(: kellemes húsvéti ünnepeket mindenkinek!!!(előre is)
Oldódást kísérő hőváltozás
Oldódás: Adott folytonos közegben a részecskék molekuláris méretű eloszlatása (hőmozgás révén) - fizikai oldódás(hidratáció)
Az a folyamat amikor a kristály felületéről részecskék jutnak az oldatba.
Az oldódás sebességét meghatározó tényezők a hőmérséklet és a felület nagysága.(azaz milyen hőmérsékeleten pl.: főzés v. meleg vízben jobban oldódik, és ha mondjuk a kockacukrot teljesen belerakjuk v. csak beletartjuk a pohárba a felét)
Az a folyamat amikor a kristály felületéről részecskék jutnak az oldatba.
Az oldódás sebességét meghatározó tényezők a hőmérséklet és a felület nagysága.(azaz milyen hőmérsékeleten pl.: főzés v. meleg vízben jobban oldódik, és ha mondjuk a kockacukrot teljesen belerakjuk v. csak beletartjuk a pohárba a felét)
Oldáshő: Az anyagok oldódását a hőváltozás szempontjából jellemző mennyiség.
Pontosabban az oldáshő az a hőmennyiség, amely 1 mól anyag oldószerben való feloldásakor a környezetnek átadódik v. amely ahhoz szükséges. Mértékegysége: kJ/mól.
Pontosabban az oldáshő az a hőmennyiség, amely 1 mól anyag oldószerben való feloldásakor a környezetnek átadódik v. amely ahhoz szükséges. Mértékegysége: kJ/mól.
Jele: Q (oldás)
Előjele: + (endoterm) – (exoterm)
Lehet exoterm folyamat és endoterm folyamat. Az oldáshő előjele ennek megfelelően pozitív v. negatív, a rácsenergia és a hidratáció hő viszonyától függően.
Lehet exoterm folyamat és endoterm folyamat. Az oldáshő előjele ennek megfelelően pozitív v. negatív, a rácsenergia és a hidratáció hő viszonyától függően.
Hidratáció hő: 1 mól szabad (gázhalmazállapotú) ion hidratációját kísérő energiaváltozás
jele: ∆Hh
előjele: -
mértékegysége: kJ/mol
Az oldatba kerülő ionok hidratátburkának kialakulása a hidratáció, mindig energiacsökkenéssel, azaz hőleadással járó folyamat. Az 1 mól ion hidratációjakor felszabaduló, a környezetnek átadott hő a hidratációhő.
Mértékegysége a kJ/mól. Az oldódást kísérő hőváltozást annak előjelét és nagyságát a hidratációhő és a rácsenergia viszonya szabja meg.
Az oldatba kerülő ionok hidratátburkának kialakulása a hidratáció, mindig energiacsökkenéssel, azaz hőleadással járó folyamat. Az 1 mól ion hidratációjakor felszabaduló, a környezetnek átadott hő a hidratációhő.
Mértékegysége a kJ/mól. Az oldódást kísérő hőváltozást annak előjelét és nagyságát a hidratációhő és a rácsenergia viszonya szabja meg.
hidratáció: az a folyamat, amelyben az oldószer (víz) molekulái az oldott anyag részecskéit körülveszik, kialakul a hidrátburok.
hidratációs hő: az a hőmennyiség, amely az anyagi rendszer 1 móljának hidratációjakor szabadul fel.
Exoterm oldódás
· Mivel jár az exoterm folyamat?=>hő felszabadulással
· Q (oldás) < 0 kJ/mol (oldáshő negatív érték)azaz ez azért negatív mert hőt ad le és nem pedig vesz fel.A rendszer az oldódás során energiát veszít (kötéseinek átrendeződése során azok összenergiájának csökken). Ez az energia először saját, illetve közvetlen környezete hőmérsékletét emeli, majd – kisugározva a környezetbe – ismét felveszi a környezet hőmérsékletét. Azaz mivel hőt ad le az oldat felmelegszik.
· Ionrácsos anyagok vízben való oldódása során az oldószer molekuláinak le kell győznie az ionrácsot összetartó erőt (= rácsenergiát). Ezt az ionok és az oldószer molekulái között kialakuló kölcsönhatás (általános oldószer esetén ez szolvatáció, ami víz esetén hidratáció) energiája (= hidratációs energia) és a molekulák hőmozgási enerigája biztosítja.
Szolvatáció: Az oldószer-molekuláknak az oldott anyag ionjai, ill. molekulái köré csoportosulása, sűrű burka. Ezt az ún. szolvátburkot elsősorban az elektromos vonzás hozza létre. Vizes oldatokban hidratáció történik, amely a vízmolekulák hasonló csoportosulását jelenti. A szolvatáció az oldódás feltétele.
Ionvegyületek oldódásakor a részecskék között háromféle változás lép életbe
- ionrács felbontása
- oldószer molekulák egymás közötti kölcsönhatásának megbontása
- ionok hidratációja
Mitől függ az ionvegyületek oldódását kísérő hőváltozás nagysága?
Az ionkristályok általában akkor oldódnak, ha a hidratáció folyamán felszabaduló energia nagyobb, mint a kristályrács felbontásához szükséges energia.
Más szóval az oldat energiája kisebb, mint az oldószer és az oldandó anyag energiájának összege.
Az ionkristályok általában akkor oldódnak, ha a hidratáció folyamán felszabaduló energia nagyobb, mint a kristályrács felbontásához szükséges energia.
Más szóval az oldat energiája kisebb, mint az oldószer és az oldandó anyag energiájának összege.
Hidratációsenergia és rácsenergiájának eloszlása => a hidratációs energiája nagyobb.
Azért,mert a folyamat hő felszabadulással jár azaz több energia szabadul fel
Azért,mert a folyamat hő felszabadulással jár azaz több energia szabadul fel
Hidratációs energia:
Ionvegyületek oldáshője a rácsenergia és a hidratációs energia egymáshoz való viszonyától függ.
Ionvegyületek oldáshője a rácsenergia és a hidratációs energia egymáshoz való viszonyától függ.
· Exoterm hidratációs energia:
ha több hő szabadul föl a rácsot alkotó, különböző ionok hidratációja során, mint amennyi energia a rács felbontásához szükséges. Azaz hő szabadul fel.
ha több hő szabadul föl a rácsot alkotó, különböző ionok hidratációja során, mint amennyi energia a rács felbontásához szükséges. Azaz hő szabadul fel.
· Endoterm hidratációs energia:
ha több energia szükséges a kristályrács felbontásához, mint amennyi az így szabaddá váló ionok hidratációja során felszabadul. Hőt von el a környezetétől.
ha több energia szükséges a kristályrács felbontásához, mint amennyi az így szabaddá váló ionok hidratációja során felszabadul. Hőt von el a környezetétől.
Hidratációs energia:az az energiamennyiség amely akkor szabadul fel,ha 1 mol részecske körül kialakul a hidrát burok. Pl.: NaOH oldódása v. KOH oldódása.
Rácsenergia:az az energiamennyiség amely ahhoz szükséges,hogy 1 mol kristályos anyagot részecskéire bontsunk.
jelölés: ∆Hrács
mértékegység: kJ/mol
előjel: +
jelölés: ∆Hrács
mértékegység: kJ/mol
előjel: +
Exoterm kísérlet:
Ha a hidratációhő nagyobb a rácsenergiánál, az oldódás felmelegedéssel járó exoterm folyamat, az oldáshő előjele negatív. Ilyen pl. az Na2S04oldódása, amelynek oldáshője -1,9 kJ/mól.
Exoterm: NaOH oldódása
égetett mész + víz → mészhidrát
(exoterm reakció, mészoltás)
mészhidrát + víz → mészpép + víz →
mésztej(meszelésnél használják) + víz, majd ülepítés
Mészoltás: CaO + H2O = Ca(OH)2
Ha a hidratációhő nagyobb a rácsenergiánál, az oldódás felmelegedéssel járó exoterm folyamat, az oldáshő előjele negatív. Ilyen pl. az Na2S04oldódása, amelynek oldáshője -1,9 kJ/mól.
Exoterm: NaOH oldódása
égetett mész + víz → mészhidrát
(exoterm reakció, mészoltás)
mészhidrát + víz → mészpép + víz →
mésztej(meszelésnél használják) + víz, majd ülepítés
Mészoltás: CaO + H2O = Ca(OH)2
1. Porcelántálba helyezettek diónyi méretű frisen égetett meszet. Csepegtessetek rá 5-6 csepp vizet.
2. Cseppentsetek újabb néhány csepp vizet rá.
3. Oldjátok fel főzőpohárban lévő vízben, miközben méritek a hőmérsékletváltozás
TAPASZTALAT, MAGYARÁZAT
Az első csepegtetés alkalmával a mész magába szívta a vizet.
További csepegtetés hatására felmelegedett, gőzölgött, majd száraz fehér porrá esett szét (ún. szárazra oltott mész).
Vízben oldáskor megfigyelhetjük, hogy a mészoltás exoterm folyamat.
Víztartalomtól függően megkülönböztetünk mészpépet, mésztejet és meszes vizet.
CaO + H2O = Ca(OH)2
Az első csepegtetés alkalmával a mész magába szívta a vizet.
További csepegtetés hatására felmelegedett, gőzölgött, majd száraz fehér porrá esett szét (ún. szárazra oltott mész).
Vízben oldáskor megfigyelhetjük, hogy a mészoltás exoterm folyamat.
Víztartalomtól függően megkülönböztetünk mészpépet, mésztejet és meszes vizet.
CaO + H2O = Ca(OH)2
Endoterm oldódás
· Q (oldás) > 0 kJ/mol (az oldáshő pozitív érték) azaz pozitív mert hőt vesz fel.
· A rendszer az oldódás során energiát vesz fel, mely először saját, illetve közvetlen környezete (pl. kémcső fala) hőmérsékletének csökkentésével ér el. A lehűlt rendszer azután lassanként felveszi a környezete hőmérsékletét – helyesebben onnan hőt von el.
Azaz energia befektetéssel járó folyamat.
Ha viszont a rácsenergia nagyobb a hidratációhőnél, az oldáshő előjele pozitív, az anyag feloldásához energia szükséges. Példa erre a KNO3 oldódása, melynek oldáshője: 36,1 kJ/mól.
Endoterm kísérlet:
NH4Cl oldása – lehűlés – endoterm oldódás
NH4Cl oldása – lehűlés – endoterm oldódás
Hőváltozás nélküli oldódás:
NaCl-nál például.
Ilyenkor a hidratációs energia és a rácsenergia között különbség nagyon kicsit úgy is mondhatjuk , hogy szinte egyenlőek.
NaCl-nál például.
Ilyenkor a hidratációs energia és a rácsenergia között különbség nagyon kicsit úgy is mondhatjuk , hogy szinte egyenlőek.
Oldhatóság: megadja, hogy adott hőmérsékleten 100 g oldószer hány g anyagot képes oldani vagy:adott hőmérsékleten a telített oldat tömegszázalékos összetétele.
oldhatóság függ:
oldhatóság függ:
- anyagi minőségtől
- hőmérséklettől
~pozitív oldáshő esetén az oldhatóság nő a hőmérséklet növelésével
~negatív oldáshő esetén az oldhatóság csökken a hőmérsékletnövelésével.
oldódási egyensúly:
hőmérséklet emelése: az oldat telítetlenné válik, további mennyiség oldódik.
hőmérséklet csökkentése: megkezdődik a kristályosodás vagy az oldat túltelítetté válik.
Súrlódás és közegellenállás
A súrlódás a mozgás azon akadálya, amely akkor keletkezik, amikor az egyik test a másikon tovacsúszik, vagy gördül, miközben felületeik részben érintkeznek, s a testek egymásra nyomást gyakorolnak.
A súrlódásnak több fajtája van:
- A tapadási súrlódás
Akkor lép fel, amikor két egymással érintkező test mozdulatlan marad annak ellenére, hogy egy erő megpróbálja elmozdítani őket.
Kísérlet: Lerakunk egy csomagot az asztalra, megpróbáljuk elhúzni.
Amikor a csomag nem mozog, a rá ható erőknek egyensúlyban kell lenniük. Ez azt jelenti, hogy a csomag és a felület között súrlódási erők hatnak, amely nagysága ugyan akkora, mint amekkora nagyságú erővel megpróbáljuk elhúzni a csomagot.
- Csúszási súrlódás
Akkor lép fel, amikor két érintkező test, mozgást végez egymáshoz képest.
Erre a legegyszerűbb kísérlet: Húzni a szánkót.
Ha a szánkó egyenes vonalú egyenletes mozgást végez, a rá ható erőknek egyensúlyban kell lenniük. Ez azt jelenti, hogy a szánkó és a felület között súrlódási erők lépnek fel, amelyek ugyan olyan nagyságúak, mint amekkora erőt mi fejtünk ki a szánkóra. A súrlódási erő minden mozgásba hozott test fokozatos lassulását eredményezi.
- Gördülési súrlódás
Azt az erőt, mely egy gördülő tárgyat lassít, gördülési súrlódásnak nevezzük.
A gördülési súrlódás a gördülő test pillanatnyi deformációja miatt alakul ki.
Kísérlet: Elgurítunk egy labdát: miért lassul?
A gördülő labda alakja megváltozik, mert az alsó része kicsit benyomódik. A benyomódott terület mindig a labda más-más részére esik, és ez azt jelenti h bármely pillanatban a labda egy része benyomódik míg más részek visszanyerik eredeti alakjukat. Egy rugalmas labdában az alakváltozás hatására olyan erők lépnek fel, amelyek az alakváltozást akadályozzák. És ezek egyúttal a labda mozgását is lelassítják.
Feliratkozás:
Bejegyzések (Atom)