RASTVORI-2008-9

102
RASTVORI DISPERZNI SISTEMI OSOBINE PRAVIH RASTVORA ELEKTROLITI RAVNOTEŢE U RASTVORIMA ELEKTROLITA KOLOIDI

Transcript of RASTVORI-2008-9

Page 1: RASTVORI-2008-9

RASTVORI

DISPERZNI SISTEMI

OSOBINE PRAVIH RASTVORA

ELEKTROLITI

RAVNOTEŢE U RASTVORIMA

ELEKTROLITA

KOLOIDI

Page 2: RASTVORI-2008-9

DISPERZNI SISTEMI

• Disperzija (lat.) raspršivanje, rasipanje

• Disperzni sistem je smeša u kojoj su jedna

ili više supstanci raspršene u nekoj drugoj

supstanci u obliku sitnih ĉestica

• Disperziono sredstvo – supstanca u kojoj

se vrši disperzija

• Dispergovana faza – supstanca(e) koje se

disperguju

Page 3: RASTVORI-2008-9

DISPERZNI SISTEMIPodela disperznih sistema prema veliĉini

dispergovanih ĉestica:

Pravi rastvori Koloidni sistemi Grubo disperzni sistemi

Veliĉina ĉestica

(nm)

< 1

(molekuli i joni)

1 - 100 > 100

Stabilnost Stabilni Ne taloţe se spontano

(mogu se

destabilizovati)

Nestabilni

Page 4: RASTVORI-2008-9

Pravi rastvori

• Homogene smeše dve ili više supstanci

• Sastoje se od najmanje dve komponente

• Rastvaraĉ

• Rastvorna susptanca (rastvorak)

• Pravi rastvori se dele prema agregatnom stanju:

Page 5: RASTVORI-2008-9

Podela pravih rastvora prema agregatnom

stanju

RASTVOR AGREGATNO STANJE Neki primeri

Rastvaraĉa Rastvorka

GASNI GAS GAS Vazduh

TEĈNO Vlaţan gas

ĈVRSTO Dim

TEĈNI TEĈNO GAS Kiseonik u vodi

TEĈNO Etanol u vodi

ĈVRSTO So u vodi

ĈVRSTI ĈVRSTO GAS H2 u Pt

TEĈNO Legure

ĈVRSTO Legure

Page 6: RASTVORI-2008-9

RASTVARAĈ

• Rastvaraĉ je supstanca koja ima isto agregatno stanje kao i dobijeni rastvor

• Ako su rastvaraĉ i rastvorak istog ageratnog stanja (teĉno – teĉno) onda je rastvaraĉ supstanca ĉiji je udeo u smeši veći

RASTVORAK RASTVARAĈ RASTVOR

Šećer (ĉvrst) Voda (teĉna) Teĉni

Kiseonik (gas) Voda (teĉna) Teĉni

Etanol (teĉni)

(45%)

Voda (teĉna)

(55%)

Teĉni

Page 7: RASTVORI-2008-9

PROCES RASTVARANJA

Jaĉina meĊudejstva izmeĊu ĉestica rastvaraĉa i rastvorka je veća od jaĉine meĊudejstva izmeĊu ĉestica rastvaraĉa i ĉestica rastvorka zasebno.

Tri faze u nastajanju rastvora:

1. Razlaganje rastvorka u najsitnije ĉestice

2. Prevazilaţenje meĊumolekulskih sila u rastvaraĉu, da se napravi mesto za ĉestice rasvorka

3. Omogućavanje interakcije izmeĊu ĉestica rastvaraĉa i rastvorka radi formiranja rastvora

Page 8: RASTVORI-2008-9

PROCES RASTVARANJA

Page 9: RASTVORI-2008-9

PROCES RASTVARANJA

Page 10: RASTVORI-2008-9

Primer rastvaranja NaCl

• Vodoniĉne

veze izmeĊu

molekula

vode se

prekidaju

• kristali NaCl

se razlaţu na

Na+ i Cl-

• nastaju veze

jon – dipol

• joni su

hidratisani

Page 11: RASTVORI-2008-9

Solvatacija

• Molekule rastaraĉa okruţuju ĉestice rastvorka zbog privlaĉnih sila

• Ovaj proces se naziva solvatacija (u sluĉaju vode – hidratacija)

• Solvatizovane ĉestice su odvojene jedne od drugih

Page 12: RASTVORI-2008-9

U toku procesa rastvaranja

povećava se entropija

Page 13: RASTVORI-2008-9

U toku procesa rastvaranja

povećava se entropija

Page 14: RASTVORI-2008-9

Rastvaranje kao ravnoteţni proces• rastvaranje: rastvorak + rastvaraĉ →rastvor

• kristalizacija: rastvor → rastvorak + rastvaraĉ

• zbirno: rastvorak + rastvaraĉ ⇄rastvor

Page 15: RASTVORI-2008-9

ZASIĆENI RASTVOR

• Rastvor u kome je rastvorena

maksimalna koliĉina

supstance u datom

rastvaraĉu, na datoj

temperaturi je zasićeni

rastvor.

• U zasićenom rastvoru

uspostavljena je dinamiĉka

ravnoteţa izmeĊu procesa

rastvaranja i kristalizacije.

• Sadrţaj rastvorne suspatance

u zasićenom rastvoru je

stalan.

Page 16: RASTVORI-2008-9

NEZASIĆENI RASTVORINezasićeni rastvori sadrţe manje rastvorene

supstance od zasićenih.

Page 17: RASTVORI-2008-9

PREZASIĆENI RASTVORI

Sadrţe više rastvorene supstance nego

zasićeni rastvori. Veoma su nestabilni.

Page 18: RASTVORI-2008-9

RASTVORLJIVOST

• Rastvorljivost je merilo sposobnosti neke supstance da se rastvara u datom rastvaraĉu.

• Sastav zasićenog rastvora je kvantitativno merilo rastvorljivosti neke supstance.

• Moţe se izraţiti na razliĉite naĉine:

• ĉvrste i teĉne supstance: broj grama rastvorka koji se rastvara u 100 g rastvaraĉa na datoj temperaturi dajući zasićen rastvor

Page 19: RASTVORI-2008-9

FAKTORI KOJI UTIĈU NA RASTVORLJIVOST

• Pored vrste rastvorne supstance i rastvaraĉa na

rastvorljivost najviše utiĉe temperatura.

• Na rastvorljivost gasova u teĉnostima pored

temperature još utiĉe i pritisak.

• SLIĈNO SE RASTVARA U SLIĈNOM

• Razmotrićemo:

• Rastvorljivost ĉvrstih supstanci u teĉnostima

• Rastvorljivost teĉnosti u teĉnostima

• Rastvorljivost gasova u teĉnostima

Page 20: RASTVORI-2008-9

SLIĈNO SE RASTVARA U SLIĈNOM

PODELA RASTVARAĈA

RASTVARAĈ VRSTA STRUKURNO

SVOJSTVO

Voda, H2O Polaran O-H

Etanol, C2H5OH Polaran O-H

Aceton, Polaran C=O

Toluen, C7H8 Nepolaran C-C i C-H

Heksan, C6H14 Nepolaran C-C i C-H

Dietil etar, CH3CH2-O-CH2CH3 Nepolaran C-C, C-H i C-O

CH3 C CH3

O

Page 21: RASTVORI-2008-9

SLIĈNO SE RASTVARA U SLIĈNOM

Page 22: RASTVORI-2008-9

SLIĈNO SE RASTVARA U SLIĈNOM

Page 23: RASTVORI-2008-9

Rastvorljivost ĉvrstih supstanci u teĉnostimaZavisnost od temperature

Page 24: RASTVORI-2008-9

Rastvorljivost teĉnosti u teĉnostima

Postoje tri mogućnosti:

1. Potpuno mešanje, nema dva sloja.

(Mešljive teĉnosti)

2. Ne mešaju se, ima dva sloja pri svim

temperaturama. (Nemešljive teĉnosti)

3. Ograniĉeno mešanje, postoje dva sloja

do odreĊene temperature a onda sistem

prelazi u potpuno mešanje

Page 25: RASTVORI-2008-9

Mešljive i nemešljive teĉnosti

Page 26: RASTVORI-2008-9

Rastvorljivost gasova u teĉnostima

Rastvorljivost gasova u teĉnostima zavisi od:

• Prirode gasa i rastvaraĉa

• temperature

• Pritiska gasa koji je u dodiru sa teĉnošću

Razmatraćemo rastvorljivost raznih gasova u

vodi.

Page 27: RASTVORI-2008-9

Uticaj prirode gasa

• Gasovi koji hemijski ne reaguju sa vodom slabo se u njoj

rastvaraju (H2, O2, N2, CO, He)

• Gasovi koji se dobro rastvaraju u vodi sa njom reaguju

hemijski (CO2, NH3, HCl...)

CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq)

Rastvorljivost gasova u vodi na raznim temperaturama

(dm3 gasa/dm3 vode)

Gas Rastvorljivost pri temperaturi ( oC)

0 20 40

N2 0,0236 0,0160 0,0125

O2 0,049 0,031 0,023

CO2 1,713 0,878 0,530

NH3 1300 710 508

Page 28: RASTVORI-2008-9

Uticaj temperature

Sa porastom

temperature

opada

rastvorljivost

gasova u

vodi.

Page 29: RASTVORI-2008-9

Uticaj temperatureZagrevanjem vode mogu se odstraniti rastvoreni gasovi

Page 30: RASTVORI-2008-9

Uticaj pritiska

Henrijev zakon

• Rastvorljivost gasova pri

konstantnoj temperaturi

upravo je proporcionalna

pritisku gasa nad

teĉnošću.

gg PkC

Page 31: RASTVORI-2008-9

Uticaj pritiska

Henrijev zakon

Page 32: RASTVORI-2008-9

Uticaj pritiska

Henrijev zakon

Page 33: RASTVORI-2008-9

OSOBINE RAZBLAŢENIH RASTVORA

DIFUZIJA

Pojava uzajamnog prodiranja ĉestica rastvorene

supstance i rastvaraĉa je difuzija.

Proces difuzije se ubrzava mešanjem i zagrevanjem.

Page 34: RASTVORI-2008-9

Difuzija

Page 35: RASTVORI-2008-9

OSOBINE RAZBLAŢENIH RASTVORA

OSMOZA

• Prodiranje ili premeštanje molekula vode

(rastvraĉa) kroz polupropustljivu

membranu u pravcu veće koncentracije

rastvorene supstance naziva se osmoza.

• Polupropustljiva membrana ima osobinu

da propušta samo molekule rastvraĉa a

zadrţava molekule rastvorne susptance.

Page 36: RASTVORI-2008-9

Proces osmoze

Page 37: RASTVORI-2008-9

Osmotski pritisak

Page 38: RASTVORI-2008-9

Osmotski pritisak

• Osmotski pritisak je onaj pritisak koji treba dati

rastvoru da bi se prekunula osmoza, to jest da

se zadrţe molekule rastvraĉa od prolaska u

rastvor kroz polupropustljivu membranu.

• Osmotski pritisak je proporcionalan koncentraciji

rastvora i apsolutnoj temperaturi.

TRC

Page 39: RASTVORI-2008-9

PoreĊenje osmotskih pritisaka razliĉitih

rastvora

Page 40: RASTVORI-2008-9

Primena osmoze

Page 41: RASTVORI-2008-9

Primena osmoze

DIJALIZA

Page 42: RASTVORI-2008-9

Primena osmoze

Reversna osmoza

Page 43: RASTVORI-2008-9

Koligativne osobine rastvora

Osobine rastvora koje zavise samo od broja

ĉestica rastvorne supstance nazivaju se

koligativne osobine.

Koligativne osobine su:

• sniţenje napona pare rastvora

• sniţenje taĉke mrţnjenja rastvora

• povećanje taĉke kljuĉanja rastvora

• osmotski pritisak

Page 44: RASTVORI-2008-9

Sniţenje napona pare rastvora

• Pri dodavanju

neisparljivih

sastojaka

rastvaraĉu

napon pare

dobijenog

rastvora postaje

niţi od napona

pare ĉistog

rastvaraĉa.

Page 45: RASTVORI-2008-9

Sniţenje napona pare rastvora

I Raulov zakonSniţenje napona pare rastvaraĉa iznad rastvora na konstantnoj

temperaturi direktno je proporcionalno molskom udelu rastvorne

supstance.

Bpppp 00

Page 46: RASTVORI-2008-9

Promene napona pare sa temperaturom

Page 47: RASTVORI-2008-9

Posledice sniţenja napona pare

Fazni dijagram vode

Page 48: RASTVORI-2008-9

Sniţenje taĉke mrţnjenja rastvora

Povećanje taĉke kljuĉanja rastvora

Sniţenje taĉke mrţnjenja rastvora odnosno

povećanje taĉke kljuĉanja rastvora

proporcionalno je molalitetu rastvora.

BbKt

BbKt

kk

em

Page 49: RASTVORI-2008-9

Primena koligativnih osobina rastvora

Page 50: RASTVORI-2008-9

Elektroliti

• Vodeni rastvori

elektrolita provode

elektriĉnu struju

• Vodeni rastvori

neelektrolita ne

provode elektriĉnu

struju

Page 51: RASTVORI-2008-9

Rastvori elektrolita sadrţe jone

• Joni u rastvoru nastaju elektrolitiĉkom

disocijacijom

• Elektrolitiĉka disocijacija je spontani

proces izdvajanja jona iz jonskih kristalnih

rešetki ili iz molekula sa polarnim

kovalentnim vezama dejstvom polarnih

molekula vode.

Page 52: RASTVORI-2008-9

Elektrolitiĉka disocijacija

Page 53: RASTVORI-2008-9

Jaki i slabi elektroliti

• Ne poseduju

svi elektroliti

istu

sposobnost

elektrolitiĉke

disocijacije.

Page 54: RASTVORI-2008-9

Jaki i slabi elektrolitiStepen elektrolitiĉke disocijacije

• Stepen elektrolitiĉke

disocijacije je odnos

broja disociranih

molekula i ukunog

broja molekula koji je

bio pre disocijacije.

• Vrednost stepena

elektrolitiĉke

disocijacije zavisi od:

• vrste elektrolita

• koncentracije

elektrolita

• temperature

0N

N

Page 55: RASTVORI-2008-9

Jaki i slabi elektroliti

Vrsta

jedinjenjaα Sastav

rastvora

Provodljivost

rastvora

Jaki

elektroliti

Kiseline

Baze

Soli

Iznad

0,3

Voda

Joni

dobra

Slabi

elektroliti

Kiseline

Baze

Ispod

0,3

Voda

Joni

Molekuli

slabija

Page 56: RASTVORI-2008-9

Koligativne osobine rastvora elektrolita

Vant Hofov korekcioni faktor i

• Korekcioni faktor predstavlja povećanje ukupnog broja ĉestica u rastvoru elektrolita u odnosu na rastvor neelektrolita iste molalnosti.

• i = 1 + (z - 1)

• Sniţenje napona pare rastvaraĉa iznad rastvora:

P = Po . (B) . i

• Sniţenje taĉke mrţnjenja rastvora:

• tm = Km(rĉ) . b(B) . i

• Povišenje taĉke kljuĉanja rastvora:

• tk = Kk (rĉ) . b (B) . i

• Osmotski pritisak:

= c . R . T . i

iN

N

'

Page 57: RASTVORI-2008-9

Tipovi elektrolita

Tipovi elektrolita Joni u vodenom

rastvoru

Jaĉina elektrolita Primer

SOLI Joni metala

(katjoni) i joni

kiselinskog

ostatka (anjoni)

Jaki NaCl, Na2SO4,

CaCl2, NaHCO3,

CuSO4·5H2O

KISELINE H+ ili H3O+

(katjon) i joni

kiselinskog

ostatka (anjoni)

Jaki

Slabi

HCl, H2SO4,

H3PO4, HClO4,

CH3COOH, HCN

BAZE Joni metala

(katjoni) i OH-

(anjon)

Jaki

Slabi

NaOH, KOH,

Ca(OH)2,

NH4OH, CH3NH2

Page 58: RASTVORI-2008-9

KiselineKiseline

• imaju kiseo ukus

• sa metalima izdvajaju vodonik

• plavi lakmus boje crveno

• neutrališu se bazama

Page 59: RASTVORI-2008-9

BAZE

Baze

• imaju luţnat ukus

• klizave su pod prstima

• crveni lakmus boje

plavo

• neutrališu se

kiselinama

Page 60: RASTVORI-2008-9

Šta su kiseline i baze?

• Arenijusova teorija

• Brenšted-Lorijeva

teorija

• Luisova teorija

Page 61: RASTVORI-2008-9

Arenijusova teorija

Kiselina – jedinjenje koje povećava [H+] ili [H3O+] u vodi

Baza - je jedinjenje koje povećava [OH-] u vodi

HCl(aq) +H2O(l) H3O+(aq) + Cl-(aq)

HNO3(aq)+H2O(l) H3O+(aq) + NO3

-(aq)

NH3(aq) + H2O (l) NH4+(aq) + OH-(aq)

Page 62: RASTVORI-2008-9

Arenijusova teorija

Page 63: RASTVORI-2008-9

Arenijusova teorija

Reakcija neutralizacije

• H+ iz kiseline i OH- iz baze daju vodu dok

katjon baze i anjon kiseline daju so.

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

U jonskom obliku:

H+ + Cl- + Na+ + OH- → Na+ + Cl- + H2O(l)

Reakcija neutralizacije se svodi na reakciju H+ i OH-

H+ + OH- → H2O(l)

Page 64: RASTVORI-2008-9

Brenšted-Lorijeva teorija

Kiselina : davalac (donor) protona

Baza : primalac (akceptor) protona

Page 65: RASTVORI-2008-9

Brenšted-Lorijeva teorija

NH3(aq) + H2O (l) NH4+(aq) + OH-(aq)

kiselinabaza kiselina baza

Konjugovani par kiselina – baza je vezan preko otpuštanja i

primanja protona (H+)

kiselina konjugovana

baza

baza konjugovana kis.

Page 66: RASTVORI-2008-9

Brenšted-Lorijeva teorija

Konjugovani parovi

U reakciji: H2O + NH3 ⇄ HO– + NH4+:

H2O i OH- ĉine

Konjugovani par

Kiselina – konjugovana baza

NH3 i NH4+ ĉine

Konjugovani par

Baza – konjugovana kiselina

Page 67: RASTVORI-2008-9

Luisova teorija

• Luisova kiselina je primalac (akceptor) elektronskog para. To su uglavnom katjoni i neutralni molekuli sa upraţnjenim valentnim orbitalama, kao Al3+, Cu2+, H+, BF3.

• Luisova baza je davalac (donor) elektronskog para. To su uglavnom anjoni i neutralni molekulisa slobodni elektronskim parovima, kao H2O, NH3, O

2–.

• Veza koja se tom prilikom ostvaruje je koordinativno – kovalentna veza

Page 68: RASTVORI-2008-9

Luisova teorija

Page 69: RASTVORI-2008-9

Jačina kiselina i baza

A. Jaki elektroliti – 100% disocirani

- soli, jake kiseline, jake baze

NaCl (s) Na+ (aq) + Cl- (aq)H2O

B. Slabi elektroliti – nisu potpuno disocirani

- slabe kiseline, slabe baze

CH3COOH CH3COO- (aq) + H+ (aq)

HClO4 (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + ClO4

- (aq)

NaOH (s) Na+ (aq) + OH- (aq)H2O

NO2- (aq) + H2O (l) OH- (aq) + HNO2 (aq)

Page 70: RASTVORI-2008-9

Jake i slabe kiseline

Page 71: RASTVORI-2008-9

Jaki elektroliti

Page 72: RASTVORI-2008-9

Slabi elektroliti

Page 73: RASTVORI-2008-9

Šta je H+ (aq)?

+H

O

H

HH3O

+

HO

H

H +O

H

H

H5O2+

+H

H

O

OH2H2O

H2O

+

H

H

H+

H9O4+

Page 74: RASTVORI-2008-9

Konstanta disocijacije

CH3COOH(aq) + H2O(l) ⇄ H3O+(aq) + CH3COO-(aq)

konstanta ravnoteţe za ovu reakciju je:

OHCOOHCH

CHCOOOH

23

-+3K

K Ka

+3

-

3

3H CH COO

CH COOH55,5 mol/ dm

Page 75: RASTVORI-2008-9

Znaĉenje Ka i Kb

• što je veća vrednost konstante disocijacije

kiseline ili baza to je dati elektrolit jaĉa

kiselina ili baza

• što je veća vrednost konstante disocijacije

poloţaj ravnoteţe disocijacije je više

pomeren u korist jonizovanog oblika

elektrolita.

Page 76: RASTVORI-2008-9

Konstante disocijacije kiselinaKonstante disocijacije kiselina

7.1 x 10 –4

4.5 x 10 –4

3.0 x 10 –4

1.7 x 10 –4

8.0 x 10 –5

6.5 x 10 –5

1.8 x 10 –5

4.9 x 10 –10

1.3 x 10 –10

HF

HNO2

C9H8O4 (aspirin)

HCO2H (mravlja)

C6H8O6 (askorbinska)

C6H5CO2H (benzoev)

CH3CO2H (sirćetna)

HCN

C6H5OH (fenol)

F–

NO2 –

C9H7O4 –

HCO2 –

C6H7O6 –

C6H5CO2 –

CH3CO2 –

CN –

C6H5O –

Kiselina Ka Konjug. baza Kb

1.4 x 10 –11

2.2 x 10 –11

3.3 x 10 –11

5.9 x 10 –11

1.3 x 10 –10

1.5 x 10 –10

5.6 x 10 –10

2.0 x 10 –5

7.7 x 10 –5

Page 77: RASTVORI-2008-9

Autojonizacija vode

voda je veoma slab elektrolit i u veoma

maloj meri disocira prema jednaĉini:

2 H2O(l) ⇄ H3O+(aq) + OH-(aq)

H2O(l) ⇄ H+(aq) + OH- (aq)

Page 78: RASTVORI-2008-9

Jonski proizvod vode

H2O(l) ⇄ H+(aq) + OH- (aq)

U razblaţenim vodenim rastvorima koncentracija vode ostaje

praktiĉno konstantna tako da sledi:

Kw = [H+] ∙ [OH-] = 1∙10-14 mol2/dm6 (25 oC)

Jonski proizvod vode je proizvod koncentracija

vodonikovih i hidroksidnih jona u vodenim

rastvorima i konstantna je vrednost na

konstantnoj temperaturi.

KH OH

H O2

Page 79: RASTVORI-2008-9

pH i pOH

• pH je negativni dekadni logaritam

koncentracije vodonikovih jona

pH = - log [H+]

• pOH je negativni dekadni logaritam

koncentracije hidroksidnih jona

pOH = - log [OH-]

• veza izmeĊu pH i pOH

pH + pOH = 14

Page 80: RASTVORI-2008-9

Odnos izmeĊu pH i [H+] i [OH-]

Page 81: RASTVORI-2008-9

Znaĉenje pH

• promena pH

vrednosti od jedne

pH jedinice

označava promenu

koncentracije

vodonikovih jona od

10 puta, a promena

od 2 pH jedinice 100

puta, 3 pH jedinice

1000 puta itd.

Page 82: RASTVORI-2008-9

Rastvori soli

Hidroliza (protoliza) soli

Vrsta soli Primer Hidroliza Reakcija

rastvora soli

So jake baze i

jake kiseline

NaCl NE Neutralna

So slabe kiseline i

jake baze

CH3COONa DA Bazna

So jake kiseline i

slabe baze

NH4Cl DA Kisela

So slabe kiseline i

slabe baze

CH3COONH4 DA Kisela ili bazna

Zavisi od Ka Kb

Page 83: RASTVORI-2008-9

Rastvori soli

Hidroliza (protoliza) soli

(1) CH3COONa(aq) → CH3COO-(aq) + Na+(aq)

+

(2) H2O(l) ⇄ H+(aq) + OH-(aq)

⇅CH3COOH(aq)

(3)

Ravnoteţe u rastvoru natrijum-acetata

Page 84: RASTVORI-2008-9

Puferi

• Puferi (puferske smeše ili regulatori pH)

predstavljaju takve sisteme koji su sposobni da

se odupiru promeni pH u rastvorima.

• Puferi ili puferske smeše se sastoje od slabe

kiseline i njene soli koja sadrţi isti anjon ili od

slabe baze i njene soli koja sadrţi isti katjon.

• acetatni puferski sistem (CH3COOH,

CH3COONa); amonijaĉni (NH3, NH4Cl);

karbonatni (NaHCO3, Na2CO3) i fosfatni

(NaH2PO4 i Na2HPO4 ili Na2HPO4 i Na3PO4).

Page 85: RASTVORI-2008-9

Delovanje pufera

Odupiranje promeni pH

Page 86: RASTVORI-2008-9

Delovanje pufera

Ravnoteţe

CH3COONa(aq)

Na+(aq)+

CH3COO-(aq)+H+(aq)CH3COOH(aq)

Ravnoteţe u acetatnom puferskom sistemu

Page 87: RASTVORI-2008-9

Delovanje pufera

Dodavanje jake kiseline ili baze

• Acetatni puferski sistem se sastoji od

CH3COOH i CH3COONa

• Dodavanje jake baze:

• CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O

• Dodavanje jake kiseline:

• CH3COONa + HCl CH3COOH + NaCl

Page 88: RASTVORI-2008-9

Delovanje pufera

Dodavanje jake kiseline ili baze

Page 89: RASTVORI-2008-9

Puferi

Izraĉunavanje pH

Konc.

Kiseline

Koc. H+ Konc.

Soli

s

k

s

bb

s

ka

C

C

C

CK

C

CK

logpKpH

OH

H

a

-

Page 90: RASTVORI-2008-9

Puferski kapacitet

• Ograniĉena je koliĉina jake kiseline ili baze koja

se moţe dodati bez veće promene pH

• Puferski kapacitet

• Puferski kapacitet zavisi od koncentracije

komponenti pufera i pH pufera

• PRAVILO:

Optimalni dijapazon pH primene pufera:

pH = pKa 1

dpH

dCb

Page 91: RASTVORI-2008-9

Puferski kapacitet

Optimalno podruĉje primene pufera

Page 92: RASTVORI-2008-9

Puferski kapacitet

Zavisnost od koncentracije i pH

Page 93: RASTVORI-2008-9

PROIZVOD RASTVORLJIVOSTI

• Proizvod rastvorljivosti se definiše kao: proizvod

koncentracija jona teško rastvorljivog

jedinjenja u njegovom zasićenom rastvoru.

• MmXn (s) ⇄ m Mn+ (aq) + n Xm- (aq)

• PMmXn = [Mn+]m∙[Xm-]n [(mol/dm3)m+n]

• AgCl (s) ⇄Ag+ (aq) + Cl- (aq) PAgCl = [Ag+] . [Cl-] mol2.dm-6

• PbI2 (s) ⇄Pb2+ (aq) + 2 I- (aq) PPbI2 = [Pb2+] . [I-]2 mol3.dm-9

• As2S3 (s) ⇄2 As3+ (aq) + 3 S2- (aq) PAs2S3 = [As3+]2 . [S2-]3 mol5.dm-15

Page 94: RASTVORI-2008-9

Koloidni sistemiKoloidni sistemi su disperzni sistemi kod kojih se veliĉina

ĉestica kreće u rasponu od 1 – 100 nm.

Tipovi koloidnih sistema

Disperzna faza Disperzno sredstvo Primer

Gas gas

tečnost

čvrsta supstanca

Nemoguć (homogen sistem)

pena

vazduh u mineralima

tečnost gas

tečnost

čvrsta supstanca

magla

mleko

voda u maslacu

čvrsta supstanca gas

tečnost

čvrsta supstanca

dim

gvožđe (III)-hidroksid u vodi

koloidno zlato u staklu

Page 95: RASTVORI-2008-9

Optiĉke osobine koloida

Tindalov efekat

Page 96: RASTVORI-2008-9

Podela koloida

• Liofilni (hidrofilni) koloidi pokazuju

afinitet prema disperznom sredstvu i

obavijeni su molekulama rastvaraĉa

(vode)

• Liofobni (hidrofobni) koloidi ne pokazuju

afinitet prema disperznom sredstvu

Page 97: RASTVORI-2008-9

Hidrofobni koloidi

• Koloidi toga tipa, s obzirom da nemaju

afiniteta prema disperznom sredstvu,

adsorbuju iz rastvora pozitivne ili

negativne ione, pa su sve ĉestice

istoimeno naelektrisane.

• Zbog tog naboja koloidni rastvor je

stabilan

Page 98: RASTVORI-2008-9

Stabilnost hidrofobnih koloida

Page 99: RASTVORI-2008-9

Destabilizacija hidrofobnih koloida

• Koagulacija je ukrupnjavanje koloidnih

ĉestica

• Sedimentacija je pojava vidljivog taloţenja

• Hidrofobni koloidi se destabilizuju

neutalisanjem njihovog naelektrisanja

• Destabilizacija se izvodi dodavanjem jona

suprotnog naboja (koji se adsorbuje)

Page 100: RASTVORI-2008-9

Hidrofilni koloidi

• Ĉestice hidrofilnih koloida, usled njihovog

velikog afiniteta prema vodi, obavijene su

plaštom molekula vode koji spreĉava

spajanje koloidnih ĉestica u veće

agregate.

• Destabilizuju se dodatkom visokih

koncentracija soli ili dodatkom organskih

rastvaraĉa koji se mešaju sa vodom

Page 101: RASTVORI-2008-9

Reverzibilni koloidi

SOL GELkoagulacija

peptizacija

Page 102: RASTVORI-2008-9

KRAJ