CHEMIA ANALITYCZNA

1. Prawo zachowania masy

*Empedokles z Akragas (5 w.p.n.e.)

W przyrodzie nie zachodzi nic poza łączeniem i rozdzielaniem się części.Tylko głupcy nazywają to powstaniem lub śmiercią.

*Demokryt z Abdery (5/6 w.p.n.e)

„Nic z niczego nie powstaje.Każda zmiana jest tylko złączeniem lub rozdzieleniem sięczęści.Nie ma nic oprócz atomów i pustki - wszystko inne jest myślą.

*Laviosier 1777r.

Przyroda nie tworzy nic z niczego.Materia nie może ginąć.

czyli:

Masa produktów reakcji jest równa masie substratów.

Obecnie po Einsteinie:

W układzie zamkniętym suma masy i energii jest wielkością stałą.

Σ (m.+ E/c2)=constans

2. Prawo stałości składu / stałych stosunków wagowych (Proust 1799)

*Każdy związek ma stały ściśle określony skład ilościowy.

*Stosunek wagowy pierwiastków w związku chemicznym jest wielkością stałą.

Prawo działania mas/ Prawo równowagi chemicznej Guldberga-Wagego 1867

W stanie równowagi reakcji chemicznej stosunek iloczynu stężeń molowych produktów reakcji do iloczynu stężeń molowych substratów jest w danej temperaturze wielkością stałą.

A + B ↔ C + D gdzie: (→)-v1 i (←)-v2

v1 i v2 -proporcjonalne do stężeń A,B i do jakiegoś współczynnika proporcjonalności.

V1= k1 cA cB

V2=k2 cC cD

W stanie równowagi v1 = v2 ⇒ k1 / k2 = K = cC cD / cA cB

K = [C] [D] / [A] [B] Duże K - położenie równowagi prrrrrrzesunięte w prawo

Małe K - polożenie równowagi przesunięte w lewo, reakcja przebiega w .

niewielkim stopniu.

K = [C] [D] / [A] [B] • fC fD / fA fB - Termodynamiczna stała równowagi

Stala K jest stała w danej temperaturze. Zmiana stężenia jednego z reagenta powoduje zmianę drugiego. W przypadku substancji stałych pomija sięich stężenie (ponieważ w stałej temperaturze mają stałą wartość i wchodzą do stałej).

Wykorzystanie znajomości stałej równowagi - zadanie.

Zmieszano ze sobą 8g C2H5OH i 12g CH3COOH i przeprowadzono reakcję estryfikacji. Co będzie w mieszaninie reakcyjnej wstanie równowagi ? K = 4,5

C2H5OH + CH3COOH ↔ CH3COOC2H5 + H2O

x-bo 1 mol x - bo 1 mol powstanie w reakcji

Jakie jest c początkowe reagentów ?

[C2H5OH] = 8 / 46 = 0,175 mola

[CH3COOH] = 12 / 60 = 0,2 mola

K = [CH3COOC2H5] [H2O] / [C2H5OH] [CH3COOH] K = [x] [x] / [cp - x] [cp - x]

4,5 = [x] [x] / [0,175-x] [0,2-x] ⇒ [x]=0,126 - tyle moli produktów jest w stanie równowagi

W stanie równowagi jest : C2H5OH 0,175-0,126=0,049 mola czyli 2,25g

CH3COOH 0,2-0,126=0,074 mola czyli 4,44g

CH3COOC2H5 0,126 mola czyli 11,1g

H2O 0,126 mola czyli 2,27g

Żeby uzyskać więcej CH3COOC2H5 trzeba przesunąć stałą równowagi w prawo czyli z tego układu wyciągnąć H2O bo stała równowagi jest stała. Dodając H2O stężenie CH3COOC2H5 jest mniejsze. Jeśli zwiększymy stężenie któregoś z reagentów w liczniku ( produktu reakcji ) np.:H2O to sężenie substratów też musi się zwiększyć. Równowaga reakcji przesunie się w lewo gdyż nie może ulec zmianie wartość stałej równowagi realkcji.

Sposoby wyrażania stężeń.

∗ Stężenie procentowe %

Nazwa pochodzi z łaciny pro centum (centum - sto) czyli ilość części na sto części całoścfi inaczej ilość gramów substancji w 100g roztworu.

∗ Stężenie wyrażone w promilach

---