Summary
Samenvatting Chemie II
- Course
- Institution
Samenvatting Chemie II
[Show more]
Seller
Follow
BrentUGent
Reviews received
Content preview
ChemieChemie II
Hoofdstuk 8: Oplossingen
Dampdruk van oplossingen
• P = PA+PB= x A .PA + x B .PB
vl * vl *
o Totaaldruk P = som van de partieeldrukken bij een oplossing met de componenten A en B
• Bij ideale oplossingen geldt de wet van Raoult: PA = x vlA .PA* met PA* = dampdruk zuiver A
Met xAvl = molfractie A in vloeistoffase
Ideale gassen (A – A = B – B = C – C) komen zelden voor → afwijkingen
1) Positieve afwijkingen
A–B<A–A/B–B ⇒ Dampdruk hoger; endotherm mengproces A+B
2) Negatieve afwijkingen
A–B>A–A/B–B ⇒; Dampdruk lager; exotherm mengproces A+B
OPM:
Wet v. Raoult enkel toepasbaar voor sterk verdunde oplossingen
→ daar zijn de opgeloste stof moleculen bijna volledig door solvent moleculen omringt
- In een verdunde oplossing van een niet vluchtige component en een niet
gedissocieerd bestanddeel B
→ PB*= 0 ⇒ P = x vlA .PA* = (1 − x Bvl ).PA* maw. Dampdruk daalt met stijgende conc. Niet vluchtige component B
Kookpuntsverhoging en Vriespuntsverlanging van oplossingen
Uit vorige paragraaf bij oplossing met niet vluchtige component: P = x A .PA = (1 − x B ).PA ⇒ PA < PA*
vl * vl *
⇒ Dampdruk ligt lager dan bij zuiver oplosmiddel
• Kookpuntsverhoging:
Een niet vluchtige component verlaagd de dampdruku van een oplossing
→ oplossing tot hogere temperaturen verwarmen vooraleer dampdruk = Puitw.
→ kookpunt (temperatuurspunt waarbij dampdruk vd oplossing = Puitw. )
verhoogt
• Vriespuntsverlanging: analoog
Met Kookpuntsverhoging en vriespuntsverlaging:
Dampdrukverlaging: ∆P= PA* - P = PA* - (1 − x B ).PA = x B .PA
vl * vl *
→ evenredig met xBVl= nB / nA + nB
→ onafhankelijk vd aard vd stof
Voor verdunde oplossingen geldt: nA >> nB ; xBVl ≈ nB/nA ~ (is evenredig
met) de massa van het oplosmiddel
→ ∆Tk = Kk . m of ∆Tv = Kv . m
Met Kv en Kk (vriespuntsconstante en kookpuntsconstante) afhankelijk van het soort stof
Begrip: Colligatieve eigenschap: Eigenschap bepaalt door de concentratie vd opgeloste deeltjes
Eigenschap niet bepaalt door de aard van de stof bv. Dampdruksverlaging
Osmose
→ is een colligatieve eigenschap
→ wat? Beweging van kleinere moleculen (H20) van plaats met hoge concentratie H20 naar plaats met lage concentratie
via een semi-permeabele wand waar er als gevolg een verdunning optreedt
Bij osmotisch evenwicht (concentraties gelijk) zal het ene volume gedaalt zijn en het andere toegenomen
⇒ Hoogte verschil ⇒ hydrostatische druk .. hier wordt deze de osmotische druk genoemd
Vgl van Van’t Hof: π = n RT / Vop = MM RT; oplosmiddel en oplossing via semi permeabele wand in contact
π = ∆MM RT ; 2 oplossingen met verschillende concentratie in contact via semi permeabele wand
Omgekeerde osmose
Door een druk groter dan π uit te oefenen op de meest geconcentreerde oplossing dan wordt het water in de omgekeerde
richting gestuwt. Vb.: zuiveren van afvalstromen, omzouten van zeewater
Osmose belangrijk bij:
o Plantaardige en dierlijke fysiologische processen:
transport van water, sappen
o Soms isotonisch: ongeveer gelijke osmotische druk
Spoelen van contactlenzen , pekelen van vlees
OPM: hemolyse: openbarsten van bloedcellen tgv te hoge π
-1- Chemie II
, Chemie
Colligatieve eigenschappen van elektrolyt oplossingen
Elektrolyt:
o Wat: bestanddelen die in water gedissocieerd zijn in ionen en geleidbaarheid verhogen
o def: oplossing instaat om de elektrische stroom te geleiden
o OPM: zuiver water is een slechte geleider
Sterke elektrolyt: volledig ontbonden in ionen 100% dissociatie
o NaCl → Na+ + Cl-
Zwakke elektrolyt: onvolledig gedissocieerd (veel organische zuren gn 100% dissociatie)
o HOAc → H+(aq) + OAc- (aq)
Niet elektrolyten: bv suiker
⇒ deze dissociatie van elektrolyten beïnvloed de colligatieve eigenschappen van oplossingen want het aantal deeltjes
vergroot
→ Wet van Ohm: I = Eb/R ↔ I↓ ↔ R↑
→ Na+ + Cl- → I = Eb/R want conc ionen ↑ → R ↓ → I ↑ (ionen verzorgen de geleiding binnen de oplossing)
Proef:
We stellen een afwijking voor de elektrolyten
vast, veroorzaakt door ∆Tv = i m Kv met de i-
waarde (Van’t Hoff factor) die kleiner uitvalt
en deze wordt kleiner en kleiner naarmate de
concentratie toeneemt, dan het aantal
gevormde ionen per formule eenheid
→ I = ∆Tv (elektrolyt)/∆Tv (nt elektrolyt)
⇒ Afgezwakte dissociatie, doordat de
interionaire attractie krachten tussen de
tegengestelde ionen zorgen dat ze niet totaal
los van elkaar optreden
⇒ De effectieve concentratie of activiteit a is kleiner dan de werkelijke concentratie C
∆Tv = i m Kv ↔ ∆Tk = i m Kk ↔ π=iMRT
Activiteit, activiteitscoefficient en concentratie
Verband tussen a en C: a = f * C met f = activiteitscoefficient voor een soort ion en hierbij is 0<f<1
OPM: in een sterk verdunde oplossing is f = 1 ⇒ C = a
OPM: met conc ↑ ↔ f ↓ en wijkt de activiteit meer en meer af vd concentratie.
Voor zover de oplossing genoeg verdund zijn kan f van elk ion berekend worden
via een aantal vergelijkingen uitgewerkt door Debye en Hückel
Destillatie van oplossingen
Oplossing = Solvent (A) + opgeloste stof (B)
o A | vluchtig en B | niet vluchtig → gewone destillatie
⇒ koken vd oplossing = destilleren → damp opvangen → damp = zuiver
o A en B vluchtig → gefractioneerde destillatie (Bij homogene oplossingen)
Het verloop v/e gefractioneerde destillatie → controle samenstelling dampfase in even wicht met de vloeistoffase
→ Wet Van Raoult: P = PA+PB= x A .P
d
+ x Bd .P in dampfase
vl
→ Wet van Raoult P = PA+PB= x A .PA+ x Bvl .PB* in vloeistoffase (voor ideale oplossing van 2 vluchtige bestanddelen)
*
Met x A = Pa / P...analoog ..voor..B
d
In oefeningen: bereken eerst P totaal en vervolgens kun je de molfracties vd dampfases berekenen.
Conclusie: dampfase is rijker aan de vluchtigste component dan de vloeistoffase
a) ideaal vloeistofmengsel A/B
vloeistoflijn – geeft verband tussen de druk vd oplossing en de
samenstelling vd vloeistoffase in evenwicht met dampfase
ontmengingsgebied
damplijn – geeft verband tussen samenstelling damp in
evenwicht met vloeistof
Stijn Vandelanotte -2- Chemie II
, Chemie
b) voor niet ideale oplossingen: met positieve en negatieve afwijkingen op de wet van Raoult
1 = uitsluitend dampfase
2 = damplijn
3 = ontmengingsgebied
4 = vloeistoflijn
5 = uitsluitend vloeistof fase
Links: pexp<pideaal
Rechts pexp>pideaal
R is punt in ontmengingsgebied en
kan men splitsen in 2 fasen
Vloeistoffase Q en dampfase S
c) kookpuntsdiagram (T,X-diagram)
Kookpunt v/e vloeistof is het temperatuurspunt waarbij de dampdruk gelijk wordt
aan de uitwendigheersende druk.
→ hoe groter de dampdruk → hoe lager het kookpunt → hoe vluchtiger de stof
OPM:
* kooklijn: geef de samenstelling vd vloeistoffase in evenwicht met de dampfase
→ onder kooklijn: mengsel enkel nog in vloeistoffase
* Condensatielijn: geeft de samenstelling vd dampfase in evenwicht met de
vloeistoffase
→ boven de condensatielijn: mengsel enkel nog in dampfase
* ontmengingsgebied tussen kooklijn en condensatielijn. Een mengsel zoals in
punt R bestaat uit 2 fasen een vloeistoffase Q en een damfase S
⇒ kun je enkel scheiden door middel van een gefractioneerde destillatie
Hoe verloopt een gefractioneerde destillatie
1) Beginsamenstelling X1
2) Bij T1 → 1e damp met samenstelling X2 →
rijker aan meest vluchtige component A
3) 1e damp afkoelen → koken bij T2 → damp
samenstelling X3 → % nog rijker aan comp A
4) Herhalen tot de damp volledig bestaat uit A
Functie destilleerkolom: zorgt voor max. contact tussen vloeistof en damp
Bv door platen, bolletjes, …
Azeotrope mengsels
Mengsels met grote afwijkingen op de wet van Raoult
→ vertonen een min. Of max. in een TX diagram
→ ze kunnen niet door gefractioneerde destillatie gescheiden
worden
Bv H20/HCL → molfactie 0,2/0,8
Bv CH3CH2OH/H20…
Gewone destillatie
Mensgsel kookt bij temperatuur T1, de eerste damp die vrijkomt
is rijker aan de meest vluchtige comp. En de resterende vloeistof
armer aan HCl. Die zal in kookpunt stijgen tot T2. Op dat punt is
de samenstelling vd damp die gevormd wordt gelijk aan de
samenstelling vd vloeistof waaruit ze ontwijkt
Deze vloeistof samenstelling verandert bijgevolg niet meer in
samenstelling en het kookpunt blijft van dan af constant… Vanaf dan wordt het azeotrope mengsel over gedestilleerd.
Gefractioneerde destillatie
Mengsel met een maximum in het TX diagram wordt eerst een zuivere component overgedestilleerd (hetzij HCl of H20
in zo’n mengsel) en blijft het azeotroop achter in de kolf. Vertoont het TX diagram een minimum zoals in
(H20/CH2CH5OH) dan wordt bij de gefractioneerde destillatie eerst het azeotroop overgedestilleerd en blijf H20 of
C2H5OH achter in de kolf. Bijzondere methoden zijn nodig om het azeotropische mengsel verder te ontwateren.
-3- Chemie II
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller BrentUGent. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.35. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
82191 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now