jämviktslära

Godkänt-del. Hypotetisk tentamen för Termodynamik och ytkemi, KFKA10

Jämviktsuppgifter. 2. Kolmonoxid och vattenånga bildar koldioxid och väte enligt följande reaktionsformel:

Temperatur T 1K (Kelvin)

Tentamen, Termodynamik och ytkemi, KFKA01,

Fö. 11. Bubblor, skum och ytfilmer. Kap. 8.

TFKI 30 Yt och kolloidkemi YT OCH KOLLOIDKEMI

Materia och aggregationsformer. Niklas Dahrén

REPETITION AV NÅGRA KEMISKA BEGREPP

4.1 Se lärobokens svar och anvisningar. 4.2 För reaktionen 2ICl(g) I 2 (g) + Cl 2 (g) gäller att. För reaktionen I 2 (g) + Cl 2 (g) 2ICl(g) gäller 2

Räkneuppgifter i matematik, kemi och fysik för repetition av gymnasiet. Farmaceutiska Fakulteten

Kapitel 14. HA HA K a HO A H A. Syror och baser. Arrhenius: Syror producerar H 3 O + -joner i lösningar, baser producerar OH -joner.

Galenisk och Fysikalisk kemi för Receptarieprogrammet. Övningsexempel i Fysikalisk kemi

Kapitel 3. Stökiometri. Kan utföras om den genomsnittliga massan för partiklarna är känd. Man utgår sedan från att dessa är identiska.

Övningar Homogena Jämvikter

Kapitel 12. Kemisk kinetik

Materialfysik vt Fasta ämnens termodynamik 4.1 Fasdiagram

ÖVNINGSUPPGIFTER YT-OCH KOLLOIDKEMI

Räkneuppgifter. Lösningsberedning. 1. Vilka joner finns i vattenlösning av. a) KMnO 4 (s) b) NaHCO 3 (s) c) Na 2 C 2 O 4 (s) d) (NH 4 ) 2 SO 4 (s)

Ämnen runt omkring oss åk 6

Fö. 9. Laddade Kolloider. Kap. 6. Gränsytor med elektrostatiska laddningar

O O EtOAc. anilin bensoesyraanhydrid N-fenylbensamid bensoesyra

Materien. Vad är materia? Atomer. Grundämnen. Molekyler

Materia Sammanfattning. Materia

Tentamen KFKA05 för B, kl 14-19

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19

Tentamen i Allmän kemi NKEA02, 9KE211, 9KE , kl

Kemi. Fysik, läran om krafterna, energi, väderfenomen, hur alstras elektrisk ström mm.

Ytor och gränsskikt, Lektion 1 Ytspänning, kapillaritet, ytladdning

Transkript:

Kapitel 11 Innehåll Kapitel 11 Egenskaper hos lösningar 11.1 11.2 Energiomsättning för lösningar 11.3 Faktorer som påverkar lösligheten 11.4 11.5 Kokpunktshöjning och fryspunktssäkning 11.6 11.7 Kolligativa egenskaper hos elektrolytlösningar 11.8 Kolloider Copyright Cengage Learning. All rights reserved 2 Olika sorters lösningar Kapitel 11 Innehåll Sammanfattning Exempel Luft, naturgas Vodka, kylarvätska Mässing Sodavatten Havsvatten, sockervatten Lösningsmedlet Lösningen Löst ämne Koncentrationer Ångtryck Kolligativa egenskaper Väte på en platinayta Copyright Cengage Learning. All rights reserved 3 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 4 Lösningar Koncentrationsuttryck Komponenterna i blandningen är fullständigt omblandade (blandningen är homogen). 1. Molaritet (M) = 2. Mass (vikts) procent = 3. Molfraktion (X A ) = 4. Molalitet (m) = mol av upplöst ämne liter lösning massa av upplöst ämne lösningens massa mol av ämne A totala moltalet i lösningen mol av upplöst ämne lösningsmedlets massa Copyright Cengage Learning. All rights reserved 5 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 6 1

Massprocent Du har 1.00 mol socker i 125.0 ml lösning. Beräkna sockerkoncentrationen i molar. massa av upplöst ämne lösningens massa 8.00 M Copyright Cengage Learning. All rights reserved 7 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 8 Molfraktion Vad är viktsprocenten av glukos i en lösning som tillverkas genom att lösa upp 5.5 g glukos i 78.2 g vatten? mol av ämne A totala moltalet i lösningen 6.6% Copyright Cengage Learning. All rights reserved 9 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 10 Molalitet En vattenlösning med fosforsyra färdigställdes av 8.00 g H 3 PO 4 i 100.0 ml vatten. Beräkna molfraktionen H 3 PO 4. (Antag att vattnets densitet är 1.00 g/ml.) mol av upplöst ämne lösningsmedlets massa 0.0145 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 11 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 12 2

En vattenlösning med fosforsyra färdigställdes av 8.00 g H 3 PO 4 i 100.0 ml vatten. Beräkna lösningens molalitet. (Antag att vattnets densitet är 1.00 g/ml.) 0.816 m Energiåtgång för att lösa ämnen i vätskor 1. Separeringen av ämnet som skall upplösas i sina upplösta komponenter (expandering, endoterm) 2. Expandering av lösningsmedlet (endoterm) 3. Tillåta det upplösta ämnets komponenter och lösningsmedlet att ha interaktion och därmed bilda en lösning (exoterm) ΔH soln = Δ H steg1 + Δ H steg2 + Δ H steg3 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 13 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 14 Upplösningsentalpi Upplösningsentalpi Copyright Cengage Learning. All rights reserved 15 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 16 Lösningsentalpins storlek Konceptkoll Förklara varför vatten och olja (en lång kolvätekedja) inte blandar sig. Ta med i förklaringen hur ΔH spelar in. Copyright Cengage Learning. All rights reserved 17 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 18 3

Faktorer som påverkar lösligheten Strukturella faktorer: Polär/opolär Tryck: Henrys lag Temperatur: Påverkar lösligheten Henrys lag Mängden gas som löser sig i en lösning är direkt proportionell mot gasens tryck ovanför lösningen (gäller enbart då ingen reaktion mellan den lösta gasen och lösningsmedlet sker). P = k C P = partialtrycket av en gas ovanför lösningen C = koncentrationen av den lösta gasen k = konstant Copyright Cengage Learning. All rights reserved 19 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 20 Löslighet och tryck Vattenlöslighet och temperatur: fasta ämnen Copyright Cengage Learning. All rights reserved 21 Vattenlöslighet och temperatur: gaser Temperaturfaktorer för vattenlösningar De flesta fasta ämnens löslighet i vatten ökar med ökad temperatur, men vissa ämnens löslighet minskar med ökad temperatur. Att förutse fasta ämnens löslighet i vatten är svårt och kräver kunskap om de olika ämnena. Lösligheten av gaser i vatten minskar generellt med temperaturen. Copyright Cengage Learning. All rights reserved 24 4

En lösning och rent lösningsmedel i ett slutet system Raoults lag Närvaron av ett oflyktigt ämne i en lösning sänker lösningsmedlets ångtryck. P soln = X solvent P solvent P soln = ångtrycket för lösningen X solvent = molfraktionen av lösningsmedlet P solvent = ångtrycket av det rena lösningsmedlet Copyright Cengage Learning. All rights reserved 25 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 26 Vätskans växelverkan med gasfasen Lösningens ångrycket är lägre än lösningsmedlets Copyright Cengage Learning. All rights reserved 27 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 28 Icke-ideala lösningar En lösning som följer Raoults lag är ideal Vätskelösningar där båda vätskorna är flyktiga. Modifierad Raoults lag: P = χ P + χ P o o Total A A B B Icke-ideala lösningar närmar sig de ideala då molbråket närmar sig antningen 0 eller 1. Copyright Cengage Learning. All rights reserved 29 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 30 5

Kolligativa egenskaper Beror enbart av antalet, inte typen, av partiklar som det lösta ämnet ger upphov till i en ideal lösning. Kokpunktsförhöjning Fryspunktssänkning Kokpunktshöjning Ett oflyktigt ämne i lösning höjer kokpunkten för lösningen enligt ΔT = K b m solute ΔT = kokpunktshöjningen i K (eller C) K b = den molala kokpunkthöjningskonstanten (den är lösningsmedelsspecifik) m = det lösta ämnets molalitet Copyright Cengage Learning. All rights reserved 31 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 32 Fryspunktsäkning Molala konstanter för olika lösningsmedel Ett oflyktigt ämne i lösning sänker fryspunkten för lösningen enligt ΔT = K f m solute ΔT = fryspunktsänkningen i K (eller C) K f = den molala fryspunktsänkningskonstanten (lösningsmedelsspecifik) m = det lösta ämnets molalitet Copyright Cengage Learning. All rights reserved 33 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 34 Kokpunktshöjning Fryspunktsänkning Copyright Cengage Learning. All rights reserved 35 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 36 6

Fasdiagram för rent vatten och en vattenlösning Vattenlösningen innuti en växtcell har en koncentration av 0.25 m. Du sänker ned den i en vätska med temperaturen 0.246 C. Kommer den att explodera, skrumpna ihop eller förbli oförändrad? Copyright Cengage Learning. All rights reserved 37 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 38 Osmos och osmotiskt tryck Osmos: Flödet av rent lösningsmedel genom en semipermeabel hinna till ett lösningsmedel. : Differens mellan ångtrycket över lösningen jämfört med det rena lösningsmedlet. π = C R T π = det osmotiska trycket C = lösningens koncentration i molar R = allmänna gas konstanten T = lösningens temperatur i Kelvin Visualisering av osmotiskt tryck Copyright Cengage Learning. All rights reserved 39 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 40 Artificiell njure Omvänd osmos Om det externa trycket är större än det osmotiska trycket, sker omvänd osmos. En application av detta är färskvattenberedning genom avsaltning av havsvatten. Copyright Cengage Learning. All rights reserved 41 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 42 7

Osmos Då 33.4 mg av ett ämne löses i 10.0 ml vatten vid 25 C har lösningen ett osmotiskt tryck på 558 torr. Beräkna ämnets molmassa. 111 g/mol Copyright Cengage Learning. All rights reserved 43 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 44 Avsnitt 11.7 Kolligativa egenskaper hos elektrolytlösningar Avsnitt 11.7 Kolligativa egenskaper hos elektrolytlösningar Kolligativa egenskaper hos elektrolyter van t Hoff faktor van t Hoff faktor, i, hänvisar till det totala antalet joner som bildas då ett salt löses upp. NaCl 2 (1st Na +, 1st Cl - ) K 2 SO 4 3 (2st K +, 1 st SO 4 2- ) Modifierade formler för kolligativa egenskaper: i = ΔT = i m K π = i C R T totala antalet (mol) joner i lösningen mol av upplöst ämne Copyright Cengage Learning. All rights reserved 45 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 46 Avsnitt 11.7 Kolligativa egenskaper hos elektrolytlösningar Jonpar Avsnitt 11.7 Kolligativa egenskaper hos elektrolytlösningar Egenskaper hos jonpar Jonpar bildas i högre utsträckning i koncentrerade lösningar. I utspädda lösningar är jonerna längre ifrån varandra vilket resulterar i färre jonpar. Jonpar existerar i olika utsträckning i alla saltlösningar (elektrolytlösningar). Jonpar bildas i högre utsträckningar för joner av högre valenser (laddning). Copyright Cengage Learning. All rights reserved 47 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 48 8

Avsnitt 11.8 Kolloider Kolloider Kolloidal dispersion (kolloid): En suspension av mycket små partiklar i något slags medium. t.ex. aerosol, skum, emulsion, soler molekyler eller aggregat av molekyler/joner partikelstorlek: 1 1000 nm Tyndalleffekten är spridning av ljusstrålar Koagulering: Tillsats av en elektrolyt, som förorsakar en förstörelse av en kolloid (de små partiklarna hålls inte längre i en suspension utan klumpar ihop sig) Avsnitt 11.8 Kolloider Exempel på kolloider Copyright Cengage Learning. All rights reserved 49 Copyright Cengage Learning. All rights reserved 50 Kapitel 11 Innehåll Sammanfattning Koncentrationsenheter Molaritet, molalitet, molfraktion Ångtryck över lösningen Lösningsmedlets polaritet, mängd löst ämne Kolligativa egenskaper Kokpunkt, fryspunkt, osmos Copyright Cengage Learning. All rights reserved 51 9