Typy roztworow- ich właściwości

1. r-r rzeczywisty- o rozdrobnieniu mniejszym niż 1nm. W r-r tym nawet po zastosowaniu mikroskopu elektronowego nie można dostrzec substancji rozpuszczonej. Układy trwałe. Fizycznie jednorodne.

2. r-r koloidalne- cząsteczki tym r-r są widoczne, przy zastosowaniu mikroskopu. Heterogeniczneo rozdrobnieniu od 1 do 500nm.

3. zawiesiny- niejednorodne, o rozdrobnieniu powyżej 500nm.

Sposoby wyrazania stezen w r-r.

1. Stężenia %- można wyrazic w postaci % wagowych i objętościowych

a) % wagowe-okresla liczbe gramow substancji w 100g r-r

b) % objętościowe- określają liczbe cm³ substancji w 100cm³ r-r

2. Stężenia molarne- okresla liczbe moli substancji rozpuszczonej w 1000g rozpuszczalnika

3. stezenie molowe- okresla liczbe moli substancji w 1 dm³ r-r

Teoria dysocjacji elektrolitycznej

Elektrolity- substancje, które w r-r wodnych ulegają dysocjacji (rozpadaja się na jony), ich wodne r-r przewodzą prąd elektryczny np. związki z wiązaniem jonowym, zwązki z wiązaniem kowalencyjnym silnie spolaryzowanym

Nieelektrolity- substancje. Które w r-r wodnych nie ulegają dysocjacji (nie rozpadaja się na jony) r-r wodne tych substancji nie przewodza pradu elektrycznego np. węglowodory, cukry, ketony

Teoria dysocjacji elektrolitycznej- cząsteczki substancji rozpuszczonej pod wpływem cząsteczek wody ulegają w r-r rozpadowi na jony dodatnie (kationy) i jony ujemne (aniony).

Stopień dysocjacji (α)- jest miarą zaawansowania procesu dysocjacji wyrażamy go stosunkiem liczby czasteczek dysocjowanych do liczby cząsteczek elektrolitu wprowadzonych do r-r.

α zależy od:

1. rodzaju elektrolitu i rodzaju rozpuszczalnika

2. stężenia r-r (α rośnie, gdy stężenie maleje)

3. temperatury (α rośnie, gdy temperatura rośnie)

4. obecności innych substancji w r-r

Stała dysocjacji- stosunek iloczynu stężeń jonów powstałych podczas dysocjacji do stężeń niezdysocjowanych cząsteczek elektrolitu

Prawo rozcieńczeń Ostwalda:

K=Coα²/1-α

Jeśli α ≤5% lub Co/K ≥400

Wówczas 1-α ≈1 to K=Coα²

Teoria Arrheniusa:

Kwas- cząsteczka zdolna w r-r wodnym do oddysocjowania jonu H+ (HCl, H₂SO₄, HNO₃)

Zasada- cząsteczka zdolna w r-r wodnym do oddysocjowania jonu OH- (NaOH, CaOH₂)

Teoria Lowry-Bronsteda:

Kwas- cząsteczka lub jon będący dawcą jonu H+

Zasada-cząsteczka lub jon będący biorcą (akceptorem) jonu H+

Teoria Lewisa:

Kwas- akceptor pary elektronowej

Zasada- donor pary elektronowej

Prawo działania mas Guldberga-Waagego:

W stanie równowagi chemicznej stosunek iloczynu stężeń produktów (podniesionych do odpowiednich potęg) do iloczynu stężeń substratów (podniesionych do odpowiednich potęg) ma wartość stała dla danej reakcji w danej temperaturze. Wykładniki potęgowe odpowiadają współczynnikom stechiometrycznym z równania reakcji.

Reguła przekory LeChateliera:

Jeżeli jakis czynnik zawietrzny zakłóca stan równowagi układu to w układzie rozpocznie się proces minimalizujący skutki dzialania czynnika zakłócającego, po chwili układ ponownie osiagnie stan równowagi, ale już przy innych stężeniach reagentow

1) w prawo (W wzrośnie)

-dodajemy substratu

-odejmiemy produktu

w lewo (W zmaleje)

-odejmiemy substratu

-dodamy produktu

2) w prawo (W wzrośnie)

-oziębienie układu (egzo)

-ogrzanie układu (endo)

w lewo (W zmaleje)

-ogrzanie układu (egzo)

-oziębienie układu (endo)

3) w prawo (W wzrośnie)

-zwiększenie ciśnienia (Vs>Vp)

-obniżenie ciśnienia (Vs<Vp)

w lewo (W zmaleje)

-obnizenie ciśnienia (Vs>Vp)

-zwiekszenie cisnienia (Vs<Vp)

bez zmian Vs=Vp

Reguła vant'Hoffa:

Wzrost temperatury o 10 stopni powoduje 2-4 krotny wzrost szybkości reakcji (w wyższej temperaturze czasteczki maja wieksza energie => wiecej zderzen i wiecie zderzen efektywnych)

Iloczyn jonowy wody:

Stała dysocjacji wody - K=1,8*10^-16

Wykładnik stężenia jonow wodorowych:

pH=-log[H+]

Metody pomiaru pH w r-r:

1) pehametr

2) wskaźniki (indykatory) kwasowo-zasadowe:

-lakmus

-papierek uniwersalny

-fenoloftaleina

-oranż metylowy

-czerwień metylowa

-zieleń krezolowa

-błękit bromotymolowy

Hydroliza- reakcja jonow soli z woda. Hydrolizie ulegają dobrze rozpuszczalne w wodzie sole pochodzące od:

-mocnej zasady i słabego kwasu

-słabe zasady i mocnego kwasu

-słabej zasady i słabego kwasu

Hydroliza jest reakcja odwrotna do reakcji zobojętniania. Proces hydrolizy jest poprzedzony reakcja dysocjacji.

Stopień hydrolizy β zdefiniowany jest jako stosunek liczby zhydrolizowanych cząsteczek soli do liczby wszystkich rozpuszczonych cząsteczek soli. Stała hydrolizy soli mocnej zasady i słabego kwasu K_h jest równa: K_h=K_w/K_k, stała hydrolizy soli słabej zasady i mocnego kwasu jest równa: K_h=K_w/K_z, stała hydrolizy soli słabej zasady i słabego kwasu jest równa: K_h=K_w/K_z·K_k, gdzie: K_w - iloczyn jonowy wody, K_k - stała dysocjacji słabego kwasu, K_z - stała dysocjacji słabej zasady.

R-r buforowy - mieszanina substancji, której pH praktycznie nie ulega zmianie przy dodawaniu niewielkich ilości kwasu czy zasady. Mieszaniny te składają się z 2 skladnikow protonodawcy i protonobiorcy.

Pojemność buforowa- wyraza zdolność wiazania jonow H+ i OH-. Jej miara jest liczba moli jonow mocnego kwasu lub mocnej zasady jaka należy dodac do 1 dm3 r-r buforowego aby zimnic jego pH o jednostke.

Równanie Hendersona-Hasselbacha

pH=pKa+logCsoli/Ckwasu

Typy reakcji

Reakcja syntezy(laczenia)- reakcja, podczas której z 2 lub większej liczby substratu powstaje nowa substancja A+B->AB

Reakcja analizy(rozkładu)-reakcja, podczas której z substancji złożonej powstaje 2 lub wiecej substancji prostych AB->A+B

Reakcja wymiany-reakcja, podczas której z dwóch reagujących substratów powstają nowe AB+C->AC+B (pojedyncza) AB+CD->AD+CB (podwojna)

Reakcja utleniania- proces polegający na podwyższeniu stopnia utlenienia poprzez oddanie elektronow

Reakcja redukcji- proces polegający na obniżeniu stopnia utlenienia poprzez przyjmowanie elektronow

Utleniacz- to atom, który przyjmuje elektrony, redukuje się

Reduktor- to atom, który oddaje elektrony, utlenia się

Reakcja egzotermiczna- reakcja chemiczna, która ma dodatni bilans wymiany ciepła z otoczeniem.

Reakcja endotermiczna- reakcja chemiczna, która posiada ujemny bilans wymiany ciepła z otoczeniem.

Wiazania

Wiazania jonowe- występują miedzy atomami pierwiastkow o dużej roznicy elektroujemności Ev>1,7 oraz w solach miedzy kationem metalu a reszta kwasowa

Wiazania kowalencyjne- tworza się miedzy niemetalami o jednakowej (niemal jednakowej) elektroujemności Ev (0-0,4)

Wiazania kowalencyjne spolaryzowane- tworza się miedzy atomami o niewielkiej roznicy elektroujemności Ev <0,4-1,7> oraz w HF

Wiazania koordynacyjne (semipolarne)- wiażąca para elektronowa pochodzi tu w całości od jednego atomu zwanego donorem

Wiazania wodorowe- do utworzenia wiazania wodorowego jest atom H polaczony z atome o bardzo wysokiej elektroujemności (F,O,N).

Wiazanie sigma- powstałe w wyniku nakładania czołowego orbitali atomowych.

Wiaznie pi- powstałe w wyniku nakładania bocznego orbitali atomowych

Cechy koloidow:

-helerogeniczne

-nie dializują przez błonę półprzepuszczalną

-wykazuja efekt Tyndala

-wykazuja ruchy Browna

Rodzaje koloidow:

liofilowe- roztwór koloidowy (zol), w którym cząstki fazy rozproszonej oddziałują z cząsteczkami rozpuszczalnika

liofobowe- roztwór koloidowy (zol), w którym cząstki fazy rozproszonej nie oddziałują z cząsteczkami rozpuszczalnika

peptyzacja- (żel->zol)- prowadzi do wzrostu stopnia rozdrobnienia czasteczek koloidowych i przejscia w zol

koagulacja- laczenie się koloidow w wieksze zespoly, tworzy się żel

punkt izoelektryczny- wartość pH, przy której populacja cząsteczek posiadających grupy funkcyjne mogące przyjmować jednocześnie dodatni i ujemny ładunek elektryczny, zawiera średnio tyle samo ładunków dodatnich co ujemnych

solwatacja- otaczanie się czasteczek lub jonow w r-r czasteczkami rozpuszczalnika

hydratacja- otaczanie się czasteczek lub jonow w r-r czasteczkami wody

reakcje kompleksowe- sa to reakcje związków kompleksowych

Dializa- zdolność przechodznia niektórych czasteczek i jonow przez blone polprzepuszczalna, rozdzieajaca 2 r-r. jest to metoda rozdzielania zolu.

Dyfuzja- proces samorerzutnego przemieszczania się czasteczek, zawsze z przestrzeni o wyższym stężeniu do przestrzeni o stężeniu niższym np. wymiana gazowa w plucach

Osmoza- proces samorzutnego przechodzenia czasteczek przez blone polprzepuszczalna oddzielajaca r-r od rozpuszczalnika. Aby osmoza zaszla musi być rozna liczba czasteczek osmotycznie czynnych po obu strinach blony

Cisnienie osmotyczne- roznica potencjałów miedzy r-r oddzielonych blona

Cisnienie onkotyczne- rodzaj cisnienia osmotycznego powodowanego przez bialka obecne e osoczu krwi. Cisnienie to umozliwia krazenie krwi.

Tonicznośc:

-izotoniczność-takie samo stezenie względem otoczenia

-hipotonicznosc-woda wyplywa

-hipertonicznosc-woda napływa

Rownowaga Donnana- polega na nierównomiernym rozmieszczeniu jonow po obu stronach przestrzeni podzielonej blona. Suma ładunków + jest rowna sumie ładunków -.

Rozpuszczalność- maksymalna liczba gramow danej substancji w 100g wody o określonej temperaturze pod danym cisnieniem.

Adsorpcja- proces wiazania się czasteczek, atomow i jonow powodujący lokalne zmiany stężenia

Absorpcja- proces polegający na wnikaniu czasteczek, atomow, jonow do wnętrza substancji.

Miareczkowanie

Alkacymetria (metody zobojętniania)- skupia metody miareczkowe oparte na reakcjach kwas - zasada.

-alkalimetria- metoda oznaczania zawartości kwasów w roztworach za pomocą miareczkowania mianowanymi roztworami zasad.

-acydymetria- metoda oznaczania zawartości zasad w roztworach za pomocą miareczkowania mianowanymi roztworami kwasów.

Redoksymetria- zbiór technik miareczkowych w których wykorzystuje się reakcje redoks

- jodometria- metoda miareczkowania wykorzystująca mianowane roztwory jodu (do oznaczania reduktorów) lub tiosiarczanu (do oznaczania utleniaczy).

-manganometria-polega na miareczkowaniu r-r manganianu ( najczęściej manganianu potasu) jako utleniacza.

Precypitometria (metoda wytraceniawa)- oparta na reakcji tworzenia się trudno rozpuszczalnych związków chemicznych o scisle określonym skladzie.

Kompleksometria- dział chemicznej analizy ilościowej, w której do oznaczania ilości substancji wykorzystuje się reakcje kompleksowania.

---