Fizikai kmia I az 113 GL s VL

Fizikai kémia I. az 1/13. GL és VL osztály részére Homogén többkomponensű rendszerek http: //tp 1957. atw. hu/fk_40. ppt

Alapfogalmak Elegy: többkomponensű, homogén rendszer, benne az összetevők tetszőleges arányban lehetnek. Halmazállapot lehet: szilárd, folyékony, légnemű (gőz és gáz). Ideális elegy képződésekor nincs ühőmérséklet-változás és ütérfogatváltozás. Ideális elegy képződik egymáshoz nagyon hasonló anyagokból, ha a részecskék közti kölcsönhatás (az A - A, a B - B és az A - B) egyenlő. Reális elegy képződésekor általában van ühőmérséklet-változás és ütérfogatváltozás. Reális elegy képződik kevésbé hasonló anyagokból.

Alapfogalmak Elegy: többkomponensű, homogén rendszer, benne az összetevők tetszőleges arányban lehetnek. Halmazállapot lehet: szilárd, folyékony, légnemű (gőz és gáz). Oldat: az összetevők nem lehetnek tetszőleges arányban, az egyik összetevőre (B) a rendszer bizonyos arány felett telítetté válik. Összetevők: oldószer (A), oldott anyag (B). Halmazállapot: általában folyékony. Az összetevők halmazállapota szerint megkülönböztetünk Ø gáz – gáz; → Gázelegyek Ø folyadék – folyadék; → Folyadékelegyek Ø szilárd – szilárd; Ø gáz – folyadék; → Gázok oldódása folyadékban Ø gáz – szilárd; Ø szilárd – folyadék → Oldatok elegyeket.

Alapfogalmak Additív tulajdonság: a többkomponensű rendszer azon tulajdonságai, amelyek összegezhetők, azaz amelyekre igaz, hogy az elegy adott tulajdonsága az összetevők tulajdonságainak összege. Tömeg: minden esetben additív: m(elegy) = Σ mi Térfogat: csak ideális elegyek esetén additív: V(elegy) = Σ Vi Energia: csak ideális elegyek esetén additív, azaz ideális elegy képződésekor nincs hőmérséklet-változás. Nyomás (gázok): bármilyen elegy esetén közelítőleg additív (ld. gázelegyek)

Alapfogalmak Elegyek, oldatok összetétele megadható Ø arányokkal: tömegtört, moltört (x), térfogattört; Ø százalék - ezrelék - ppm - ppb értékekben; Ø koncentráció mértékegységekkel: Ø tömeg-koncentráció B, g/dm 3, mg/m 3, g/m 3; Ø anyagmennyiség-koncentráció c, mol/dm 3, mmol/dm 3; Ø molalitás v. Raoult-koncentráció (m. B) mol/1000 g oldószer oldat/elegy térfogata oldószer tömege oldott anyagmennyisége c m. B oldott anyag tömege B oldhatóság

Összetételek: arányok Tömegtört: egységnyi tömegű oldatban lévő összetevő mennyisége, pl. 1 kg oldatban hány kg az adott összetevő. Példa: 2 kg oldott anyag + 6 kg oldószer = 8 kg oldat Tömegtört: 2 kg/8 kg = 0, 25 Moltört, x: egységnyi anyagmennyiségű elegyben lévő összetevő mennyisége, pl. 1 mol elegyben hány mol az adott összetevő. Példa: 1 mol A anyag + 4 mol B anyag = 5 mol elegy A anyag moltörtje: x(A) = 1 mol/5 mol = 0, 2 Térfogattört: egységnyi térfogatú elegyben lévő összetevő mennyisége, pl. 1 m 3 elegyben hány m 3 az adott összetevő. Főként gázok esetén használatos. Példa: 0, 5 m 3 A anyag + 4, 5 m 3 B anyag = 5 m 3 elegy A anyag térfogattörtje: 0, 5 m 3 /5 m 3 = 0, 1

Összetételek: százalék, ezrelék Tömeg %, m/m%, w%: 100 egységnyi tömegű elegyben lévő összetevő mennyisége, pl. 100 kg elegyben hány kg az adott összetevő. Mol %, x%: 100 egységnyi anyagmennyiségű elegyben lévő összetevő mennyisége, pl. 100 mol elegyben hány mol az adott összetevő. Térfogat %, v/v%, φ%: 100 egységnyi térfogatú elegyben lévő összetevő mennyisége, pl. 100 cm 3 elegyben hány cm 3 az adott összetevő. Vegyes %: 100 egységnyi térfogatú oldatban lévő oldott anyag tömege, pl. 100 cm 3 elegyben hány g az oldott anyag. Tilos a használata, de a g/100 cm 3 szabályos! A megfelelő ezrelékek (‰) ritkán használatosak, főként a tömeg ‰, ami g/kg-nak felel meg.

Összetételek: ppm, ppb ppm: part per million, 106 egységnyi mennyiségű elegyben lévő összetevő mennyisége, pl. 106 mg (= 1 kg) elegyben hány mg az adott összetevő. Ahogy a megfogalmazásból látjuk, általában tömegre szokás érteni, azaz mg/kg-nak felel meg. Lehet azonban - főként gázok esetében - térfogatra is értelmezni, ez a cm 3/m 3 -nek felel meg. Ilyenkor ezt célszerű jelezni is a ppm helyett a ppmv jelöléssel. ppb: part per billion, 109 egységnyi mennyiségű elegyben lévő összetevő mennyisége, pl. 109 g (= 1 kg) elegyben hány g az adott összetevő. Ezt is lehet térfogatra értelmezni, ez a mm 3/m 3 -t felel meg. Ezt célszerű jelezni is a ppb helyett a ppbv jelöléssel.

Összetételek: koncentrációk Kémiai vagy anyagmennyiség-koncentráció = molaritás: (jele c) egységnyi térfogatú oldatban lévő oldott anyagmennyisége. Pl. 1 dm 3 oldatban hány mol az adott összetevő mennyisége, mol/dm 3. Molalitás vagy Raoult-koncentráció (jele m. B): egységnyi tömegű oldószerben lévő oldott anyagmennyisége. Pl. 1 kg (= 1000 g) oldószerben hány mol az adott összetevő mennyisége, mol/1000 g oldószer. Tömeg-koncentráció (jele B): egységnyi térfogatú oldatban lévő oldott anyag tömege. Pl. 1 dm 3 oldatban hány g az adott összetevő mennyisége, g/dm 3.

Összetételek: számolások 6 g ecetsavból és 44 g vízből készítettünk elegyet. Számítsa ki az ecetsav tartalmat M(ecetsav) = 60 g/mol a) tömegszázalékban, (elegy) = 1, 01 g/cm 3 b) Raoult koncentrációban, c) tömegkoncentrációban és d) anyagmennyiség-koncentrációban! a) 50 g elegyben 6 g ecetsav → 100 g-ban 12 g → 12 w% b) 44 g vízben 0, 1 mol ecetsav → 1000 g-ban → 2, 27 mol m. B = 2, 27 mol/1000 g c) 50 g = 49, 5 cm 3 oldatban van 6 g ecetsav 1000 cm 3 oldatban van 121, 2 g ecetsav B = 121, 2 g/dm 3 d) 1 dm 3 oldatban van 121, 2 g = 2, 02 mol ecetsav → c = 2, 02 mol/dm 3

További alfejezetek 1. 2. 3. 4. 5. 6. Gázelegyek Folyadékelegyek Gázok oldódása folyadékokban Szilárd anyagok oldódása folyadékokban Megoszlás két oldószer között A híg oldatok törvényei

Szakirodalom Tankönyvek (általános vegyipari technikusi szak részére) Dr. KOPCSA József: Fizikai kémia (technikusképzés, III. és IV. évf. számára) Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1998. Példatárak Dr. STANKOVICS Éva: Kémiai és fizikai kémiai szakmai vizsgafeladatok II/14. évfolyam tanulói jegyzet