Inżynieria Ruchu Morskiego, rok I, gr. A
Monika Król Paweł Chmielewski	Ćwiczenie nr 1 Roztwory
^Data wykonania: 02.10.1997	^Ocena:	^Podpis:

Roztwór jest to jednorodna mieszanina substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika. Rozpuszczalnikiem w roztworze jest ta substancja, która występuje w przewadze ilościowej. Roztwory mogą występować w trzech stanach skupienia, a więc mogą być roztwory gazowe (powietrze), ciekłe i stałe (stopy metali, szkło).

Roztwór nasycony - w danej temperaturze nie można rozpuścić więcej substancji, jest on w stanie równowagi dynamicznej z osadem tzn., że szybkość krystalizacji równa się szybkości rozpuszczania.

Roztwór przesycony - otrzymywany przez ochłodzenie roztworu nasyconego i jest nietrwały.

Stężeniem roztworu nazywamy zawartość substancji rozpuszczonej w określonej ilości roztworu lub rozpuszczalnika. Wyraża się je najczęściej jako stężenie procentowe, stężenie procentowe roztworu wyrażone w procentach masowych oznacza liczbę gramów substancji rozpuszczonej w 100g roztworu.

, gdzie:

- masa substancji rozpuszczonej w [g],

- masa roztworu, która jest sumą masy substancji rozpuszczonej i masy rozpuszczalnika, np. wody w [g].

Stężenie procentowe roztworu można wyrazić w procentach objętościowych i oznacza to liczbę centymetrów sześciennych substancji rozpuszczonej w 100cm³ roztworu.

, gdzie:

- objętość substancji rozpuszczonej w [cm³],

- objętość roztworu, która jest sumą objętości substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika, np. wody w [cm³].

Stężenie molowe roztworu M oznacza liczbę moli substancji rozpuszczonej w 1dm³ roztworu i wyraża się w [mol/ dm³].

, gdzie:

- liczba moli substancji rozpuszczonej w [mol]

- objętość roztworu wyrażona w [dm³].

Stężenie roztworu wyrażone w ułamku molowym jest to stosunek liczby moli tego składnika do sumy liczby moli wszystkich składników roztworu.

, gdzie:

- liczba moli składnika pierwszego w [mol]

- liczba moli wszystkich składników

Doświadczenie 3

Próbówkę z nasyconym roztworem NaCl (chlorek sodu) podgrzewamy w łaźni (parowej) wodnej od 313K-232K i dodajemy sól. Wraz ze wzrostem temperatury zwiększa się rozpuszczalność NaCl. Dodając stopniowo sól do roztworu uzyskujemy równowagę między fazą stałą, a fazą ciekłą naszej soli. Przy fazie stałej mamy roztwór przesycony. Po przez dalsze podgrzewanie roztworu NaCl i jednoczesne dodawanie soli do tego roztworu możemy zaobserwować wzrost rozpuszczalności wraz ze wzrostem temperatury.

1. Rozpuszczalność NaCl w zależności od temperatury

-1. Probówkę z nasyconym roztworem KNO₃ (azotanem potasu) podgrzewamy na łaźni wodnej od 313K-323K i dodajemy sól. Wraz ze wzrostem temperatury podobnie jak w przypadku NaCl rozpuszczalność KNO₃ wzrasta, lecz szybciej. Tak jak i w poprzednim przypadku dalsze podgrzewanie roztworu powoduje wzrost jego rozpuszczalności, aż do 636K wynosi 100g na 100g H₂O.

1. Rozpuszczalność KNO₃ w zależności od temperatury

-1. Jeżeli probówkę zawierającą Ca(OH)₂ (wodorotlenek wapnia) w temperaturze pokojowej podgrzejemy do stanu wrzenia to obserwujemy spadek rozpuszczalności wraz ze wzrostem temperatury - co oznacza, że jest to proces egzotermiczny.

1. Rozpuszczalność Ca(OH)₂ w zależności od temperatury

Doświadczenie 4

W czasie rozpuszczania w dwóch probówkach 5cm³ nasyconego roztworu NH₄NO₃ (azotan amoniaku) wrzucamy do wody 3-4 mikrołopatki tej soli i wówczas możemy zaobserwować oziębienie się probówki, które powoduje proces egzotermiczny zachodzący w jej wnętrzu.

Ciepło rozpuszczania się soli w wodzie:

Natomiast w przypadku rozpuszczania się nasyconego roztworu MgCl₂ (chlorek magnezu) i po późniejszym dodaniu 3-4 mikrołopatek tejże soli możemy zaobserwować znaczne ogrzanie się probówki, które spowodowane jest zajściem reakcji endotermicznej.

Każdy układ w stanie równowagi poddany działaniu zewnętrznemu naruszającemu stan równowagi, ulega takim przemianą, by osłabić te działania. Podwyższenie temperatury układu, w którym przebiega reakcja endotermiczna powoduje przesunięcie się równowagi w prawo. Natomiast podwyższenie temperatury układu, w którym przebiega reakcja egzotermiczna powoduje przesunięcie się równowagi w lewo. Zmiana temperatury powoduje przesunięcie stanu równowagi i wpływa na jej wartość, która wraz ze wzrostem temperatury wzrasta dla reakcji endotermicznych, albo maleje dla reakcji egzotermicznych. Jakiekolwiek zmiany w układzie powodują zmianę równowagi. Jedynie zmiana stężenia nie powoduje zmian w równowadze układu.

---