Skoncentrowane funkcje i przykłady rozwiązań



Jeden stężony roztwór to taki, który zawiera dużą ilość substancji rozpuszczonej w stosunku do ilości, która mogłaby się rozpuścić; podczas gdy rozcieńczony roztwór ma niskie stężenie substancji rozpuszczonej. Rozcieńczony roztwór można przygotować ze stężonego roztworu przez dodanie rozpuszczalnika lub, jeśli to możliwe, ekstrakcję substancji rozpuszczonej.

Koncepcja może być względna, ponieważ to, co definiuje skoncentrowane rozwiązanie, to wysokie wartości niektórych jego właściwości; na przykład, merengada de mantecado ma wysokie stężenie cukru, o czym świadczy jego słodki smak.

Stężenie substancji rozpuszczonej w stężonym roztworze jest bliskie lub równe stężeniu w roztworze nasyconym. Główną cechą nasyconego roztworu jest to, że nie może on rozpuszczać dodatkowej ilości substancji rozpuszczonej w określonej temperaturze. Dlatego stężenie substancji rozpuszczonej w jej nasyconych roztworach pozostaje stałe.

Rozpuszczalność większości substancji rozpuszczonych wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. W ten sposób dodatkową ilość substancji rozpuszczonej można rozpuścić w nasyconym roztworze.

Następnie, gdy temperatura spada, stężenie rozpuszczonego roztworu nasyconego zwiększa się. Mówienie to przypadek przesyconego roztworu.

Indeks

  • 1 Charakterystyka stężonego roztworu
  • 2 Właściwości koligatywne roztworów
    • 2.1 Osmolarność i osmolalność
    • 2.2 Zmniejszenie ciśnienia pary
    • 2.3 Zejście punktu krioskopowego
    • 2.4 Podwyższenie temperatury wrzenia
    • 2.5 Ciśnienie osmotyczne
  • 3 Różnice w rozcieńczonym roztworze
  • 4 Przykłady rozwiązań
    • 4.1 Koncentraty
    • 4.2 Rozcieńczony
  • 5 referencji

Charakterystyka stężonego roztworu

Stężenie roztworu, to znaczy stosunek ilości substancji rozpuszczonej do ilości roztworu lub rozpuszczalnika, można wyrazić jako procent substancji rozpuszczonej w roztworze (P / V lub P / P).

Może być również wyrażona w molach substancji rozpuszczonej na litr roztworu (molarność) i równoważników substancji rozpuszczonej na litr roztworu (normalność).

Podobnie powszechne jest wyrażanie stężenia roztworu w molach substancji rozpuszczonej na kilogram rozpuszczalnika (molalność) lub wyrażanie go w molach substancji rozpuszczonej w stosunku do całkowitej liczby moli roztworu (ułamek molowy). W rozcieńczonych roztworach często stwierdza się stężenie roztworu w p.p.m. (części na milion).

Bez względu na formę wyrażania stężenia roztworu, stężony roztwór ma wysoki udział substancji rozpuszczonej, w tym przypadku wyrażony jako masa, w stosunku do masy lub objętości roztworu lub rozpuszczalnika. To stężenie jest równe rozpuszczalności substancji rozpuszczonej w rozpuszczalniku lub bardzo bliskiej jej wartości.

Właściwości koligatywne roztworów

Są zbiorem właściwości rozwiązań, które zależą od liczby cząstek w roztworze, niezależnie od ich rodzaju.

Właściwości koligatywne nie rozróżniają cech cząstek, jeśli są to atomy sodu, chloru, glukozy itp. Ważną rzeczą jest twój numer.

Z tego powodu konieczne stało się stworzenie innego sposobu wyrażania koncentracji rozwiązania, które jest związane z tzw. Właściwościami koligatywnymi. W odpowiedzi na to powstały wyrażenia osmolarność i osmolalność.

Osmolarność i osmolalność

Osmolarność jest związana z molarnością roztworu i osmolalnością z jego molalnością.

Jednostkami osmolarności są roztwór osm / L lub roztwór mosm / L. Podczas gdy jednostki osmolalności stanowią osm / kg wody lub kosmosu / kg wody.

Osmolarity = mvg

m = molarność roztworu.

v = liczba cząstek, w których związek jest dysocjowany w roztworze wodnym. Na przykład: dla NaCl, v ma wartość 2; dla CaCl2, v ma wartość 3, a dla glukozy nieelektrolityczny związek, który nie ulega dysocjacji, v ma wartość 1.

g = współczynnik osmotyczny, współczynnik korekcji dla oddziaływania naładowanych elektrycznie cząstek w roztworze. Ten współczynnik korekcji ma wartość zbliżoną do 1 dla rozcieńczonych roztworów i dąży do zera, gdy wzrasta molarność związku elektrolitycznego.

Następnie wymienione są właściwości koligatywne, które pozwalają określić, jak bardzo roztwór jest skoncentrowany.

Zmniejszenie ciśnienia pary

Po podgrzaniu woda odparowuje i powstająca para wywiera ciśnienie. Po dodaniu substancji rozpuszczonej ciśnienie pary maleje.

Dlatego stężone roztwory mają niską prężność pary. Wyjaśnienie jest takie, że rozpuszczone cząsteczki wypierają cząsteczki wody na granicy woda-powietrze.

Zejście z punktu krioskopowego

Wraz ze wzrostem osmolarności roztworu, temperatura, w której roztwór wodny zamarza, zmniejsza się. Jeśli temperatura zamarzania czystej wody wynosi 0 ° C, temperatura zamarzania stężonego roztworu wodnego staje się niższa niż ta wartość.

Wysokość punktu wrzenia

Zgodnie z prawem Raoulta, podniesienie temperatury wrzenia czystego rozpuszczalnika jest wprost proporcjonalne do molarności roztworu, który powstaje przez dodanie substancji rozpuszczonej. Dlatego stężone roztwory mają wyższą temperaturę wrzenia niż woda.

Ciśnienie osmotyczne

Istnieją dwa przedziały o różnych stężeniach, oddzielone membraną, która przepuszcza wodę, ale to ogranicza przejście cząstek rozpuszczonych.

Woda będzie płynąć z roztworu o najniższym stężeniu substancji rozpuszczonej do roztworu o najwyższym stężeniu substancji rozpuszczonej.

Ten przepływ wody netto zniknie, ponieważ woda zgromadzona w przedziale o najwyższym stężeniu wytwarza ciśnienie hydrostatyczne, które przeciwstawia się przepływowi wody do tego przedziału.

Przepływ wody przez osmozę występuje zazwyczaj w kierunku stężonych roztworów.

Różnice z rozcieńczonym roztworem

-Stężone roztwory mają wysoki udział substancji rozpuszczonej w stosunku do objętości lub masy roztworu. Rozcieńczone roztwory mają niską proporcję substancji rozpuszczonej w stosunku do objętości lub masy roztworu.

-Mają większą molarność, molalność i normalność niż te z rozcieńczonymi roztworami.

-Temperatura zamarzania stężonych roztworów jest niższa niż w przypadku rozcieńczonych roztworów; to znaczy zamrażają się w niższych temperaturach.

-Stężony roztwór ma niższą prężność pary niż rozcieńczony roztwór.

-Stężone roztwory mają wyższą temperaturę wrzenia niż rozcieńczone roztwory.

-W kontakcie przez półprzepuszczalną membranę woda będzie płynąć z rozcieńczonych roztworów w kierunku stężonych roztworów.

Przykłady rozwiązań

Skoncentrowany

-Miód jest nasyconym roztworem cukru. Powszechnie obserwuje się występowanie rekrystalizacji cukru, o czym świadczą pokrywy pojemników zawierających miód.

-Woda morska o wysokim stężeniu różnych soli.

-Mocz od osób z ciężkim odwodnieniem.

-Woda węglowa jest nasyconym roztworem dwutlenku węgla.

Rozcieńczony

-Mocz osoby z nadmiernym spożyciem wody.

-Pot jest zwykle niski osmolarny.

-Wiele leków podawanych w postaci roztworu ma niskie stężenie.

Referencje

  1. Wikipedia. (2018). Koncentracja Źródło: en.wikipedia.org
  2. Falst L. (2018). Koncentracja rozwiązań: definicja i poziomy. Studiować Źródło: study.com
  3. The Chemistry Companion for Middle School Teachers - Sample. (s.f.). Rozwiązania i koncentracja. [PDF] Źródło: ice.chem.wisc.edu
  4. Roztwory wodne - Molarność. Źródło: chem.ucla.edu
  5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemia (8 wyd.). CENGAGE Learning.