55
LABORATORIJSKA MEDICINA

P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

Embed Size (px)

DESCRIPTION

kemija organska kemija zvu fakultet ppt prezentacija korisno jednostavna-kemija otopinesvojstva-otopina

Citation preview

Page 1: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

LABORATORIJSKA MEDICINA

Page 2: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

• OTOPINA = homogena smjesa; samo OTOPINA = homogena smjesa; samo jedna fazajedna faza

• Primjer heterogene smjese:Primjer heterogene smjese:

PJENUŠAC – mjehurići; granice PJENUŠAC – mjehurići; granice razdvajaju komponenterazdvajaju komponente

Page 3: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

• OTOPINA = TEKUĆA ILI ČVRSTA FAZA KOJA SE SASTOJI OD DVIJE ILI VIŠE TVARI

• OTAPALO

• OTOPLJENA TVAR

Page 4: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

VODA KAO OTAPALOVODA KAO OTAPALO

• izrazito polarnog karakteraizrazito polarnog karaktera

• vodikova vezavodikova veza

• visoko talište i vrelište, velika moć visoko talište i vrelište, velika moć otapanja soliotapanja soli

Page 5: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)
Page 6: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

• TOPLJIVOST:TOPLJIVOST: najveća količina tvari koja najveća količina tvari koja se otapa u određenoj količini određenog se otapa u određenoj količini određenog otapala kod dane temperature. otapala kod dane temperature. Topljivost ovisi o strukturi i svojstvima Topljivost ovisi o strukturi i svojstvima tvari te o vanjskim faktorima kao što su tvari te o vanjskim faktorima kao što su temperatura i tlak.temperatura i tlak.

• topljivost NaCl = 39,12 g/100 mL vode pri 100 topljivost NaCl = 39,12 g/100 mL vode pri 100 °°CC• topljivost AgCl = 0,0021 g/100 mL vode pri 100 topljivost AgCl = 0,0021 g/100 mL vode pri 100 °°CC

Page 7: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

TOPLJIVOST U VODI PREMA TOPLJIVOST U VODI PREMA VRSTI KEMIJSKE VEZEVRSTI KEMIJSKE VEZE

• Vrsta vezeVrsta veze Topljivost tvari u vodiTopljivost tvari u vodi PrimjerPrimjer

• ionskaionska uglavnom topljiveuglavnom topljive ________ ________ metalnametalna netopljivenetopljiveFeFe osim ako reagiraju s vodomosim ako reagiraju s vodom

KK polarna kovalentnapolarna kovalentna topljive ako tvore topljive ako tvore vodikovu vezuvodikovu vezu glukozaglukoza topljive ako topljive ako reagiraju s vodomreagiraju s vodom HClHCl____________

inače netopljiveinače netopljive etereter__________ nepolarna kovalentnanepolarna kovalentnauglavnom netopljiveuglavnom netopljive benzenbenzen____

neke slabo topljiveneke slabo topljive OO22

kovalentna u kristalukovalentna u kristalu netopljivenetopljive dijamantdijamant____

Page 8: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

TOPLJIVOST U VODITOPLJIVOST U VODIPREMA VRSTI KEMIJSKE VEZEPREMA VRSTI KEMIJSKE VEZE

VRSTA VEZE TOPLJIVOST TVARI U VODI PRIMJER

IONSKA UGLAVNOM TOPLJ IVE VIDI ISPOD

NETOPLJ IVE Fe

METALNA

OSIM AKO REAGIRAJU S VODOM K

TOPLJ IVE AKO TVORE VODIKOVU VEZU

GLUKOZA

TOPLJ IVE AKO REAGIRAJU S VODOM HCl POLARNA KOVALENTNA

INAČE NETOPLJ IVE ETER

UGLAVNOM NETOPLJ IVE BENZEN

NEPOLARNA KOVALENTNA

NEKE SLABO TOPLJ IVE O2

KOVALENTNA U KRISTALU NETOPLJ IVE DIJAMANT

Page 9: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

Topljivost spojeva s ionskom vezom u vodi

Topljive soli Netopljive soli

sve soli alkalijskih metala i NH4+ karbonati (osim alkalijskih metala i NH4

+)

nitrati sulfiti (osim alkalijskih metala i NH4+)

acetati fosfati (osim alkalijskih metala i NH4+)

kloridi, bromidi i jodidi (osim Ag+, Pb2+, Cu+ i Hg2

2+) hidroksidi i oksidi (osim alkalijskih metala, NH4

+, Ba2+, Sr2+, Ca2+ i Tl+)

sulfati (osim Ag+, Pb2+, Ba2+, Sr2+ i Ca2+)

sulfidi (osim alkalijskih i zemnoalkalijskih metala te NH4

+)

Page 10: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

ENTALPIJA OTAPANJAENTALPIJA OTAPANJA

• Pri otapanju tvari toplina se veže ili oslobađa.Pri otapanju tvari toplina se veže ili oslobađa.

• ENTALPIJA OTAPANJAENTALPIJA OTAPANJA odgovara toplini koja se odgovara toplini koja se veže ili oslobađa pri otapanju 1 mola tvari u veže ili oslobađa pri otapanju 1 mola tvari u beskonačnoj količini otapala.beskonačnoj količini otapala.

ENDOTERMNO OTAPANJEENDOTERMNO OTAPANJE

EGZOTERMNO OTAPANJEEGZOTERMNO OTAPANJE

Page 11: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

- - -

-- -

-- -

-- -

+ ++ + +

+ ++ + +

++ -

-

+KRISTALNA REŠETKAKRISTALNA REŠETKAIONI U OTOPINIIONI U OTOPINI

IONI U OTOPINIIONI U OTOPINI+ -

+-

+ -

- +

+- - +

Otapanjem čvrste tvari razaraju se kristalne rešetke.Otapanjem čvrste tvari razaraju se kristalne rešetke.Molekule otapala vežu se za čestice otopljene tvari, tj.Molekule otapala vežu se za čestice otopljene tvari, tj.dolazi do solvatacije odnosno hidratacije molekula.dolazi do solvatacije odnosno hidratacije molekula.

Page 12: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

animacija: OTAPANJEanimacija: OTAPANJE

• http://212.39.115.164/fiziologija/http://212.39.115.164/fiziologija/Animacije/inetrakt/ostalo/dissolve.swfAnimacije/inetrakt/ostalo/dissolve.swf

Page 13: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

OTAPANJEOTAPANJE

• A/ A/ razdvajanje čestica tvari razdvajanje čestica tvari odnosno čestica otapala odnosno čestica otapala → → troši troši se energijase energija

• B/ B/ nastajanje novih veza i nastajanje novih veza i privlačenja između čestica tvari i privlačenja između čestica tvari i otapala otapala → → oslobađa se energijaoslobađa se energija

Page 14: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

• ENDOTERMNO OTAPANJE:ENDOTERMNO OTAPANJE: energija potrebna energija potrebna za razdvajanje čestica je veća od energije koja za razdvajanje čestica je veća od energije koja se dobije novim povezivanjem čestica pa se se dobije novim povezivanjem čestica pa se razlika u energiji uzima iz okolinerazlika u energiji uzima iz okoline

• EGZOTERMNO OTAPANJE:EGZOTERMNO OTAPANJE: povezivanjem povezivanjem čestica tvari i otapala oslobađa se više čestica tvari i otapala oslobađa se više energije nego što je potrebno za prvobitno energije nego što je potrebno za prvobitno razdvajanje čestica; višak energije predaje se razdvajanje čestica; višak energije predaje se okoliniokolini

slobodni ioni

kristal

otopina

H kristalne rešetke

H otapanja

H hidratacije

H > 0endotermno otapanje

slobodni ioni

H kristalne rešetke

H otapanja

H hidratacije

kristal

otopinaH < 0egzotermno otapanje

Page 15: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

UTJECAJ TEMPERATUREUTJECAJ TEMPERATURE

• ENDOTERMNO OTAPANJEENDOTERMNO OTAPANJE

topljivost tvari raste s porastom topljivost tvari raste s porastom temperaturetemperature

• EGZOTERMNO OTAPANJEEGZOTERMNO OTAPANJE

topljivost tvari opada s porastom topljivost tvari opada s porastom temperaturetemperature

Page 16: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

UTJECAJ TLAKAUTJECAJ TLAKA• tlak ima značajan utjecaj na otapanje PLINOVAtlak ima značajan utjecaj na otapanje PLINOVA• topljivost plina u nekoj tekućini raste porastom topljivost plina u nekoj tekućini raste porastom

njegovog parcijalnog tlaka iznad tekućinenjegovog parcijalnog tlaka iznad tekućine• Henryjev zakon:Henryjev zakon:• (za slabo topljive plinove pri niskim parcijalnim tlakovima)(za slabo topljive plinove pri niskim parcijalnim tlakovima)

• Sadržaj plina otopljenog u tekućini pri Sadržaj plina otopljenog u tekućini pri određenoj temperaturi upravno je razmjeran određenoj temperaturi upravno je razmjeran parcijalnom tlaku tog plina iznad tekućine. parcijalnom tlaku tog plina iznad tekućine.

• xxii = = KKxx∙p∙pii

• gdje je gdje je ppii parcijalni tlak komponente parcijalni tlak komponente i i iznad otopineiznad otopinexxii je molarni udio u otopinije molarni udio u otopini

Page 17: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

RASPODJELA TVARI RASPODJELA TVARI IZMEĐU DVA OTAPALAIZMEĐU DVA OTAPALA

Page 18: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

NERNSTOV ZAKON NERNSTOV ZAKON RAZDJELJENJARAZDJELJENJA

• Do pojave razdjeljenja dolazi kada se neka Do pojave razdjeljenja dolazi kada se neka tvar otapa istovremeno u dva otapala koja su tvar otapa istovremeno u dva otapala koja su u međusobnom dodiru, ali se ne miješaju, i u međusobnom dodiru, ali se ne miješaju, i čine dvofazni sustav. Tvar se raspodjeljuje čine dvofazni sustav. Tvar se raspodjeljuje između dva otapala tako da je omjer između dva otapala tako da je omjer koncentracija te tvari pri nekoj stalnoj koncentracija te tvari pri nekoj stalnoj temperaturi stalan, uz uvjet da se u oba temperaturi stalan, uz uvjet da se u oba otapala tvar nalazi u istom molekulskom otapala tvar nalazi u istom molekulskom obliku.obliku.

• K = cK = caa/ c/ cbb

• K = koeficijent razdjeljenja za određenu K = koeficijent razdjeljenja za određenu temperaturutemperaturu

• ccaa, c, cbb = koncentracije tvari u otapalima a i b = koncentracije tvari u otapalima a i b

Page 19: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

NAUČILI SMO:NAUČILI SMO:

• što su otopinešto su otopine

• što se zbiva pri otapanju čvrstih tvarišto se zbiva pri otapanju čvrstih tvari

• kako temperatura i tlak utječu na topljivostkako temperatura i tlak utječu na topljivost

• kako iskazujemo sastav otopina (masena i kako iskazujemo sastav otopina (masena i molarna koncentracija, molalnost, maseni i molarna koncentracija, molalnost, maseni i količinski udio)količinski udio)

• kakve se energetske promjene zbivaju pri kakve se energetske promjene zbivaju pri procesu otapanjaprocesu otapanja

Page 20: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)
Page 21: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

FIZIKALNA SVOJSTVA OTOPINAFIZIKALNA SVOJSTVA OTOPINA

• KoligativnaKoligativna

• ovise samo o količini ovise samo o količini čestica otopljene tvaričestica otopljene tvari

1.1. Tlak pareTlak pare

2.2. Povišenje vrelištaPovišenje vrelišta

3.3. Sniženje ledištaSniženje ledišta

4.4. Osmotski tlakOsmotski tlak

• KonstitutivnaKonstitutivna

• ovise o količini čestica ovise o količini čestica otopljene tvari kao i o otopljene tvari kao i o njihovoj prirodinjihovoj prirodi

1.1. DifuzijaDifuzija

2.2. Napetost površineNapetost površine

Page 22: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

KOLIGATIVNA SVOJSTVAKOLIGATIVNA SVOJSTVA

Page 23: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

• tvar (l) tvar (l) tvar (g) tvar (g)• molekule iznad tekućine u ravnoteži sa tekućinom činemolekule iznad tekućine u ravnoteži sa tekućinom čine

TLAK PARE koji je konstantan za danu temperaturuTLAK PARE koji je konstantan za danu temperaturu

• HH22O (l) O (l) H H22O (g) O (g) • Što će se dogoditi ako povisujemo temperaturu?Što će se dogoditi ako povisujemo temperaturu?

• UTJECAJ TEMPERATURE NA TLAK PARE OTAPALA:UTJECAJ TEMPERATURE NA TLAK PARE OTAPALA:• Povećava se brzina isparavanja.Povećava se brzina isparavanja.

Tlak eksponencijalno raste s temperaturom.Tlak eksponencijalno raste s temperaturom.

• Što je vrelište tekućine?Što je vrelište tekućine?• Temperatura pri kojoj se tlak pare tekućine izjednači s Temperatura pri kojoj se tlak pare tekućine izjednači s

tlakom iznad tekućine.tlakom iznad tekućine.

RTHglCep /

Page 24: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

Što će se dogoditi ako u tekućem otapalu otopimo neku Što će se dogoditi ako u tekućem otapalu otopimo neku tvar?tvar?

Proces isparavanja se uspori,Proces isparavanja se uspori, tlak pare otapala se snizuje.tlak pare otapala se snizuje. • Parcijalni tlakParcijalni tlak jedne komponente u smjesi jednak jedne komponente u smjesi jednak

je produktu tlaka zasićene pare čiste komponente je produktu tlaka zasićene pare čiste komponente pri određenoj temperaturi i njezinog množinskog pri određenoj temperaturi i njezinog množinskog udjela u smjesi.udjela u smjesi.

ppAA = = ppAAoo xxAA

• ppAA = tlak pare otapala nad otopinom = tlak pare otapala nad otopinom

• ppAAoo = tlak pare čistog otapala = tlak pare čistog otapala

• xxAA = molni udio otapala u otopini = molni udio otapala u otopini

Page 25: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

• UTJECAJ OTOPLJENE TVARI NA TLAK PARE OTAPALA:UTJECAJ OTOPLJENE TVARI NA TLAK PARE OTAPALA:

• Raoultov zakon (1886.)Raoultov zakon (1886.)

IDEALNE OTOPINE: IDEALNE OTOPINE: pp = = pp°° x x◦◦

pp°° = tlak pare čistog otapala = tlak pare čistog otapalap = tlak pare otapala nad otopinomp = tlak pare otapala nad otopinomx x ̥ = molni udio otapala u otopini̥ = molni udio otapala u otopini

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

ukoliko umjesto Xukoliko umjesto X◦◦ uvrstimo 1-X: uvrstimo 1-X:

gdje je x molni udio otopljene tvari,gdje je x molni udio otopljene tvari,

p = pp = p°° - p - p°°xx

pp°° - - p p = ∆= ∆pp = = pp°°xx

Sniženje tlaka pareje razmjernomolnom udjelu otopljene tvari.

Page 26: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

• Zbog sniženjaZbog sniženja tlaka pare otapalatlaka pare otapala nad nad otopinom dolazi do promjene nekih otopinom dolazi do promjene nekih svojstava otopina: povišenja vrelišta, svojstava otopina: povišenja vrelišta, sniženja ledišta, pojave osmotskog sniženja ledišta, pojave osmotskog tlaka.tlaka.

Page 27: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

OTOPINE OTOPINE VRIJUVRIJU KOD KOD VIŠEVIŠE TEMPERATURE A TEMPERATURE A LEDELEDE SE SE KOD KOD NIŽENIŽE TEMPERATURE NEGO ČISTO OTAPALO. TEMPERATURE NEGO ČISTO OTAPALO.

Page 28: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

TTvv = E = E xx b b ((EE – ebulioskopska konstanta – ebulioskopska konstanta b – molalitet otopine)b – molalitet otopine)

EE(H(H22O) = 0,51 K kg molO) = 0,51 K kg mol-1-1

TTll = K = K xx b b ( (KK – krioskopska konstanta) – krioskopska konstanta)

KK(H(H22O) = 1,86 K kg molO) = 1,86 K kg mol-1 -1

Page 29: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)
Page 30: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)
Page 31: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)
Page 32: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

OSMOTSKI TLAK OTOPINEOSMOTSKI TLAK OTOPINE

Page 33: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

Dokle će rasti visina stupca Dokle će rasti visina stupca otopine?otopine?• Sve dok se ne uspostavi ravnoteža.Sve dok se ne uspostavi ravnoteža.

• Ravnotežno stanje bit će uspostavljeno u Ravnotežno stanje bit će uspostavljeno u trenutku kad tlak uzrokovan dodatnom trenutku kad tlak uzrokovan dodatnom visinom otopine (hidrostatski tlak) prouzroči visinom otopine (hidrostatski tlak) prouzroči da se molekule otapala kreću istom brzinom da se molekule otapala kreću istom brzinom u oba smjera.u oba smjera.

• TLAK STUPCA OTOPINE, kada je TLAK STUPCA OTOPINE, kada je uspostavljena ravnoteža, naziva se uspostavljena ravnoteža, naziva se OSMOTSKIM TLAKOMOSMOTSKIM TLAKOM ( (), a pojava da ), a pojava da otapalo spontano prodire kroz polupropusnu otapalo spontano prodire kroz polupropusnu membranu iz razrjeđenije otopine u membranu iz razrjeđenije otopine u koncentriraniju naziva se koncentriraniju naziva se OSMOZOMOSMOZOM..

Page 34: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)
Page 35: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

• VanVan‘‘t Hoffov zakont Hoffov zakon

VV = n = n R TR T

= c R T= c R T

OSMOTSKI TLAK JE KOD KONSTANTNE OSMOTSKI TLAK JE KOD KONSTANTNE TEMPERATURETEMPERATURE

RAZMJERAN KONCENTRACIJI OTOPLJENE TVARI.RAZMJERAN KONCENTRACIJI OTOPLJENE TVARI.

m

VTR

M

Page 36: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

• OSMOTSKI AKTIVNE ČESTICE (OSMOLI)OSMOTSKI AKTIVNE ČESTICE (OSMOLI)

• osmotska aktivnost tjelesnih tekućina osmotska aktivnost tjelesnih tekućina često se iskazuje osmolimačesto se iskazuje osmolima

• 1 osmol 1 osmol 6,022 x 10 6,022 x 102323 osmotski osmotski aktivnih čestica (1 mol)aktivnih čestica (1 mol)

• 1 mol glc 1 mol glc 1 osmol 1 osmol

• 1 mol Na1 mol Na22COCO33 3 osmola 3 osmola

Page 37: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

• OsmolarnostOsmolarnost – koncentracija osmotski aktivnih – koncentracija osmotski aktivnih čestica u otopini izražena po čestica u otopini izražena po litrilitri otopine; otopine;

• OsmolalnostOsmolalnost – koncentracija osmotski aktivnih – koncentracija osmotski aktivnih šestica u otopini izražena po šestica u otopini izražena po kilogramukilogramu otopine;otopine;

• OsmolOsmol – broj čestica u jednome molu – broj čestica u jednome molu disocirane tvari.disocirane tvari.

• Osmolarnost = g x cOsmolarnost = g x c

• osmolarnost – koncentracija disociranih čestica osmolarnost – koncentracija disociranih čestica osmol/L;osmol/L;

• c = koncentracija – mol/L;c = koncentracija – mol/L;

• g = broj otopljenih čestica – osmol/mol (npr. g g = broj otopljenih čestica – osmol/mol (npr. g NaCl = 2, g glukoze = 1).NaCl = 2, g glukoze = 1).

Page 38: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

IIzzotoniotonične otopinečne otopine: : otopine istog osmotskog otopine istog osmotskog tlakatlaka (()) razdvojene polupropusnom razdvojene polupropusnom membranom.membranom.

Osmoza je SPONTANI proces.Osmoza je SPONTANI proces.Crvene krvne stanice (eritrociti) imaju Crvene krvne stanice (eritrociti) imaju polupropusnu membranu.polupropusnu membranu.

Page 39: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

Utjecaj hipertonične i hipotonične otopine na živu stanicu

Hipertonična Hipotonična Izotonična

Page 40: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)
Page 41: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)
Page 42: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)
Page 43: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

i = 1 + (-1)

= broj iona na koji disocira 1 molekula elektrolita(npr. 2 za NaCl a 3 za K2SO4)

= stupanj disocijacije

VAN’T HOFF-ov FAKTOR KOREKCIJE

Za neelektrolite: i = 1Za elektrolite: i > 1

jedisocijaci prije jedinki formulskih broj

otopiniu čestica broj stvarnii

Page 44: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

Jednadžbe za otopine elektrolitaJednadžbe za otopine elektrolita

pp = = i pi p x xTTvv = =i E bi E b

TTll = =i K bi K b = i c RT= i c RT

VanVan‘‘t Hoffov faktort Hoffov faktori = 1 +(i = 1 +( – 1)– 1)αα

i = opaženo koligativno svojstvo/ koligativno svojstvo kad ne bi bilo i = opaženo koligativno svojstvo/ koligativno svojstvo kad ne bi bilo disocijacijedisocijacije

= broj iona koje disocijacijom daje jedna formulska jedinica spoja= broj iona koje disocijacijom daje jedna formulska jedinica spoja

αα = stupanj disocijacije = stupanj disocijacije

Page 45: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

KONSTITUTIVNA SVOJSTVAKONSTITUTIVNA SVOJSTVA

Page 46: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)
Page 47: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

•DijalizaDijaliza = postupak razdvajanja tvari = postupak razdvajanja tvari iz otopine na temelju razlika u iz otopine na temelju razlika u sposobnosti difuzije kroz polupropusne sposobnosti difuzije kroz polupropusne membrane (pergament, nitroceluloza, membrane (pergament, nitroceluloza, životinjske opne i sl.). Kroz takve životinjske opne i sl.). Kroz takve membrane prolaze otopljene tvari a membrane prolaze otopljene tvari a zaostaju čestice koloidnih dimenzija. zaostaju čestice koloidnih dimenzija. Na taj se način iz otopine mogu Na taj se način iz otopine mogu odijeliti niskomolekularni od odijeliti niskomolekularni od visokomolekularnih spojeva koji kroz visokomolekularnih spojeva koji kroz pore membrane ne mogu proći.pore membrane ne mogu proći.

• Postupak je vrlo spor pa se ubrzava Postupak je vrlo spor pa se ubrzava primjenom električnog polja - primjenom električnog polja - elektrodijaliza.elektrodijaliza.

Page 48: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

• javlja se na granici fazajavlja se na granici faza

– napetost površine - rad koji treba uložiti protiv površinskih sila da bi se površina tekućine povećala za jedinicu

– povišenjem temp. napetost površine pada (gotovo linearno)

Page 49: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

• Među molekulama u tekućini djeluju kohezijske Među molekulama u tekućini djeluju kohezijske (privlačne) sile.(privlačne) sile.

• Zato je tekućina kondenzirana i ima stalni Zato je tekućina kondenzirana i ima stalni

volumen s izraženom površinom.volumen s izraženom površinom. • NAPETOST POVRŠINENAPETOST POVRŠINE ( (σσ) ) je silaje sila koja nastoji koja nastoji

smanjiti površinu.smanjiti površinu.

Page 50: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

U unutrašnjosti U unutrašnjosti tekućine na svaku tekućine na svaku molekulu djeluju molekulu djeluju jednake sile u svim jednake sile u svim smjerovima. Rezultanta smjerovima. Rezultanta (vektorski zbroj) (vektorski zbroj) privlačnih sila za privlačnih sila za molekule u sredini molekule u sredini tekućine je jednaka tekućine je jednaka nuli, međutim za nuli, međutim za molekule na površini ta molekule na površini ta je rezultanta veća od je rezultanta veća od nule, usmjerena prema nule, usmjerena prema tekućini te je okomita tekućini te je okomita na njenu površinu. na njenu površinu.

Page 51: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

Budući da molekule na površini Budući da molekule na površini imaju veću potencijalnu imaju veću potencijalnu energiju (koju sustav uvijek energiju (koju sustav uvijek teži smanjiti) od onih u teži smanjiti) od onih u unutrašnjosti, tekućina teži unutrašnjosti, tekućina teži smanjenju svoje slobodne smanjenju svoje slobodne površine, uz stalni volumen.površine, uz stalni volumen.

Sve molekule "hoće" biti u Sve molekule "hoće" biti u sredini tekućine, jer im je tamo sredini tekućine, jer im je tamo potencijalna energija najmanja. potencijalna energija najmanja. Ako želimo povećati slobodnu Ako želimo povećati slobodnu površinu tekućine, moramo površinu tekućine, moramo uložiti rad.uložiti rad.Napetost površine ovisi o Napetost površine ovisi o temperaturi i prirodi tvari s temperaturi i prirodi tvari s kojom tekućina graniči.kojom tekućina graniči.

koeficijent koeficijent σσ = napetost = napetost površine tekućine (J/mpovršine tekućine (J/m22))

Page 52: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

KOHEZIJSKE I ADHEZIJSKE KOHEZIJSKE I ADHEZIJSKE SILESILE• KONKAVNI MENISKUSKONKAVNI MENISKUS • KONVEKSNI MENISKUSKONVEKSNI MENISKUS

KOHEZIJSKE SILE: između istovrsnih molekula (npr. molekule KOHEZIJSKE SILE: između istovrsnih molekula (npr. molekule u kapljicama vode drže se zajedno kohezijskim silama)u kapljicama vode drže se zajedno kohezijskim silama)

Jake kohezijske sile na površini stvaraju NAPETOST Jake kohezijske sile na površini stvaraju NAPETOST POVRŠINE.POVRŠINE.

ADHEZIJSKE SILE: privlačne sile između raznovrsnih molekula ADHEZIJSKE SILE: privlačne sile između raznovrsnih molekula (npr. između molekula vode i staklene stijenke)(npr. između molekula vode i staklene stijenke)

Adhezijske sile jače od kohezijskih sila – voda moči staklo - Adhezijske sile jače od kohezijskih sila – voda moči staklo - konkavni meniskus.konkavni meniskus.•kapilarnostkapilarnost

Page 53: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

Utjecaj otopljene tvari na napetost površine:Utjecaj otopljene tvari na napetost površine:

• Otopljene tvari mijenjaju napetost Otopljene tvari mijenjaju napetost površine tekućinepovršine tekućine

• Površinski ili kapilarno aktivne tvariPovršinski ili kapilarno aktivne tvari - - sniženje napetosti; pad Gibbsove sniženje napetosti; pad Gibbsove energijeenergije

• Sapuni, detergenti, organske kiseline, Sapuni, detergenti, organske kiseline, alkoholi, esteri, amini, soli žučnih alkoholi, esteri, amini, soli žučnih kiselina - amfipatske molekulekiselina - amfipatske molekule

• emulzijeemulzije

Page 54: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

• Površinski ili kapilarno inaktivne tvari-povisuju Površinski ili kapilarno inaktivne tvari-povisuju površinsku napetostpovršinsku napetost

• Negativno adsorbirane tvariNegativno adsorbirane tvari• Anorganski elektroliti, šećeri, glicerolAnorganski elektroliti, šećeri, glicerol• HCOOH, CHHCOOH, CH33COOH, CHCOOH, CH33CHCH22COOHCOOH

(propionska kis. 9 x bolje snižava napetost od mravlje a 3 x od octene (propionska kis. 9 x bolje snižava napetost od mravlje a 3 x od octene kis.)kis.)

Trauberovo praviloTrauberovo pravilo: ioni različito djeluju na napetost : ioni različito djeluju na napetost površine ovisno o hidratacijipovršine ovisno o hidrataciji

Liotropni redoviLiotropni redovi

ClCl-- > Br > Br-- > NO > NO33-- (uz Na(uz Na++))

Page 55: P11la-Otopine i Njihova Svojstva0708(2)

Napetost površine nekih tekućina kod Napetost površine nekih tekućina kod 2020°°CC

TekućinaTekućina γγ / mN m/ mN m-1-1

živaživa 380380

vodavoda 7373

etanoletanol 2222

dietil-eterdietil-eter 1717

serumserum 6464

žučžuč 4848

normalna normalna mokraćamokraća

6666