2.2 Flashcards
kemija mejnih površin
mejne površine: privlačne sile (molekulske) med atomi na površini trdne snovi in molekulami plina/tokočine, ki to snov obdaja
molekule iz okolice se ADSORBIRAJO na površino- sprošča se toplota
tipi adsorbcije:
-enoplastna in večplastna
-kapilarna kondenzacija (na površini pore) in kemosorbcija (pride do kemijske reakcije)
količina adsorbirane snovi= ADSORBATA odvisna od:
-aktivne površine adsorbenda
-temperature
-parnega tlaka adsorbata
količino adsorbata, ki se veže doličimo z adsorbcijsko izotermo
za desorbcijo potreben nižji tlak
koloidno disperzni sistemi
koloidno disperzni sistemi= večkomponentni, večfazni sistemi
stabilnost koloidov zaradi površinskih lastnosti, ki preprečijo stik med delci
Površina koloidnega delca lahko obdana z:
-plastjo polimerov
-plaščem molekul topila
-nabitimi zvrstmi
-električno dvoplastjo
če je trk premočan oz. plašč prešibek se delci zlepijo
površinsko aktivne snovi
imajo hidrofilno glavo in hidrofoben rep
lahko se:
uredijo na površini vode
povežejo vodo in hidrofobne zmesi (umazanijo)
tvorijo micele
raztopine
tekoče raztopine
raztopine= večkomponentni, fizikalno homogeni sistemi (lahko trdno, tekoče, plinasto)
tekoče raztopine= topilo je voda, topljenci lahko plinasti, tekoči ali trdni
proces raztapljanja: SOLVATACIJA (oz, hidratacija) molekule vode obdajo/solvatirajo delce topljenca (ioni, molekule) in jih prenašajo po raztopini
raztapljanje
toplota raztapljanja
hitrost raztapljanja (topnost plinov)
TOPLOTA RAZTAPLJANJA
navadno eksotermno, lahko tudi endotermno
-prekinjanje iterakcij topilo-topilo in topljenec-topljenec
-nastajanje interakcij topilo-topljenec
zakaj pride do endotermnega raztapljanja:
entropijsko ugoden, čeprav energijsko neugoden
HITROST RAZTAPLJANJA
dva tekočini- mešata v vseh razmerjih
topnost plinov:
-narašča z tlakom
-s temperaturo pada
parni tlak raztopine
parni tlak: vrelišče= temperatura kjer parni tlak doseže okoliški
parni tlak raztopine= vsota parnih tlakov topila in topljenca (odvisen samo od temperature)
skupen parni tlak je množinski delež krat parni tlak komponente (Raoultov zakon)
če je topljenec plin, Raultov zakon ne velja
v parni fazi je več bolj hlapne komponente
azeotropna točka= sestava parne faze enaka sestavi raztopine
odstopanja parnega tlaka od Raoultovega zakona so vidna v vrelnih diagramih- pojav azeotropnih zmesi
-pozitivno odstopanje parnega tlaka: (interakcije šibkejše, molekule prej zapustijo raztopino) azeotropna zmes z minimalno temperaturo vrelišča (po destilaciji ostane v tekoči fazi ena od komponent) (parni tlak višji-vrelišče nižje)
-negativno odstopanje parnega tlaka: azeotropna zmes z maksimalno temperaturo vrelišča (po destilacijo ostane v tekoči fazi azeotropna zmes)
raztopine z nehlapnim topljencem
znižanje/zvišanje vrelišča
nehlapen topljenec- parni tlak raztopine se zniža
znižanje/zvišanje vrelišča pri raztopinah z nehlapnim topljencem = posledica znižanja parnega tlaka
sprememba temp= konstanta * molalna koncentracija
Tt= Kkb
Tv=Keb
osmoza
osmoza= prehajanje topila skozi polprepustno membrano iz manj koncentritane v bolj koncentrirano raztopino
osmotski tlak (π) odvisen od molarnosti
π= cRT
koligativne lastnosti raztopin
koligativne lastnosti raztopin: odvisne le od št. raztopljenih delcev (ne pa od vrste, oblike, naboja…)
-znižanje parnega tlaka
-zvišanje vrelišča
-znižanje zmrzlišča
-osmotski tlak
elektroliti odstopajo: dodamo korekcijski faktor i (van’t Hoffov faktor)
elektroliti
disociacija
ELEKTROLITI= topljenci, ki v vodni raztopini prevajajo električni tok (delimo na kisline, baze in soli)
tok prevajajo ker so v raztopini prosto gibljivi nabiti delci (nosilci naboja- ioni)
ioni v raztopini zaradi disociacije= ločitev nevtralnih spojin na pozitivne in negativne ione
stopnja disociacije α= c/c₀
korekcije pri krioskopiji, ebulioskopiji in osmotskem tlaku
i= 1 - α + vα
v št. ionov, ki nastane pri disociaciji ene molekule
močni elektroliti močno disociirajo (večina raztopljene snovi v obliki hidratiziranih ionov)
šibki elektroliti slabo disociirajo (večina snovi v obliki hidratiziranih molekul)
poleg disociacije tudi ASOCIACIJA= začasno povezovanje ionov nazaj v molekule oz. ionske pare
v razt. se med disociacijo in asociacijo vzpostavi ravnotežje (odvisno od koncentracije in temperatre)
heterogena ravnotežja
odvisnost Kc in Kp
eden ali več reaktantov/produktov trdnih
njegova koncentracija je nedefinirana
v K* trdno snov nadomestimo z konstanto
v K trdne snovi ne upoštevamo
enako velja za topilo (vodo)
Kc in Kp odvisni od temperature in koncentracij!!
od koncentracij neodvisne konstante dobimo, če koncentracije zamenjamo z aktivnostmi, parcialne tlake pa z fugativnostmi
če ne vemo kam teče reakcija:
izračunamo reakcijski kvocient Qc, reakcija mora teči tako, da se izenači s Kc
Le Chatelier-jev princip
ravnotežni sistem poskuša nevtralizirati zunanjo spremembo
povečanje temperature- reakcija v endotermno smer
znižanje temperature- reakcija v eksotermno smer
povečanje tlaka- v smer manjšega števila molov (manjša množina plinastih produktov)
eksotermne reakcije treba izvajati pri čim nižji temperaturi (da povečamo izkoristek)
to je v nasprotju s kinetiko (reakcije pri nizkih temp. ne tečejo oz. tečejo zelo počasi)
pomagamo si s katalizatorji (na ravnotežje ne vplivajo!!, povečajo hitrost)
kaj poskuša razložiti kemijska kinetika
vemo, da je reakcija termodinamsko ugodna
Kemijska kinetika skuša razložiti:
-pri kakšnih pogojih se reakcija sproži
-kako je hitrost r. odvisna od koncentracij reaktantov in produktov
-kako je hitrost reakcije odvisna od temperature
-kakšen je mehanizem reakcije
definicija hitrost kemijske reakcije
hitrost kemijske reakcije= odvod koncentracije reaktantov (produktov) po času
npr. aA + bB + …
v= -1/a * dA/dt = -1/b* dB/dt
vpliv na hitrost kemijskih reakcij
vpliv na hitrost kemijskih reakcij:
-višja koncentracija (praviloma) reakcijo pospeši
-višja temperatura vedno pospeši reakcijo
-katalizatorji spremenijo mehanizem reakcije, jo pospešijo
-inhibitorji spremenijo mehanizem reakcije, jo zavirajo
trden reaktant- vpliva površina
raztopine- vpliv topila, večja viskoznost ovira gibljivost
