4 otopine i koloidni sustavi
DESCRIPTION
Jo jo jo ja ja ja pitaTRANSCRIPT
1
2
OTOPINE I OTOPINE I KOLOIDNI SUSTAVIKOLOIDNI SUSTAVI
3
GRUBO
DISPERZNI
SUSTAVI
KOLOIDNI
SUSTAVI
PRAVE
OTOPINE
veličina čestica: > 200 nm 1-200 nm
(10 μm)
< 1 nm
koloidne čestice:
→ nakupine ionâ ili molekulâ
− nisu vidljive prostim okom
− prolaze kroz filter papir
− raspršuju svjetlost (Tyndallov fenomen)
4
Otopine
5
OTOPINE = OTAPALO + OTOPLJENA TVAR
→ najčešće (l) ↔ (s), (l), (g)
→ može biti i (s) + (s) = čvrste otopine
6
→ najvažnije otapalo:
VODA
→ otapala
→ s obzirom na naboj čestica
otopljene tvari
polarna
nepolarna
elektrolitske otopine
neelektrolitske otopine
7
– procesi pri otapanju kristalnih tvari:
rušenje kristala + solvatacija oslobođenih česticarušenje kristala + solvatacija oslobođenih čestica
– rušenje kristala: ΔcellHº (= Uº) > 0
– solvatacija: ΔsolvHº < 0 (odn. hidratacija: ΔhidrHº)
——————————————————————
→ entalpija otapanja: ΔsolnHº = ΔcellHº + ΔsolvHº
(za vodene otopine: ΔsolnHº = ΔcellHº + ΔhidrHº)
8
Dijagram topljivosti nekih soli u vodi:
9
– topljivost plinova – Henryjev zakon:
“Količina plina otopljenog u tekućini na određenoj temperaturi proporcionalna je (parcijalnom) tlaku toga plina iznad tekućine”
p / bar
c / m
ol L
−1
ccplinplin = k = kHH ·· pp’’plinplin
10
− različite matematičke formulacije Henryjevog zakona
11
Koloidni sustavi
12
13
14
− koloidi − imaju veliku površinu u usporedbi s normalnim materijalom
→ (među)površinski efekti − izrazito važni za kemiju disperznih sustava
15
→ najvažniji (zbog rasprostranjenosti i primjene) − koloidni sustavi čvrste, odn. tekuće dispergirane faze u tekućem disperznom sredstvu (→ vodi)
→ surfaktant (površinski aktivna tvar) − vrsta koja se akumulira na međupovršini dva fluida (od kojih 1 može biti zrak) i mijenja svojstva površine
− najčešći surfaktanti − molekule s organskim (lančastim) nepolarnim dijelom i polarnim dijelom (npr.: sapuni i deterdženti)
→ surfaktanti − tvore micele, tj. sferaste nakupine molekula → neionski surf. − > 1000 molekula → ionski surf. − 10 – 100 molekula, odn.
iona
16micelamicela
17
− električki naboj na površinama koloidnih čestica
→ kinetička stabilnost koloida
→ električki dvosloj
18
Prikaz micele: (a) želatine, (b) srebrovog klorida
(a)
(b)
19
→ → stabilizacija emulzijestabilizacija emulzije
molekule proteina su uvinute između čestica
masti i sprječavaju koagulaciju
mast
velike molekule sprječavaju
dodirivanje kapi
(a) (b)
20
→ priprema koloida
21
− nastajanje koloida prilikom taloženja soli;
AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq)
primarni apsorpcijski slojprimarni apsorpcijski sloj
ioni suprotnog naboja ioni suprotnog naboja − sekundarni aps. sloj− sekundarni aps. sloj
homogena otopinahomogena otopina
primarni apsorpcijski sloj + sekundarni apsorpcijski sloj =
= električki dvosloj
22
→ peptizacija vs. koagulacija
AgCl(koloid) AgCl(talog)koagulacija
peptizacija
→ koagulacija se pospješuje:
− dodatkom elektrolita suprotnog naboja od naboja iona iz primarnog
sloja
− zagrijavanjem koloidne otopine
− miješanjem koloidne otopine
→ peptizacija se pospješuje:
− ispiranjem taloga čistom vodom (čime se uklanjaju ioni iz sekundarnog aps. sloja)