lahuses. Lahustunud aine molekulmassi leidmiseks on tarvis teada aururõhu langust . Sageli kasutatakse selle asemel lahuse keemistäpi tõusu või külmumistäpi langust. Siinkohal esitame mõned võrrandid: - Lahjendatud lahuse külmumistemperatuuri alanemine (või keemistäpi tõus) on võrdeline lahuse molaalsusega T = Km, kus T on lahuse külmumistäpi alanemine (või keemistäpi tõus), m on lahuse molaalsus, K (Kk või Ke) on lahusti krüoskoopiline (või ebullioskoopiline) konstant. Kus Ta ja Tk on vastavalt lahusti keemistemperatuur ja külmumistemperatuur. Ha ja Hs on vastavalt lahusti molaarne auramissoojus ja sulamissoojus. Mi on lahusti molekulmass, R universaalne gaasikonstant. - tuues sisse isotoonilisusteguri i, milline väljendab lahuses olevate molekulide ja ioonide üldarvu ja lahustumiseks võetud molekulide arvu suhet, saame näiteks külmumistäpi alanemiseks T = Kkim.
179 185). Lahuse külmumine ja keemine on lühidalt esitatud ka Ott Piksarv Talts "Keemia ülesannete kogu" lk. 186 190. Siinkohal esitame mõned võrrandid: - Lahjendatud lahuse külmumistemperatuuri alanemine (või keemistäpi tõus) on võrdeline lahuse molaalsusega T = Km, kus T on lahuse külmumistäpi alanemine (või keemistäpi tõus), m on lahuse molaalsus, K (Kk või Ke) on lahusti krüoskoopiline (või ebullioskoopiline) konstant. R(Tao ) 2 Mi R(Tko ) 2 Mi Ke = ja Ke = Ha 1000 Hs 1000 kus Ta ja Tk on vastavalt lahusti keemistemperatuur ja külmumistemperatuur. Ha ja Hs on vastavalt lahusti molaarne auramissoojus ja sulamissoojus. Mi on lahusti molekulmass, R universaalne gaasikonstant. - tuues sisse isotoonilisusteguri i, mis väljendab lahuses olevate molekulide ja ioonide üldarvu ja
aine moolimurruga lahuses. Lahustunud aine molekulmassi leidmiseks on tarvis teada aururõhu langust . Sageli kasutatakse selle asemel lahuse keemistäpi tõusu või külmumistäpi langust. Siinkohal esitame mõned võrrandid: - Lahjendatud lahuse külmumistemperatuuri alanemine (või keemistäpi tõus) on võrdeline lahuse molaalsusega T = K Cm kus T on lahuse külmumistäpi alanemine (või keemistäpi tõus), m on lahuse molaalsus, K (Kk või Ke) on lahusti krüoskoopiline (või ebullioskoopiline) konstant. RTk2 M Tk = Cm = K k C m H s 1000 RTa2 M Ta = C m = K e Cm H a 1000 kus Ta ja Tk on vastavalt lahusti keemistemperatuur ja külmumistemperatuur. Ha ja Hs on vastavalt lahusti molaarne auramissoojus ja sulamissoojus. M on lahusti molekulmass, R universaalne gaasikonstant. KATSETULEMUSED Parameeter Lahustatud aine B 10% etanool Mteor = 46 g/mol
FK lk. 179185). Lahjendatud mitteelektrolüüdi lahuse külmumistemperatuuri alanemine (või keemistäpi tõus) on võrdeline lahuse molaalse kontsentratsiooniga T = K Cm (4) kus T lahuse külmumistäpi alanemine (või keemistäpi tõus), K Cm lahuse molaalsus, mol/kg K (Kk või Ke) lahusti krüoskoopiline (või ebullioskoopiline) konstant. RTk2 M Tk = Cm = K k Cm H s 1000 (5) RTa2 M Ta = Cm = K e Cm H a 1000 (6) kus Ta ja Tk vastavalt lahusti keemistemperatuur ja külmumistemperatuur, K
n2 lahusti moolide arv lahuse aururõhk on alati väiksem lahusti aururõhust; mida suurem on lahuse kontsentratsioon, seda väiksem on aururõhk (p1) lahuse keemis- ja külmumistemperatuur vedelik hakkab keema, kui tema aururõhk saab võrdseks välisrõhuga vedelik külmub, kui tema aururõhk saab võrdseks tahke faasi aururõhuga lahuse külmumistemperatuur on alati madalam ja keemistemperatuur kõrgem puhta lahusti omast. Ke ebullioskoopiline konstant, sõltub ainult lahusti omadustest (molaarmass, keemistemperatuur, aurustumissoojus) Kk krüoskoopiline konstant, sõltub ainult lahusti omadustest (molaarmass, sulamissoojus, külmumistemperatuur) OSMOOS difusioon aineosakeste soojusliikumiset tingitud protsess, mis viib kontsentratsioonide ühtlustumisele süsteemis (S > 0). poolläbilaskev membraan õhuke vedel või tahke kile, mis laseb läbi vaid teatud molekule ja ioone.
179185). Lahjendatud mitteelektrolüüdi lahuse külmumistemperatuuri alanemine (või keemistäpi tõus) on võrdeline lahuse molaalse kontsentratsiooniga T = K Cm (4) kus T lahuse külmumistäpi alanemine (või keemistäpi tõus), K Cm lahuse molaalsus, mol/kg K (Kk või Ke) lahusti krüoskoopiline (või ebullioskoopiline) konstant. RTk2 M Tk = Cm = K k Cm H s 1000 (5) RTa2 M Ta = Cm = K e Cm H a 1000 (6) kus Ta ja Tk vastavalt lahusti keemistemperatuur ja külmumistemperatuur, K
· Lahuse keemis- ja külmumistemperatuur (mitteelektrolüütide lahuste korral) Vedelik keeb tingimustes, kus tema aururõhk saab võrdseks välisrõhuga; vedelik külmub tingimustes, kus tema aururõhk saab võrdseks tahke faasi aururõhuga. Lahus keeb kõrgemal ja külmub madalamal temperatuuril kui puhas lahusti; Te lahuse keemistemperatuuri tõus: Te = Kecm , Tk lahuse külmumistemperatuuri langus: Tk = Kkcm , Ke ebullioskoopiline konstant, Kk krüoskoopiline konstant, cm lahuse molaalsus. · Osmoos, osmootne rõhk Osmoos lahusti ühesuunaline liikumine puhtast lahustist lahusesse (või lahjemast lahusest kontsentreeritumasse) läbi poolläbilaskva membraani. Osmootne rõhk () lahusele avaldatav lisarõhk, mis väldib osmoosi toimumist. van't Hoffi seadus (mitteelektrolüütide lahuste korral): = cRT , c lahuse molaarsus, T absoluutne temperatuur. Isotoonilised (ehk isoosmootsed) lahused: 1 = 2 4
• Lahuse keemis- ja külmumistemperatuur (mitteelektrolüütide lahuste korral) Vedelik keeb tingimustes, kus tema aururõhk saab võrdseks välisrõhuga; vedelik külmub tingimustes, kus tema aururõhk saab võrdseks tahke faasi aururõhuga. Lahus keeb kõrgemal ja külmub madalamal temperatuuril kui puhas lahusti; ∆Te – lahuse keemistemperatuuri tõus: ∆Te = Ke⋅cm , ∆Tk – lahuse külmumistemperatuuri langus: ∆Tk = Kk⋅cm , Ke – ebullioskoopiline konstant, Kk – krüoskoopiline konstant, cm – lahuse molaalsus. • Osmoos, osmootne rõhk Osmoos – lahusti ühesuunaline liikumine puhtast lahustist lahusesse (või lahjemast lahusest kontsentreeritumasse) läbi poolläbilaskva membraani. Osmootne rõhk (π) – lahusele avaldatav lisarõhk, mis väldib osmoosi toimumist. van’t Hoffi seadus (mitteelektrolüütide lahuste korral): π = c⋅R⋅T , c – lahuse molaarsus, T – absoluutne temperatuur.
Kuna küllastunud auru rõhk lahuse kohal on madalam lahuse kui puhta lahusti (nt. vee) kohal, siis on välisrõhu saavutamiseks vaja kõrgemat temperatuuri ja seetõttu keevad lahused kõrgemal ja külmuvad madalamal temperatuuril kui puhas lahusti (vesi). Mida suuremad on kontsentratsioonid, seda suuremad need efektid on. ∆Te=Ke ·m ∆Te=Te–Te˚ ∆Tkr=Kr ·m ∆Tkr=Tk˚–Tk m — molaalne kontsentratsioon Ke — ebullioskoopiline konstant Kr — krüoskoopiline konstant Te — lahuse keemistemperatuur Te˚ — puhta lahusti keemistemperatuur Ebullioskoopiline ja krüoskoopiline konstant on lahustile iseloomulikud suurused. Määratud ainult lahusti iseloomuga, ei oma mingeid seoseid lahustunud ainega. Valemid kehtivad ainult lahjades elektrolüütide lahustes, kus m<0,2…0,3 mol/kg. Vere külmumistemperatuur Tk (veri)=–0,54˚C. ∆T kaudu saab määrata ainete molaarmasse
Keemistemp tõus on enamasti väike. (konspekt) 47. Joonistage külmumistemperatuuri alanemist kirjeldav graafik. Selgitage seda. Oluliselt suurem on külmmumistemp alanemine, mida ka rohkem kasutatakse: jää sulatamiseks maanteedel; aine puhtuse hindamiseks laboratooriumis. (konspekt) 48. Arvutage lahustunud aine molaalse kontsentratsiooni abil keemistemperatuuri tõus / külmumistemperatuuri alanemine. - T=kcm k-kas lahusti ebullioskoopiline(kb)(T tõus) või krüoskoopiline konstant (kf)(T alanemine) 49. Mis on van't Hoffi faktor? Analüüsige van't Hoffi faktori leitud väärtust. Väga lahjas lahuses on anioonid ja katioonid praktiliselt sõltumatud, kontsentreeritumates lahustes tuleb aga arvestada nendeevahelisi agregaate. Seetõttu kasutatakse vahel eeltoodud valemis empiirilist van't Hoffi faktorit i: T=ikc m. Lähtudes faktori i suurusest, võib hinnata ainete dissotsiatsiooni ulatust lahuses. Ioonide arv = i
LAHUSED Lahused keevad alati kõrgemal ja külmuvad madalamal temperatuuril kui puhas lahusti. Lahuste keemistemperatuuri tõus Te ja külmumistemperatuuri langus Tk on võrdelises sõltuvuses lahustunud aine molaalsest kontsentratsioonist: Te = iKecm, (11) Tk = iKkcm, kus cm on molaalne kontsentratsioon, i – isotoonilisustegur, Ke lahusti ebullioskoopiline konstant, Kk lahusti krüoskoopiline konstant. Ke ja Kk on lahustile iseloomulikud konstandid, mis ei sõltu lahustunud aine iseloomust. Lahusti ühesuunalist difusiooni läbi poolläbilaskva membraani (kile) lahustist lahusesse (või madalama kontsentratsiooniga lahusest kõrgema kontsentratsiooniga lahusesse) nimetatakse osmoosiks. Minimaalset rõhku, mida tuleks rakendada lahusele osmoosi vältimiseks, nimetatakse osmootseks rõhuks. Vastavalt van't Hoffi seadusele on osmootne
teket ega ruumala muutust). Lõpmata lahja lahus: lahustunud aine osakesed on üksteisest nii kaugel, et nende vahel. vastasmõju puudub. Raoult'I seadus (1882-1886) komponendi aururõhk vedela lahuse kohal on võrdne vastava puhta komponendi aururõhu ja tema kontsentratsiooni korrutisega lahuses. Ebullioskoopilisel nähtusel on praktiline tähtsus: see võimaldab määrata lahustunud aine molekulmassi. Molekulmassi määramise krüoskoopiline meetod on (taval.) täpsem ja usaldusväärsem kui ebullioskoopiline. Osmoos: - aine iseeneslik kandumine läbi poolläbilaskva membraani, mis eraldab kaht erineva kontsentratsiooniga lahust. Elektrolüütiline dissotsiatsioon: lahustunud aine molekulide täielik või osaline lagunemine katioonideks ja anioonideks. Elektrolüüdid: ühendid, milles aatomid on seotud ioonil. või tugevalt polaarse keemil. sidemega. Elektrolüüdid jagatakse 1) sümmeetrilisteks ja ebasümmeetrilisteks. Otswaldi lahjendusseadus: lahuse lahjendamisel suurenb elektrolüüdi
52 1.86 Vesi kus Cm - lahuse molaalne kontsentratsioon (aga lahjades Äädikhape 2.93 3.90 lahustes Cm CM) Benseen 2.53 5.10 Ke - ebullioskoopiline konstant, sõltub ainult lahusti omadustest (lahusti molaarmassist, keemis- temperatuurist ja aurustumissoojusest) Ülesanne. Leida 2.0 M naatriumsulfaadi vesilahuse keemis- ja külmumistemperatuur. i - isotooniline tegur Lahusti: vesi (keemistemp. 100°C ja külmumistemp. 0°C): Lahuse külmumistemperatuuri langus
( Daltoni seadus):P = P1 + P 2 57. Lahuse keemistemperatuuri tõus. Vedelik keeb temperatuuril mille juures tema aururõhk saab võrdseks välisrõhuga. Lahuse keemistemperatuur on alati kõrgem kui puhta lahusti keemistemperatuur. ∆T k= i * K e* C m C m- lahuse molaalne kontsentratsioon, K e- ebullioskoopiline konstant, i - isotooniline tegur 58. Lahuse külmumistemperatuuri langus. ➢ Lahuse külmumistemperatuur on madalam puhta lahusti külmumistemperatuurist: Δ 𝑇 = i * Kk* Cmkus, Kk- krüoskoopiline konstant, sõltub ainult lahusti omadustest ➢ Kasutatakse: jää sulatamiseks maanteedel (NaCl, CaCl2); jahutussegude valmistamisel (antifriis 50:50 70:50 etüleenglükool (külmumistemperatuur -12 oC):
puhta lahusti keemis- või külmumistemperatuuri vahel, Nõrgad elektrolüüdid dissotsieeruvad ioonideks m on molaarne kontsentratsioon ning K kas osaliselt. Kõik eelpool mittenimetatud alused ja happed. ebullioskoopiline konstant (keemistemperatuuri Elektrolüüdid jaotatakse lagunemisel tekkivate ioonide puhul) või krüoskoopiline konstant arvu järgi: (külmumistemperatuuri puhul), mis on ainult antud Binaarsed tekib 2 iooni ( HCl , NaCl ). lahustile iseloomulikud suurused. Ternaarsed tekib 3 iooni (
aururõhkudest. Aururõhu langus lahjendatud lahuse kohal: · Mittelenduva aine lahjendatud lahuse aururõhk võrdub lahusti aururõhuga, · Mittelenduv lahustunud aine ävhendab võrdeliselt kontsentratsiooni vähenemisega lahusti võimet üle minna aurufaasi, · Aururõhu suhteline langus on võrdne lahustunud aine moolimurruga lahuses. Lahuse leemistemperatuur on alati kõrgem kui puhta lahusti keemistemperatuur. (Ke ebullioskoopiline konstant, sõltub lahusti omadustest, iisotooniline tegur) Lahuse külmumistemperatuur on madalam puhta lahusti külmumistemperatuurist. (Kk küroskoopiline konstant, sõltub ainult lahusti omadustest) Difusioon aineosakeste soojusliikumisest tingitud protsess, mis viib konsentratsioonide ühtlustumisele süsteemis. · Kiireneb kõrgemal temperatuuril, · Gaasides kiire, vedelikes aeglasem,
p o n1 + i n 2 Lahused keevad alati kõrgemal ja külmuvad madalamal temperatuuril kui puhas lahusti. Lahuste keemistemperatuuri tõus T e ja külmumistemperatuuri langus T k on võrdelises sõltuvuses lahustunud aine molaalsest kontsentratsioonist: T e = iK e c m , (11) T k = iK k c m , kus c m on molaalne kontsentratsioon, i isotoonilisustegur, K e - lahusti ebullioskoopiline konstant, K k - lahusti krüoskoopiline konstant. K e ja K k on lahustile iseloomulikud konstandid ega sõltu lahustunud aine iseloomust. Lahusti ühesuunalist difusiooni läbi poolläbilaskva membraani (kile) lahustist lahusesse (või madalama kontsentratsiooniga lahusest kõrgema kontsentratsiooniga lahusesse) nimetatakse osmoosiks. Rõhku, mida tuleb rakendada lahusele osmoosi peatamiseks, nimetatakse osmootseks rõhuks.
aurufaasi –mida rohkem on lahuses lahustunud ainet, seda väiksem on lahusti moolimurd 67. Lahuse keemistemperatuuri tõus Vedelik keeb temperatuuril, mille juures tema aururõhk saab võrdseks välisrõhuga. Lahuse keemistemperatuur on alati kõrgem kui puhta lahusti keemistemperatuur. Tk i * K e * Cm kus Cm - lahuse molaalne kontsentratsioon (lahjades lahustes Cm ~ CM Ke - ebullioskoopiline konstant, sõltub ainult lahusti omadustest (lahusti molaarmassist, keemistemperatuurist ja aurustumissoojusest), i - isotooniline tegur (ka van’t Hoffi faktor- arvestab dissotsiatsioon) 68. Lahuse külmumistemperatuuri langus Lahuse külmumistemperatuur on madalam puhta lahusti külmumistemperatuurist: Ts i * K k * Cm kus
Võrrand näitab, et mittelenduv lahustunud aine vähendab lahusti omadust üle minna aurufaasi –mida rohkem on lahuses lahustunud ainet, seda väiksem on lahusti moolimurd 63. Lahuse keemistemperatuuri tõus Vedelik keeb temperatuuril mille juures tema aururõhk saab võrdseks välisrõhuga. Lahuse keemistemperatuur on alati kõrgem kui puhta lahusti keemistemperatuur. Tk i * K e * C m kus Cm - lahuse molaalne kontsentratsioon (lahjades lahustes Cm ~ CM Ke - ebullioskoopiline konstant, sõltub ainult lahusti omadustest (lahusti molaarmassist, keemistemperatuurist ja aurustumissoojusest), i - isotooniline tegur (ka van’t Hoffi faktor- arvestab dissotsiatsioon 64. Lahuse külmumistemperatuuri langus Lahuse külmumistemperatuur on madalam puhta lahusti külmumistemperatuurist: Ts i * K k * C m kus Kk - krüoskoopiline konstant, sõltub ainult lahusti omadustest (molaarmassist, sulamissoojusest ja külmumistemperatuurist). Kasutatakse:
T =Kkm T - lahuse külmumistemperatuuri alanemine K - lahuse krüoskoopiline konstant k M lahuse molaalsus moolide arv 1000g lahustis 230 Ebullioskoopia Ebullioskoopia (ladina k. ebullire keema hakkama) uurib lahuste keemise tingimusi. Analoogiliselt krüoskoopiaga, on siin tähtsaimaks tingimuseks lahuse aururõhk. Ke= (teML):1000m Vee ebullioskoopiline konstant on 0,5160. 231 Kolloidlahused Kolloid on mehhaaniline segu, kus üks aine on ühtlaselt pihustatud teise. Eristatav pidev faas on see millesse on aine pihustatud ja dispersne (katkestatud) faas on pihustunud faas. 232 Browni liikumine Iga gaasi ja vedeliku või lahustunud aine molekulide kulgliikumise keskmine energia on
välisrõhuga. (aururõhk=välisrõhk) 14 Lahuse keemistemperatuur on alati kõrgem kui puhta lahusti keemistemperatuur. Tk i * K e * C m kus Cm - lahuse molaalne kontsentratsioon (lahjades lahustes Cm ~ CM Ke - ebullioskoopiline konstant, sõltub ainult lahusti omadustest (lahusti molaarmassist, keemistemperatuurist ja aurustumissoojusest), i - isotooniline tegur (ka van’t Hoffi faktor- arvestab dissotsiatsiooni) 68. Lahuse külmumistemperatuuri langus (graafik ja selgitus). Lahuse külmumistemperatuur on madalam puhta lahusti külmumistemperatuurist: Ts i * K k * C m
annaabi.ee 
