Ciecze
W 11
Właściwości cieczy
" Jakie fizyczne właściwości cieczy
wynikają z obecności słabych lub silnych
oddziaływań międzycząsteczkowych?
1. Lepkość
2. Napięcie powierzchniowe
Lepkość
" Siła tarcia pomiędzy warstwą cieczy
poruszającą się względem warstwy
nieruchomej.
" F<"Sdv/dx
" Przepływ laminarny i turbulentny
lepkość
" Siły tarcia wynikają z obecności
oddziaływań międzycząsteczkowych.
" Największy wpływ na lepkość mają:
1. Wiązania wodorowe ich siła i ilość.
2. Oddziaływania Londona w przypadku
dużych cząsteczek: węglowodory o
długich łańcuchach.
Ciecze lepkie
lepkość
" Wpływ lepkości na procesy biologiczne:
1. Dyfuzja substratów lub produktów
warunkująca przebieg procesów
2. Przepływy płynów fizjologicznych: krwi,
płynu mózgowego.
3. Konsekwencje przepływu krwi przez
naczynia krwionośne
Napięcie powierzchniowe
" Zmniejszenie napięcia powierzchniowego 
detergenty. UporzÄ…dkowanie na
powierzchni cieczy. Efekty hydrofobowe.
" Wzrost napięcia powierzchniowego 
twardość wody
Napięcie powierzchniowe
CzÄ…steczki na
powierzchni
sÄ… wciÄ…gane
do środka.
Powoduje to zmniejszenie
powierzchni cieczy.
Zwilżanie powierzchni
Polarna substacja na
niepolarnej  odpychajÄ…
się. Siły kohezji
Polarna z polarnÄ… przyciÄ…gajÄ…
się - siły adhezji
Menisk i siły kapilarne
Transport cieczy
Definicje
" Roztwór: dyspersja na poziomie
pojedynczych czÄ…steczek
" Substancja rozpuszczona i rozpuszczalnik to
składniki
Typy roztworów
" Gaz - gaz.
" Gaz - ciecz
" Ciecz - ciecz
" Ciało stałe - ciecz
" Gaz  ciało stałe  wodór w palladzie
" Ciecze w ciele stałym  Hg i srebro - amalgamat
" Ciało stałe  ciało stałe - stopy
Proces
rozpuszczania
Roztwór nasycony przykład
równowagi termodynamicznej
Roztwory przesycone, gotowe do
zmiany fazy!
Temperatura
Bilans energetyczny
" S - ciało stałe L ciecz: początek procesu
" S rozpuszczone w L: koniec procesu
" Cząsteczki z jakich zbudowane jest ciało
stałe muszą zostać rozseparowane. Musi
zostać zużyta energia na rozbicie wiązań np.
kowalencyjnych lub jonowych.
Niech "H1 będzie energią tego procesu.
" Cząsteczki rozpuszczalnika muszą zrobić
miejsce dla czÄ…steczek rozpuszczajÄ…cych siÄ™.
Należy zużyć energię na separację cząsteczek
rozpuszczalnika L
Jest to energia "H2
"H1 i "H2 są dodatnie  energia została
włożona do układu
" Rozpuszczalnik i czÄ…steczki rozpuszczone
oddziaływają ze sobą.
Jony rozpuszczone w wodzie:
oddziaływanie jon- dipol. Jest to zjawisko
hydratacji ogólnie solwatacji.
"H3 jest energiÄ… tego procesu
"H3 ma wartości ujemne. Energia wiązań
rośnie  energia układu musi maleć
Energia rozpuszczania (entalpia)
" S + L roztwór, energia dla wszystkich
procesów
"Hsoln = "H + "H2 + "H3
1
Pierwsze dwa  endotermiczne procesy
(energia dodatnia).
Ostatni proces jest egzotermiczny (ujemna
wartość) - ciepło jest wydzielane gdy dwie
cząsteczki wzajemnie oddziaływają.
Podobieństwo rozpuszczalnika i substancji
rozpuszczanej
"Hsoln = "H + "H2 + "H3
1
1. "Hsoln >0 gdy "H3 < "H + "H2
1
.
"H3 - duże wartości dla polarnych cząsteczek i
polarnego rozpuszczalnika
"H3 - małe wartości gdy substancja rozpuszczana jest
niepolarna a rozpuszczalnik polarny
Jeśli "Hsoln dodatnie, proces jest endotermiczny, roztwór
nie powstaje.
Procesy
egzotermiczne
i
endotermiczne
Rozpuszczanie chlorku litu
Azotanu amonu
Pojęcia
" Rozpuszczalnik
" Substancja rozpuszczona
" Rozpuszczalność
" Roztwór nasycony
" Roztwór nienasycony
Czynniki wpływające na
rozpuszczalność
" Oddziaływanie między cząsteczkami substancji
rozpuszczonej a rozpuszczalnikiem
" Efekt ciśnienia gazu gdy rozpuszcza się gaz w
cieczy.
Prawo Henry ego
Cg = kPg
k stała dla gazu w danej temperaturze.
" Efekt temperatury
Prawo Henry ego
Cg =kPg
Efekty koligatywne
Wpływ substancji rozpuszczonej na
właściwości rozpuszczalnika nie zależy od
natury chemicznej a od ilości: stężenia
1. Obniżenie prężności pary nasyconej.
2. Obniżenie temperatury krzepnięcia
3. Podwyższenie temperatury wrzenia
4. Osmoza
Obniżenie prężności pary
Prawo Raoulta dotyczy tylko
rozpuszczalnika
PA = XAP0A
XA = 1
PA = P0A
Roztwory idealne
" Roztwór spełniający prawo Raoulta
(pamietaj chodzi tylko o rozpuszczalnik)
jest roztworem idealnym
" Tylko roztwory rozcieńczone mogą spełniać
prawo Raoulta
" Roztwory nieidealne
Temperatura wrzenia i
krzepnięcia
Dla roztworów rozcieńczonych dla substancji
nielotnych
"Tf = mKf Kf zmienia siÄ™ z roztworem
"Tb = mKb Kb zmienia siÄ™ z roztworem
Dla elektrolitów
1m NaCl to 2m w ilości jonów (n=2)
1m CaCl2 to 3m w ilości jonów (n=3)
"T = n mKdla elektrolitów
Pamiętaj
" Obniżenie temperatury krzepnięcia =
stała krioskopowa (Kf ) x molalność
"Tf =mKf
Kf wyraża się wkg/mol
przypomnienie
Temperatura wrzenia
Z obniżenia prężności
pary wynika wzrost
Temperatury wrzenia
Wzrost jest niewielki
Rzędu ułamków stopni
Ciśnienie osmotyczne
" półprzepuszczalna
membrana- pozwala na
dyfuzjÄ™ z jednej strony na
drugÄ… rozpuszczalnika ale nie
substancji rozpuszczonej
" Osmoza - Ruch rozpuszcza-
lnika poprzez membranÄ™ z
roztworu o mniejszej
koncentracji do większej
koncentracji substancji
rozpuszczonej
Osmoza
" Ruch wody przez błonę półprzepuszczalną.
Wywołany jest różnicą stężeń po obu
stronach błony półprzepuszczalnej. Trwa aż
do wyrównania stężeń
" Ciśnienie osmotyczne  ciśnienie jakie
należy zastosować aby zatrzymać ten
proces.
Osmoza
Prawo gazu doskonałego : PV = nRT
osmoza: Ä„V = nRT
Ä„ = (n/V)RT
Ä„ = MRT
Jeśli roztwór elektrolitu to należy wprowadzić
współczynnik  i van t Hoffa. Całe równanie
nazywane jest też równaniem van t Hoffa.
Uwaga  stężenie to molowość
Koloidy
 inny rodzaj roztworu
Carlos Andrés Padilla
Andrés Felipe Ramírez
November 19, 2002
CHEMISTRY
Co to sÄ… koloidy
" Mieszaniny składające się z dwóch faz:
" 1. Dyspersyjnej
" 2. Zdyspergowanej
Faza zdyspergowana
" Roztwory  pojedyncze czÄ…steczki
" Koloidy, twory wielkoczÄ…steczkowe.
Rozmiar czÄ…steczek rzÄ™du 10 do 2000Å
Właściwości roztworów
koloidalnych
" Efekt Tyndalla
" Ruchy Browna
" Adsorpcja
" Dializa
" Elektroforeza
(Efekt Tyndala)
Ruchy Browna
Adsorpcja
Dializa
Sposób separacji cząstek
koloidalnych
Elektroforeza
The migracja czÄ…stek koloidalnych w kierunku
naładowanych elektrod.
Tiksotropia
zol - żel
Mieszane, tworzÄ…
gęstą ciecz  potem
przechodzÄ… w
substancje stałą - żel
Typy koloidów
gaz ośrodek dyspersyjny
Faza zdyspergowana
Gaz tylko roztwory
Ciecz aerozole mgła
stałe aerozole dym
Typy koloidów
ciecz ośrodek dyspersyjny
Faza zdyspergowana
gaz piany (bita śmietana)
ciecz emulsje mleko
ciało stałe zole farby
Typy koloidów
faza stała - dyspersyjna
Zdyspergowana faza
Gaz piany
Ciekła emulsje stałe masło
stałe zole stałe szkło rubinowe