WA
AŚCIWOŚCI MATERII
2.11.1. Ciśnienie gazów. Jednostki
 Ciśnienie: stosunek siły do powierzchni
 Pomiary: manometry
 Jednostki:
 Atmosfera (760 mm Hg, 0oC)
 1 atm = 760 mm Hg
 1 Pa = 1 N/m2
 1 atm = 101325 Pa = 101,325 kPa
 1 atm = 760 torr
 1 torr = 1 mm Hg
2.11.2. Zależności między ciśnieniem, objętością
a temperaturą
" V � P = const. (Boyle)
" V/ T = const. (Charles)
" P / T = const. (Gay-Lussac)
" PiVi/Ti = PfVf/Tf = const.
" PV/T = nR; PV = nRT, gdzie n - ilość moli
" Objętość molowa = 22,4 dm3
" R (stała gazowa) = PV/nT
" R = (1 atm)(22,4 dm3)/(1 mol)(273 K)
" =0,0821 dm3atmmol-1 K-1
" R =(101,325 kPa)(22,4 dm3)/(1mol)(273 K) =
" =8,3144 J mol-1 K-1 = 1,9872 cal mol-1 K-1
" n = m/M; M = (m/V)(RT/P) = d (RT/P)
" d - gęstość
2.11.3. Reakcje między gazami. Prawo Daltona o ciśnieniach parcjalnych
" 2H2 + O2 2H2O
" 2 obj. wodoru + 1 obj. tlenu = 2 obj. wody w stanie gazowym (postulat Avogadro - równe
objętości gazów przy tej samej temperaturze i ciśnieniu zawierają równe ilości molekuł)
" PT = pa + pb + pc + ...
PT = pgaz + pH2O
2.11.4. Kinetyczna teoria molekularna gazów
" Rozkład energii kinetycznej Maxwella-Boltzmanna
" Prawo Grahama:
Szybkość efuzji (A)/Szybkość efuzji (B) = = " (MB/MA)
" Ciśnienie parcjalne:
pA = XA PT;
gdzie XA- ułamek molowy
XA = liczba moli (A)/ całkowita liczba moli w mieszaninie gazu
2.11.5. Gazy rzeczywiste
2.12.1. Siły międzymolekularne
" Przyciąganie dipol - dipol (1% siły wiązania kowalentnego)
" Wiązania wodorowe (10% siły wiązania kowalentnego)
" Siły dyspersyjne (Londona) - wzrost w miarę wzrostu masy cząsteczkowej (polaryzacja
chmury elektronowej)
2.12.2. Właściwości gazów, cieczy i ciał stałych
" Ściśliwość
" Dyfuzja
" Objętość i kształt
" Napięcie powierzchniowe
" Parowanie
" Sublimacja
" Dystrybucja energii kinetycznej w cieczach
2.12.3. Molowe ciepło parowania
2.12.4. Prężność pary cieczy i ciał stałych
" Główne czynniki wpływające na prężność pary:
1) Natura sił oddziaływania w cieczy
2) Temperatura
" Temperatura krytyczna - najwyższa temperatura, przy której egzystuje ciecz
" Ciśnienie krytyczne - ciśnienie pary przy temperaturze krytycznej
2.12.5. Punkty wrzenia i krzepnięcia cieczy
2.12.6. Sieć krystaliczna
i struktury kryształów
2.12.7. Rodzaje kryształów i ich właściwości
2.12.8. Diagramy fazowe
3.13. WA
AŚCIWOŚCI FIZYCZNE KOLOIDÓW I ROZTWORÓW
" Mieszaniny: suspensje, koloidy i roztwory
" Jednostki stężenia
" Ciepło rozpuszczania
" Zależność rozpuszczania od temperatury
" Wpływ ciśnienia na rozpuszczalność
" Ciśnienie par roztworów
" Destylacja frakcjonowana
" Punkty krioskopowe i ebulioskopowe
" Ciśnienie osmotyczne
" Roztwory elektrolitów
3.13.1. Mieszaniny
" Rodzaje mieszanin:
" Suspensje - zawiesiny (piasek)
" Roztwory - (fazy homogeniczne)
" Koloidy (1- 200 - 1000 nm) - faza rozproszona i rozpraszająca, zjawisko Tyndalla,
Zole - ciała stałe w cieczy (hydrozole)
zole liofilowe i liofobowe
Peptyzacja - czynniki emulgujące
Koagulacja - proces obniżania stopnia dyspersji układu koloidalnego przez łączenie się
pojedynczych cząstek w większe skupiska ulegające sedymentacji
 Otrzymywanie: m. kondensacyjne i dyspersyjne
2Fe3+ + (x+3)H2O  > Fe2O3�xH2O + 6H+
Elektroforeza - ruch cz. koloidalnych pod wpływem pola elektrycznego (+ -)
3.13.1. Mieszaniny
" Rodzaje mieszanin:
" Suspensje - zawiesiny (piasek)
" Roztwory - (fazy homogeniczne)
" Koloidy (1- 200 - 1000 nm) - faza rozproszona i rozpraszająca, zjawisko Tyndalla,
Zole - ciała stałe w cieczy (hydrozole)
zole liofilowe i liofobowe
Peptyzacja - czynniki emulgujące
Koagulacja - proces obniżania stopnia dyspersji układu koloidalnego przez łączenie się
pojedynczych cząstek w większe skupiska ulegające sedymentacji
Otrzymywanie: m. kondensacyjne i dyspersyjne
2Fe3+ + (x+3)H2O  > Fe2O3�xH2O + 6H+
Elektroforeza - ruch cz. koloidalnych pod wpływem pola elektrycznego (+ -)
3.13.2. Typy układów koloidalnych
3.13.3. Rodzaje roztworów - jednostki stężeń
" Gazy, ciecze i ciała stałe (r. substytucyjne i międzywęzłowe)
" Ułamki molowe i procenty molowe
Xa = na/ (na + nb + nc + ...)
(nA + nB + nC + ... = 1)
" Ułamki wagowe i procenty wagowe
W = (masa składnika)/(masa wszystkich składników)
" Molalność
m = (ilość moli substancji)/(masa rozpuszczalnika w kg)
3.13.4. Energia a prawdopodobieństwo i nieporządek w tworzeniu roztworów
" Dla roztworów istnieje tendencja do tworzenia układów o większym nie uporządkowaniu
(roztwory)
" Dla rozpuszczalników i ciał rozpuszczanych istnieje zasada podobieństwa budowy
" Hydratacja i solwatacja
" Mydła i detergenty
" Oddziaływania hydrofobowe i hydrofilowe
3.13.4.1. Rozpuszczalność alkoholi w wodzie
3.13.3. Rodzaje roztworów - jednostki stężeń
" Gazy, ciecze i ciała stałe (r. substytucyjne i międzywęzłowe)
" Ułamki molowe i procenty molowe
Xa = na/ (na + nb + nc + ...)
(nA + nB + nC + ... = 1)
" Ułamki wagowe i procenty wagowe
W = (masa składnika)/(masa wszystkich składników)
" Molalność
m = (ilość moli substancji)/(masa rozpuszczalnika w kg)
3.13.4. Energia a prawdopodobieństwo i nieporządek w tworzeniu roztworów
" Dla roztworów istnieje tendencja do tworzenia układów o większym nie uporządkowaniu
(roztwory)
" Dla rozpuszczalników i ciał rozpuszczanych istnieje zasada podobieństwa budowy
" Hydratacja i solwatacja
" Mydła i detergenty
" Oddziaływania hydrofobowe i hydrofilowe
3.13.4.1. Rozpuszczalność alkoholi w wodzie
3.13.5. Ciepło rozpuszczania
" Ilość ciepła jaka jest wydzielana lub absorbowana kiedy substancja przechodzi do roztworu
nosi nazwę ciepła rozpuszczania, "Hrozp.
"Hrozt. = Hrozp.- Hsubst.
" Roztwory idealne
" Rozpuszczanie ciał stałych
" Energia hydratacji
" KI(s)  > K+(g) + I-(g)
" K+(g) + I-(g) + H2O  > K+(aq) + I-(aq)
" ------------------------------------------
" KI(s) +H2O  > K+(aq) + I-(aq)
3.13.5.1. Ciepło rozpuszczania w wodzie
3.13.6. Rozpuszczalność a temperatura
" Rozpuszczalność g/100 g H2O
3.13.3. Rodzaje roztworów - jednostki stężeń
" Gazy, ciecze i ciała stałe (r. substytucyjne i międzywęzłowe)
" Ułamki molowe i procenty molowe
Xa = na/ (na + nb + nc + ...)
(nA + nB + nC + ... = 1)
" Ułamki wagowe i procenty wagowe
W = (masa składnika)/(masa wszystkich składników)
" Molalność
m = (ilość moli substancji)/(masa rozpuszczalnika w kg)
3.13.4. Energia a prawdopodobieństwo i nieporządek w tworzeniu roztworów
" Dla roztworów istnieje tendencja do tworzenia układów o większym nie uporządkowaniu
(roztwory)
" Dla rozpuszczalników i ciał rozpuszczanych istnieje zasada podobieństwa budowy
" Hydratacja i solwatacja
" Mydła i detergenty
" Oddziaływania hydrofobowe i hydrofilowe
3.13.4.1. Rozpuszczalność alkoholi w wodzie
3.13.5. Ciepło rozpuszczania
" Ilość ciepła jaka jest wydzielana lub absorbowana kiedy substancja przechodzi do roztworu
nosi nazwę ciepła rozpuszczania, "Hrozp.
"Hrozt. = Hrozp.- Hsubst.
" Roztwory idealne
" Rozpuszczanie ciał stałych
" Energia hydratacji
" KI(s)  > K+(g) + I-(g)
" K+(g) + I-(g) + H2O  > K+(aq) + I-(aq)
" ------------------------------------------
" KI(s) +H2O  > K+(aq) + I-(aq)
3.13.5.1. Ciepło rozpuszczania w wodzie
3.13.6. Rozpuszczalność a temperatura
" Rozpuszczalność g/100 g H2O
3.13.7. Wpływ ciśnienia na rozpuszczalność
" Prawo Henry`ego: Rozpuszczalność gazów w cieczach jest wprost proporcjonalna do
ciśnienia gazu nad roztworem, Cg = kg pg
" Ciśnienie pary nad roztworem
Prawo Raoult`a ; Proztw. = Xrozp.P0rozp.
pA = XA P0A ; pB = XB P0B
PT = pA + pB
" Roztwory idealne i nieidealne
" Destylacja frakcjonowana, azeotropy
3.13.8. Temperatura wrzenia i krzepnięcia roztworów
" "Tb = Kb m ; "Tk = Kk m
" Kb i Kk - stałe ebulioskopowa i krioskopowa
" Oznaczanie masy molekularnej na podstawie obniżki temperatury krzepnięcia ("Tk) oraz
podwyżki temperatury wrzenia ("Tb)
3.13.9. Ciśnienie osmotyczne
" Osmoza - proces, w którym rozpuszczalnik selektywnie przenika przez błonę
półprzepuszczalną z roztworu rozcieńczonego do roztworu stężonego, a substancja
rozpuszczona nie przenika przez błonę:
 = MRT ; M = n/V
 = (n/V) RT ; V = nRT
" Osmoza odwrotna - proces odwrócony jeśli zastosowane ciśnienie jest większe od ciśnienia
osmotycznego
3.13.1. Mieszaniny
" Rodzaje mieszanin:
" Suspensje - zawiesiny (piasek)
" Roztwory - (fazy homogeniczne)
" Koloidy (1- 200 - 1000 nm) - faza rozproszona i rozpraszająca, zjawisko Tyndalla,
Zole - ciała stałe w cieczy (hydrozole)
zole liofilowe i liofobowe
Peptyzacja - czynniki emulgujące
Koagulacja - proces obniżania stopnia dyspersji układu koloidalnego przez łączenie się
pojedynczych cząstek w większe skupiska ulegające sedymentacji
Otrzymywanie: m. kondensacyjne i dyspersyjne
2Fe3+ + (x+3)H2O  > Fe2O3�xH2O + 6H+
Elektroforeza - ruch cz. koloidalnych pod wpływem pola elektrycznego (+ -)
3.13.2. Typy układów koloidalnych
3.13.3. Rodzaje roztworów - jednostki stężeń
" Gazy, ciecze i ciała stałe (r. substytucyjne i międzywęzłowe)
" Ułamki molowe i procenty molowe
Xa = na/ (na + nb + nc + ...)
(nA + nB + nC + ... = 1)
" Ułamki wagowe i procenty wagowe
W = (masa składnika)/(masa wszystkich składników)
" Molalność
m = (ilość moli substancji)/(masa rozpuszczalnika w kg)
3.13.4. Energia a prawdopodobieństwo i nieporządek w tworzeniu roztworów
" Dla roztworów istnieje tendencja do tworzenia układów o większym nie uporządkowaniu
(roztwory)
" Dla rozpuszczalników i ciał rozpuszczanych istnieje zasada podobieństwa budowy
" Hydratacja i solwatacja
" Mydła i detergenty
" Oddziaływania hydrofobowe i hydrofilowe
3.13.4.1. Rozpuszczalność alkoholi w wodzie
3.13.5. Ciepło rozpuszczania
" Ilość ciepła jaka jest wydzielana lub absorbowana kiedy substancja przechodzi do roztworu
nosi nazwę ciepła rozpuszczania, "Hrozp.
"Hrozt. = Hrozp.- Hsubst.
" Roztwory idealne
" Rozpuszczanie ciał stałych
" Energia hydratacji
" KI(s)  > K+(g) + I-(g)
" K+(g) + I-(g) + H2O  > K+(aq) + I-(aq)
" ------------------------------------------
" KI(s) +H2O  > K+(aq) + I-(aq)
3.13.5.1. Ciepło rozpuszczania w wodzie
3.13.6. Rozpuszczalność a temperatura
" Rozpuszczalność g/100 g H2O
3.13.7. Wpływ ciśnienia na rozpuszczalność
" Prawo Henry`ego: Rozpuszczalność gazów w cieczach jest wprost proporcjonalna do
ciśnienia gazu nad roztworem, Cg = kg pg
" Ciśnienie pary nad roztworem
Prawo Raoult`a ; Proztw. = Xrozp.P0rozp.
pA = XA P0A ; pB = XB P0B
PT = pA + pB
" Roztwory idealne i nieidealne
" Destylacja frakcjonowana, azeotropy
3.13.8. Temperatura wrzenia i krzepnięcia roztworów
" "Tb = Kb m ; "Tk = Kk m
" Kb i Kk - stałe ebulioskopowa i krioskopowa
" Oznaczanie masy molekularnej na podstawie obniżki temperatury krzepnięcia ("Tk) oraz
podwyżki temperatury wrzenia ("Tb)
3.13.9. Ciśnienie osmotyczne
" Osmoza - proces, w którym rozpuszczalnik selektywnie przenika przez błonę
półprzepuszczalną z roztworu rozcieńczonego do roztworu stężonego, a substancja
rozpuszczona nie przenika przez błonę:
 = MRT ; M = n/V
 = (n/V) RT ; V = nRT
" Osmoza odwrotna - proces odwrócony jeśli zastosowane ciśnienie jest większe od ciśnienia
osmotycznego