TIKRIEJI TIRPALAI 2018.11.12 prof. V. Paulauskas.

Παρουσίαση με θέμα: "TIKRIEJI TIRPALAI 2018.11.12 prof. V. Paulauskas."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 TIKRIEJI TIRPALAI prof. V. Paulauskas

2 Vienai ar kelioms medžiagoms smulkiomis dalelėmis pasiskirsčius kitoje, gaunama dispersinė sistema
prof. V. Paulauskas

3 DISPERSINĖS SISTEMOS SKIRSTOMOS
1. Stambiadispersinės sistemos – DFD > 100 nm 2. Koloidinės sistemos – DFD nm 3. Tikrieji tirpalai – DFD <1 nm prof. V. Paulauskas

4 Tirpalas = Tirpinys + Tirpiklis
TIKRIEJI TIRPALAI Tikrieji tirpalai - homogeninės sistemos sudarytos mažiausiai iš dviejų komponentų, kurių vienas yra tirpiklis, kitas – tirpinys Tirpalas = Tirpinys + Tirpiklis Masės procentinė koncentracija (masės dalis) - išreiškiama tirpinio gramų skaičiumi ištirpusių 100 g tirpalo (%) Molinė koncentracija - išreiškiama ištirpusios medžiagos molių skaičiumi 1 l tirpalo (mol/l) Molialinė koncentracija - išreiškiama ištirpusios medžiagos molių skaičiumi 1000 g tirpiklio (mol/1000 g tirpiklio) ppm (parts per million) - išreiškiama milijoninėmis dalimis, naudojama labai mažai koncentracijai išreikšti (atitinka mg/kg) prof. V. Paulauskas

5 TIKRIEJI TIRPALAI Tirpinys Tirpiklis
Kietos medžiagos – druskos, šarmai Skystos medžiagos – etanolis, bromas, acto rūgštis Dujinės medžiagos – anglies dioksidas, HCl Tirpiklis Poliniai – vanduo Nepoliniai – organiniai tirpikliai Tirpimas procesas, kuris vyksta susilietus tirpiniui su tirpikliu ir atsiradus traukai tarp tirpinio ir tirpiklio dalelių prof. V. Paulauskas

6 TIKRIEJI TIRPALAI Tirpumas parodo tirpinio masę 100 gramų tirpiklio, esant pastoviai temperatūrai S [g/100g tirpiklio] Visiškai netirpių medžiagų nėra!!! Jei 100 g vandens ištirpsta: < 0,01 g medžiagos – labai menkai tirpios (n) 0,01–3 g – mažai tirpios (m) > 3 g – tirpios (t) Kietų medžiagų tirpumas priklauso nuo temperatūros, tirpiklio prigimties ir šiek tiek nuo slėgio. prof. V. Paulauskas

7 TIKRIEJI TIRPALAI Dispersinę fazę - sudaro molekulės arba jonai (pvz., valgomosios druskos vandeninis tirpalas) Dispersinės fazės daleles atskirti nuo dispersinės terpės filtruojant neįmanoma Tikrieji tirpalai – skaidrūs Šios sistemos – patvariausios iš visų dispersinių sistemų prof. V. Paulauskas

8 Universaliausias tirpiklis (ir katalizatorius) – VANDUO (H2O, OH2, HOH)
Savarankiškai Binarinis junginys – vandenilio oksidas, divandenilio monoksidas, deguonies hidridas, vandenilio hidroksidas Hidrosferoje – ¾ Žemės plutos ploto dengia vanduo (1018 t); Atmosferoje – vandens garai, debesys; Litosferoje – dirvožemyje, mineraluose, uolienose, gruntinis vanduo; Biosferoje – gyvūnuose (65-80), augaluose (iki 90) prof. V. Paulauskas

9 VANDUO Į organines medžiagas įsijjungia fotosintezės metu –
Terpė, kurioje vyksta visų gyvų organizmų medžiagų apykaita, temperatūrą reguliuojanti funkcija Į organines medžiagas įsijjungia fotosintezės metu – nuo šio proceso priklauso visa gyvybė Žemėje, prasideda didžioji maisto grandinė prof. V. Paulauskas

10 VANDUO Vandens anomalinės savybės:
Stingimo ir virimo temperatūrų anomalija; Tankio anomalija; Neįprastai didelė šiluminė talpa. Gamtoje sutinkamas: Chemiškai sujungtas; Kristalizacinis; Adsorbcinis. prof. V. Paulauskas

11 TIKRIEJI TIRPALAI Neelektrolitų tirpalai (organinės medžiagos – cukrus, etanolis) Elektrolitų tirpalai (neorganinės druskos, rūgštys, šarmai) prof. V. Paulauskas

12 ELEKTROLITŲ TIRPALAI Elektrolitai - medžiagos, kurios vandenyje ar išlydytos disocijuoja į jonus ir tampa laidžios elektros srovei prof. V. Paulauskas

13 ELEKTROLITŲ TIRPALAI α ═ n / n0 α ═ n / n0 ═ 30 / 100 = 0,3 = 30%
Elektrolitų tirpalai apibūdinami elektrolitinės disocijacijos laipsniu Elektrolitinės disociacijos laipsnis () rodo kuri ištirpusios medžiagos dalis disocijuoja į jonus α ═ n / n0 n – suskilusių molekulių skaičius n0 – bendras ištirpusių molekulių skaičius α ═ n / n0 ═ 30 / 100 = 0,3 = 30% prof. V. Paulauskas

14 ELEKTROLITŲ TIRPALAI Stiprūs elektrolitai ( > 30%):
Stiprios rūgštys - HCl, HBr, HJ, H2SO4, HNO3, Tirpieji hidroksidai (šarmai) - KOH, NaOH Visos tirpios druskos Silpni elektrolitai ( < 3%): CH3COOH, H2CO3, H2S, HCN, HNO2, NH4OH, Cu(OH)2, Fe(OH)3 Vidutinio stiprumo elektrolitai ( = 3-30%): H3PO4, H2SO3 Joninėse lygtyse stiprūs elektrolitai rašomi suskilę į jonus, o silpni elektrolitai ir netirpios medžiagos – nesuskilusios prof. V. Paulauskas

15 JONŲ MAINŲ REAKCIJOS Sutrumpinta jonine lygtimi vadiname lygtį, kurioje lieka tik reaguojančios dalelės prof. V. Paulauskas

16 JONŲ MAINŲ REAKCIJOS Nusodinimo reakcijose tam tikri katijonai ir anijonai jungiasi ir susidaro nuosėdos Šios reakcijos naudojamos cheminėje analizėje tirpale esantiems jonams atpažinti, chemijos pramonėje kai kurioms medžiagoms gaminti Pavyzdžiui, norint iš jūros vandens išgauti metalinį magnį, pirmiausia reikia Mg2+ jonus nusodinti netirpaus Mg(OH)2(k) pavidalu prof. V. Paulauskas

17 JONŲ MAINŲ REAKCIJOS Dujų išsiskyrimo reakcijos
Reakcijos, kuriose susidaro tirpus silpnas elektrolitas (vanduo, silpna rūgštis, silpna bazė) CH3COONa (aq) +HCl (aq) → CH3COOH (aq) +NaCl (aq) CH3COO- + Na+ + H+ + Cl- → CH3COOH + Na+ + Cl- CH3COO- + H+ → CH3COOH Silpnoji rūgštis „nenoriai“ skyla į jonus, o tirpale susitikę jos jonai „noriai“ jungiasi sudarydami molekules prof. V. Paulauskas

18 ELEKTROLITŲ TIRPALAI Izotoninis koeficientas - visų elektrolito tirpale esančių dalelių (nedisocijuotų molekulių ir jonų) skaičiaus santykis su ištirpusių molekulių skaičiumi, i > 1. čia: n – disocijavusios elektrolito molekulės jonų skaičius prof. V. Paulauskas

19 TEMOS SAVARANKIŠKAI VANDENS ELEKTROLITINĖ DISOCIACIJA, pH
BUFERINIAI TIRPALAI prof. V. Paulauskas