Picture3 (2)

1.15. ( lcc/c, roztwory 1.15.1. Uwagi wstępne

Wiele ciał występuje w stanie ciekłym. Cząsteczki cieczy mają znacznie hardziej ograniczoną swobodę ruchów w porównaniu z cząsteczkami gazów. Ciecze cechują się charakterystyczną temperaturą krzepnięcia (w przypadku wody zamarzania) oraz. temperaturą wrzenia, zależną istotnie od ciśnienia zewnętrznego działającego na powierzchnię cieczy. W stanie wrzenia cząsteczki przechodzą ze stanu ciekłego w stan gazowy (pary). Przykładem jest woda, której temperatura zestalania wynosi 273 K (0°C) i wrzenia 373 K (100°C).

Ciecze są rozpuszczalnikami różnych substancji i w ten sposób powstają roztwory. Ciałami rozpuszczonymi mogą być gazy, ciecze i ciała stałe. Rozróżnia się roztwory rzeczywiste, koloidalne oraz zawiesiny, zależnie od stopnia rozdrobnienia ciała rozpuszczonego. Największe rozdrobnienie molekularne występuje w roztworach rzeczywistych.

Powstawanie roztworu polega na wzajemnym oddziaływaniu na siebie cząsteczek ciała rozpuszczonego i rozpuszczalnika. Gdy do roztworu przechodzi ciało stałe, wówczas ulegają rozerwaniu występujące w nim wiązania między-eząsteczkowe, a cząsteczki tworzą solwaty z cząsteczkami rozpuszczalnika. Ma miejsce solwatacja, a w przypadku roztworów w wodzie hydratacja cząsteczek lub jonów ciała rozpuszczonego. Tworzenie roztworów wymaga nakładu energii, zwanej energią solwatacji.

1.15.2. Miary stężenia roztworów

Istnieją różne miary stężenia roztworów, z których obecnie stosowane są: procentowość wagowa, procentowość objętościowa i stężenie molowe. Definicję stężenia molarnego i normalnego podano jedynie jako przykład występowania też innych rodzajów stężeń.

Procentowość wagowa

Procentowość wagowa określa liczbę jednostek wagowych ciała rozpuszczonego w 100 jednostkach wagowych roztworu. Na przykład w 100 g 10% H2SO4 znajduje się 10 g FTSO4 i 90 g wody. Stężenie to ma wymiar g/100 g roztworu.

Procentowość objętościowo

Procentowość objętościowa określa liczbę jednostek objętościowych unia rozpuszczonego w 100 jednostkach objętościowych roztworu. Miara ta |cst .to sowana głównie w przypadku roztworów alkoholowych. Na przykład 10"« wód ka zawiera 40 jednostek objętościowych etanolu i 60 wody. Procentowość oltję (ościowa nie jest powszechnie stosowana ze względu na zjawisko kondukt p Polega ono na zmniejszeniu się objętości roztworu w porównaniu / sumą objęto ści jego składników. Stężenie to ma wymiar cmVlOO cm' roztworu

Stężenie molowe

Stężenie molowe określa liczbę moli ciała rozpuszczonego w I dm ro/lwo ru. Na przykład 2 m H2SO4 jest to roztwór zawierający 2 mole list), (I % r) w I dm' roztworu. Stężenie to ma wymiar mol/dnT.

Stężenie molarne

Stężenie molarne określa liczbę moli ciała rozpuszczonego w 1000 g mz puszczalnika. Stężenie to ma wymiar mol/1000 g rozpuszczalnika.

Stężenie normalne

Stężenie normalne określa liczbę gramorównoważników ciała rozpuszczo nego w 1 dm³ roztworu. Na przykład 2 n H₂SO| jest to roztwór zawicrającN 2 gramorównoważniki H₂SO.| (98 g) w I dm’ roztworu. W użyciu bywają mu nież inne miary, jak stężenie gramowe lub molalne. Stężenie to ma wymiar gra morównoważnik/dm¹.

Prawo Raoulla

Pomiędzy cieczą i jej parą ustala się równowaga w określonej temperaturze Prężność pary wzrasta ze wzrostem temperatury. Gdy w danej cieczy (rozpusz czalnik) znajduje się jakieś ciało rozpuszczone, wówczas roztwór posiada niższ. prężność pary niż rozpuszczalnik i w efekcie wyższą temperaturę wrzenia ot czystego rozpuszczalnika. Wrzenie następuje wtedy, gdy prężność pary rozpusz czałnika zrówna się z ciśnieniem zewnętrznym, np. ciśnieniem atmosferyeznyn powietrza. Także roztwór wykazuje niższą temperaturę zestalenia (zamarzania niż czysty rozpuszczalnik, proporcjonalnie do stężenia molowego substancj rozpuszczonej:

Ap =

P„n

n + N