Fysiske egenskaper til løsninger

Question 1

Hvilken 6 løsninger finnes?

Answer 1

Format: løst stoff -> løsemiddel -> aggregattilstand

Gass -> gass -> gass (f.eks. luft)

Gass -> væske -> væske (f.eks. brusvann)

Gass -> fast -> fast (f.eks H₂ i palladium)

Væske -> væske -> væske (f.eks. etanol i vann)

Fast -> væske -> væske (f.eks NaCl i vann)

Fast -> fast -> fast (f.eks. messing)

Question 2

Hva er en mettet løsning, umettet løsning, og supermettet løsning?

Answer 2

Mettet løsning:
En løsning som inneholder maksimalt løst stoff ved en spesifik temperatur; da vil ikke stoffet løse seg mer.

Umettet løsning:
En løsning som inneholder ikke maksimalt løst stoff ved en spesifik temperatur; da løsningen kapasiteten til å løse mer av stoffet.

Overmettet løsning:
En overmettet løsning er en løsning som inneholder mer løst stoff enn en mettet løsning; det som svarer til stoffets løselighetsprodukt ved den temperaturen løsningen har. Løseligheten av et stoff avtar som oftest når temperaturen synker og dermed kan løsningen bli overmettet.

Question 3

Hvordan kan en supermettet løsning krystallisere? og hva betyr krystallisering?

Answer 3

Løsningen kan være metastabil i lengre tid, og først når man tilsetter en liten krystall av stoffet vil utkrystallisering begynne.

Krystallisering:
Den prosessen der løst stoff danner krystaller i en løsning

Question 4

Hvilke krefter påvirker hvor lett et løst stoff kan ta plassen til et atom til løsemiddelet? Hva er effekten og årsaken? forklar.

Answer 4

Tre krefter påvirker lettheten:

• Løsemiddel - løsemiddel interaksjon
• Løst stoff - løsemiddel interaksjon
• Løst stoff - løst stoff interaksjon

Dette gjør at seperasjonen av stoffene ved oppløsning krever energi, og er da en endoterm prosess. Miksingen av det løste stoffet og løsemiddelet kan være en eksoterm eller endoterm prosessen. Summen av disse bestemmer entalpiendringen til reaksjonen.

∆H_Løsn =∆H_{Seperasjon-løst-stoff}+∆H_{Seperasjon-løsemiddel}+∆H_Miksing

Question 5

Når er et oppløsning av stoff en endoterm eller eksoterm reaksjon?

Answer 5

når

(løst stoff - løsemiddel krefter) > løsemiddel - løsemiddel og løst stoff - løst stoff krefter

da er reaksjonen eksoterm.

når

(løst stoff - løsemiddel krefter) < løsemiddel - løsemiddel og løst stoff - løst stoff krefter

Da er reaksjonen endoterm.

Question 6

Hvilken effekt har orden på oppløsning av stoff?

Answer 6

Ved oppløsning av stoff vil den indre energien distrubieres på tvers av alle molekyler og atomer med en ujevn fordeling; Maxwell-Boltzmanns fordelingslov. Effekten er at orden senkes når 2 ulike stoffer blandes, slik at effekten er at oppløsning kan skje selv om det kan være en endoterm reaksjon.

Question 7

Hva er løselighet?

Answer 7

Hvor mye et stoff kan løses ved en gitt temperatur.

Matematisk defineres det som:
- Skriv def her -

Question 8

Hva er oppløsning?

Answer 8

Prosessen der en ion eller molekyl omringes av løsemiddelet i en spesifik ordning

Question 9

Finn ut av de realtive løsbarhetene i følgende tilfeller:

(a) brom, Br₂, i Benzen og i vann, C₆H₆ med u = 0D, H₂O med u=1,46D

(b) KCl i karbon tetraklorid (CCl₄, u=0D) og ammonium (NH₃, u=1.46D)
(c) Formalaldehyd (CH₂O) i karbon disulfat (CS₂, u=0) og i vann.

Answer 9

Finn ut selv

Question 10

Er jod mer løselig i vann eller CS₂? Hvorfor?

Question 11

Hvilke av følgende ville du forventet er mer løselig i benzen:

C₄H₁₀, HBr, KNO₃, eller P₄?

Question 12

Definer prosentmasse matematisk og med ord.

Answer 12

Prosentmasse = massen til løst stoff / (massen til løsemiddel + massen til løst stoff)

Question 13

Definer molaritet matematisk og muntlig

Answer 13

Molaritet = mol av løst stoff / liter av løsemiddel

Question 14

Definer molalitet matematisk og muntlig

Answer 14

Antall mol av løst stoff oppløst per kg løsemiddel

molalitet = mol av løst stoff / massen til løsemiddelet

Question 15

Hva er ulempen med molaritet? og fordelen med molalitet og masseprosent? Finnes det fordeler med molaritet?

Answer 15

Ulempe for molaritet: volumet endrer seg med temperaturen
Fordel for molalitet og masseprosent: det gjør ikke massen (i de fleste tilfeller).
Særeget fordel med masseprosent: trenger ikke å vite molarmassen ved beregning

• Resten vet du allerede -

Question 16

Hvordan kan man konvertere molalitet til molaritet?

Answer 16

1) Kalkuler massen til løsemiddelet
2) Mål massetettheten eksprimentielt eller hent det ferdigdefinert.
3) bruk massetettheten til å finne volum i liter
4) bruk dataen til å finne molariteten

Question 17

Regn ut molaliteten til en 29.7 prosentmasse vannløsning med fosforsyre (H₃PO₄). H₃PO₄ sin molarmasse er 97,99 g/mol

Answer 17

Svar: 4,31 m

Question 18

En løsning er gjort klar ved 20ºC, hvilken enhet vil endres ved forskjellig temperatur? Hvorfor?

• Prosentmasse
• Molalitet
• Molaritet

Answer 18

Molaritet, volum endrer seg med temperatur

Question 19

Er det en sammenheng mellom ∆H_Løsning og temperatur når det løste stoffet er fastløst? Forklar svaret ditt.

Answer 19

Nei, løsbarhet og ∆H_Løsning må måles eksprimentielt.

Question 20

Er det en sammenheng mellom ∆HLøsning og temperatur når det løste stoffet er gassløst? Forklar svaret.

Answer 20

Ja, løsbarheten til gasser i vann senker ofte ved høyere temperatur. Løste gassstoffer begynner å “koke ut” før selve vannet koker. Årsaken er at … -skriv årsaken her -. En konsevens er termisk forurensning, da vann blir oksygenfattig ved at det brukes som kjølemiddel i blant annet energi kraftverk.

Question 21

Hvilken effekt har trykk på: fastløste, vannløste, og gassløste stoffer? Forklar henrys lov i sammenheng med kinetisk molekylær teori og maxwells boltzman fordelingslov.

Answer 21

I praktiske tilfeller er det tilnærmet kun løsbarheten til gassløste stoffer som endrer seg ved endring av trykk; trykk påvirker ikke fastløste eller vannløste stoffer. Henrys lov forteller at løsbarheten til en gass i væske er proposjonal med gasstrykket over løsningen, matematisk er ligningen da som følgende:

c ∝ kP

Der c er den molare konsentrasjonen til det oppløste gasstoffet, k en proporsjonalhets konstant avhengig av kun temperaturen og P gasstrykket over løsningen.

• Gass som kan løse seg er avhengig av hvor ofte gass molekylene over løsningen koliderer med overflaten og fanger gassmolekylene
• Fordeling av indre energi skaper en likevekt

Question 22

Hva er kolligative egenskaper? Hvilke egenskaper er det?

Answer 22

Egenskaper til en løsning som er avhengig av antall mol partikler som er løst opp

Kolligative egenskaper:

dramp-trykk senking, kokepunkt økning, frysepunkt senking, og osmotisk trykk

Question 23

Hva betyr flyktighet?

Answer 23

Flyktighet i kjemi er et uttrykk for et stoffs evne til å gå over i dampform. Jo lettere et stoff går over i dampform, desto mer flyktig er det.

Flyktigheten er proporsjonal med damptrykket til stoffet. Stoffer som er flyktige alt ved romtemperatur er jod, eter, kloroform, benzen og kamfer.

Question 24

Hva er raoult’s lov?

Answer 24

P_1=X_1*(P^0)_1

Damptrykket til et løsemiddel over en løsning, P_1, er gitt av damptrykket av løsningen (P_1)^0 ganget med partialmol av løsemiddel i løsningen X_1.

Kan også skrives slik som i bildet. Den må også forklares

Question 25

Hva er en ideel løsning?

Answer 25

En løsning som følger Raoults lov

Question 26

hvordan kan kokepunkt økning skje ved tilsetting og fjerning av løst stoff?

Answer 26

Viktigste punkter:

*

Question 27

Hva er kokepunkt økning? Hva er den proposjonal med? Hvorfor er konsentrasjonen i den ene variabelen molalitet og ikke molaritet? Hva er årsaken?

Answer 27

Det er definert som [delta]T_b=(T_b)^0-T_b. T_b er kokepunktet til løsningen, mens (T_f)^0 er kokepunktet til den rene løsningen.

T_b er proposjonalt med damptrykk senkingen og molaliteten til løsningen

[delta]T_b=K_b*m (husker du hva variablene betyr? og dens enheter?)

Forklaring gjelder for det meste damptrykk, Hint: når kokepunktet er nådd er trykket likt som det eksterne trykket. Når det er over dannes det bobler.

Question 28

Hva er frysepunkt senking og hvordan fungerer det? Hva er definisjonen matematisk?

Answer 28

[Delta]T_f = K_f * m, der K_f er hvor mye løsningens temperatur synker for hver molalitet (enhet c°/m), og m er molaliteten.

Question 29

Må et stoff som skal løses opp være flyktig for at den skal kunne øke kokepunktet ved tilsetning?

Må et stoff som skal løses opp være flyktig for å senke frysepunktet til en løsning?

Answer 29

Nei, den må i tilfellet ikke være flyktig for å øke kokepunkt! Pga damptrykk og orden.

Regelen gjelder ikke for senking av frystepunkt

Question 30

Hvorfor vil vann sitt kokepunkt øke med 0,52Cº per molal ikke-flyktig stoff som er løst opp?

Question 31

Hva er osmose?

Answer 31

Net bevegelsen av oppløst stoff som bevegerer seg igjennom en semipermiabel membran (fra høy til lav, eller fra lav til høy konsentrasjon)

Question 32

Hva er osmotisk trykk (pi)? Hva er den matematiske definisjoenn?

Answer 32

trykket som trengs for å stoppe en osmosisk prosess

(pi)=MRT, der M er molaritetentil løsningen, R er gasskonstanten (L*ATM/K*MOL) og T er absolutt temperaturen. Enheten til osmotisk trykk er ATM.

Osmotisk trykk er proposjonalt med med konsentrasjonen til løsnigen og er med på å danne osmose ved forskjell av konsentrasjon pga trykket.

Question 33

Hva får et trykk til å bevege seg spontant i en osmotisk prosess?

Answer 33

Trykk: sammenheng med endring av trykk ved tilsatts av oppløsningsstoff

Question 34

Når er et stoff isotonisk? hva med hypertonisk?

Answer 34

Når det osmotiske trykket til to løsninger er likt. Om det er ulik osmotisk trykk er det hypertonisk.

Question 35

Hvorfor er frysepunkt senking en dårlig metode for å beregne ut molarmassen til stoff med mange atomer (høy molarmasse) og grei for stoff med få atomer (lavere molarmasse). Hva er sammenhengen? Hvorfor er det det bedre å bruke osmotisk trykk?

Answer 35

Måling av temperatur har en dårligere nøyaktighet og presisjon enn måling av osmotisk trykk. Endringen av orden vil være lavere for stoffer med høy molarmasse (store molekyler) fordi det er færre atomer, på den andre siden bil endringen av orden være større for løsninger med lav molarmasse (flere og mindre atomer/molekyler). Konsekvensen er at temperaturen endrer seg mindre ved tilsetting av stoff med høy molarmasse, og mer når man tilsetter stoff med lav molarmasse. Små temperaturendringer er vanskeligere å måle nøyaktig, og da er frysepunkt senking en dårlig metode for molekyler med høy molaritet og greit for molekyler med lav molaritet. Kort sagt er det fordi temperatursenking er en kolligativ egenskap. Det er også osmotisk trykk, men effekten er lettere å måle nøyaktig.

Question 36

Hvordan må formelen for kokepunkt økning og frysepunkt senking endres for å være tilpasset elektrolytter? (eks NaCl, CaCl_3, osv) Og hvorfor? Er i nøyaktig etter formelen?

Answer 36

Elektrolytter løser seg til en større stoffmengde enn det som ble tilsatt, og har derfor en større effekt på orden i løsningen. Da er man nødt til å endre formelen, som da blir:

[delta]T_b=i*K_b*m

[delta]T_f=i*K_f*m

(pi)=iMRT

der i er van’t Hoff faktoren, som er definert som:

i= stoffmengden partikler løst opp etter dissosiasjon / stoffmengden som ble tilsatt løsningen

i fungerer da som en proposjonalitets faktor som endrer seg etter antall partikler som løses opp. I er ikke nøyaktig etter formelen ettersom ionepar dannes i løsningen