|
 |
|
Imam nekoliko pitanj.
a)kako temperatura utječe na osmotski tlak(znam da proporcionalno,ali ne znam kako objasniti)
b)zašto otopina u kojoj se nalazi nehlapljiva otopljena tvar ima manji tlak pare od čistog otapala
c)što je tlak pare leda?
|
|
Ime i prezime:
Ivan Marić
ledakuzik63@gmail.com
|
 |
 |
Krenimo od formule koja opisuje o čemu sve ovisi osmotski tlak:
Π = icRT
pri čemu je Π osmotski tlak, c ukupna koncentracija svih jedinki u otopini (dakle i pojedinih iona), T temperatura, R opća plinska konstanta, a i korektivni faktor za koncentrirane otopine. Alternativno, ako uzmeš koncentraciju otopljene tvari, i može predstavljati i van ’t Hoffov faktor, tj. omjer ukupne koncentracije svih vrsta prisutnih u otopini i koncentracije otopljene tvari. Prema toj formuli osmotski tlak vrlo je sličan onom klasičnom: proporcionalno raste s koncentracijom čestica i s temperaturom.
Međutim, narav im je drugačija. Dok obični tlak proizlazi iz kaotičnog gibanja čestica u plinskoj fazi, onaj osmotski vezan je za tzv. kemijski potencijal otopljene tvari i može se opaziti samo u specifičnim uvjetima. Konkretno, potrebno je imati dvije otopine s različitim koncentracijama neke otopljene tvari, i to odvojene membranom koja propušta otapalo, ali ne i otopljenu tvar. U takvim uvjetima otapalo će prelaziti kroz membranu iz rjeđe u koncentriraniju otopinu sve dok se ukupni tlakovi ne izjednače (zbroj hidrostatskog i osmotskog), što za male hidrostatske tlakove znači izjednačenje koncentracija. Ako pak jednu od te dvije otopine jako tlačimo (pazeći pritom da ne pukne membrana), ključnu ulogu preuzima hidrostatski tlak pa otapalo prelazi tamo gdje je taj tlak niži, na čemu se zasniva reverzna osmoza.
Osmotski tlak je tu mjera kojom se opisuje koliko smo daleko od te ravnoteže. Dimenzija tlaka ipak nije slučajna. Analogija s tlakom, odnosno ideja da se ponašanje čestica otopljene tvari može usporediti s kretanjem čestica u plinu, pored intuitivne jasnoće (ako je u dvije posude različita količina plina, njihovim će se spajanjem to ubrzo izjednačiti tj. tlak će postati isti u obje, što se može zamisliti i za otopljene čestice koje prolaze kroz membranu) ima i fizikalnu podlogu, a izvod gore spomenute formule (pun integralnog računa, tako da ga neću ovdje stavljati) donio je svom autoru Jacobusu van ’t Hoffu, zajedno s ostalim radom na kemijskoj ravnoteži, prvu Nobelovu nagradu uopće.
Otapanjem se s jedne strane kidaju veze između čestica topljive tvari, kao i neke od veza između čestica otapala. S druge strane, formiraju se nove veze između čestica otapala i topljive tvari. To znači da će, energijski gledano, česticama otapala sad biti teže napustiti otopinu, negoli kad je otapalo čisto. Zbog toga otopine nehlapljivih tvari općenito imaju niži tlak para otapala, a posljedično i viša vrelišta.
Drugi razlog možeš iznaći uzmeš li u obzir očitu činjenicu da otopina ima manji udio otapala negoli čisto otapalo. Kako pri hlapljenju čestice otapala moraju napustiti površinu, očito će vjerojatnost tog napuštanja biti proporcionalna udjelu čestica na površini, koji bi, osim ako se na površini ne događa nešto neobično, trebao biti jednak onom u otopini. (Istinu govoreći, na površini se općenito događaju čudne stvari, ali za ovu jednostavnu predodžbu tako duboko nećemo.)
Tlak para leda je ravnotežni tlak između vodene pare i leda. Kao što voda može hlapjeti, tako može i led, samo što se to za led zove sublimacija. Bitno je samo da imaš uvjete u kojima stvarno postoji ravnoteža između leda i vodene pare, jer inače imaš sustav koji je van ravnoteže i koji tamo polako ide. Tada tlak para u prvom redu govori koliko će brzo led sublimirati (nasuprot npr. taljenju).
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
i.cvrtila@rug.nl
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
