Objemová kontrakce

Od: Datum: 18.10.16 12:35 odpovědí: 1 změna: 18.10.16 17:14

Dobrý den, mám takový dotaz:

učil jsem se, že při ředění roztoků (při používání směšovací rovnice) je třeba počítat s hmotnostmi, protože výsledný objem roztoku není dán součtem objemů roztoků, ze kterých vznikl.

Např.:

Vypočítejte objem vody, který je nutno použít při ředění koncentrovaného roztoku kyseliny sírové (w1 = 98 %, r1 = 1,836 g . cm-3) při přípravě 2000 ml roztoku této kyseliny o koncentraci w3 = 32 %, r3 = 1,235 g . cm-3.

- v této úloze vyjde objem koncentrované kyseliny asi 439 ml, objem vody asi 1664 ml, po sečtení to tedy nedá těch 2000 ml, nicméně podle zákona zachování hmotnosti je vše v pořádku (m1 + m2 = m3)

Potřeboval bych tedy vysvětlit z matematického hlediska, proč v příkladech kde mohu užít rovnici c1.V1 + c2V2 = c3V3 platí, že V1 + V2 = V3, např. úloha níže:

Vypočítejte molární koncentraci chloridu draselného, který vznikne smísením 5 dm3 22,4% roztoku KCl (w/v) a 2 dm3 KCl o koncentraci 2 mol.dm-3.

Děkuji za odpověď


Seznam odpovědí:
 
moment čekejte prosím, probíhá přenos dat...
Zobrazení struktury odpovědí v otázce
Skrytí struktury odpovědí v otázce
Zobrazení struktury odpovědí v otázce

 

Odpovědi na otázku:
Datum: 18.10.16 17:14

V úvodu do fyziky nebo chemie se říká, že kapaliny se od pevných látek liší tím, že jejich molekuly jsou volně pohyblibvé uvnitř objemu, který kapalina zaujímá. U silně polárních kapalin, zejména pokud mohou tvořit vodíkové můstky, teto tvrzení neplatí tak úplně. Polární molekuly se shlukují do větších skupin. Ty jsou sice tepelným pohybem narušovány, ale vzápětí se skupina doplňuje jinými molekulami. Tak voda se nejčastěji seskupuje do skupin, které je možné vyjádřit vzorcem (H2O)7. V pevném skupenství je struktura jiná, méně hustá. Důsledkem toho je anomální závislost husttoty vody. Při teplotách blízkých bodu tání v kapalné vodě existují struktury podobné ledu, které se zvyšováním teploty přecházejí na větší a hustší skupiny. Při cca 4°C je přeuspořádání dokončeno a voda má nejvyšší hustotu.

Pokud jsou ve vodě rozpuštěny jiné látky a zejména pokud s jsou polární nebo se dokonce disociují, mohou zásadním způsobem tyto struktury ovlivnit. Tak se v literatuře uvádí (Klikorka), že vodíkový ion s vodou interaguje za vzniku částic H9O4+ (nikoli H3O+). Ale polární molekuly vody mohou "obalit" jakýkoli ion. Mluví se o hydrataci iontů. Změna uspořádání struktury kapaliny znamená změnu hustoty. Výsledný objem je buď menší, nebo větší - objemová kontrakce nebo expanze..

V případě H2SO4 dochází k objemové kontrakci. Součet objemů je asi o 133cm3 větší, než objem, vypočtený z hmotnosti a tabulkových hodnot.

I v případě KCl dojde k objemovým změnám. Objem, vypočtený z tabulkových hustot a hmotností je asi 7,09dm3 a když jej zanedbáme, dostaneme molární koncentraci 3,035mol/dm3, zatím co při podstatně složitějším výpočtu s hmotnostmi a hustotami bychom dostali 2,997mol/dm3. Je tedy otázkou, jaký význam má taková chyba.

Ohodnoceno: 0x
 

 

 

Přihlásit se k odběru odpovědí z této otázky:

Neneseme odpovědnost za správnost informací a za škodu vzniklou jejich využitím. Jednotlivé odpovědi vyjadřují názory jejich autorů a nemusí se shodovat s názorem provozovatele poradny Poradte.cz

 
Copyright © 2004-2016 Poradna Poradte.cz. Všechna práva na poradně Poradte.cz vyhrazena.