Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

1. CH8 - RoztokyMgr. Aleš Chupáč, RNDr. YvonaPufferováGymnázium, Havířov-Město, Komenského 2, p.o. Soubor prezentací: CHEMIE PRO I. ROČNÍK GYMNÁZIA Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. • Tato prezentace vznikla na základě řešení projektu OPVK, registrační číslo: CZ.1.07/1.1.24/01.0114 s názvem „Podpora chemického a fyzikálního vzdělávání na gymnáziu Komenského v Havířově“

2. Roztok • homogenní směs dvou nebo více chemicky čistých látek • skládá se z: a) disperzního prostředí = rozpouštědla (látka, která je v soustavě v nadbytku) b) dispergované látky = rozpouštěné látky

3. Vznik roztoku + rozpouštědlo roztok rozpouštěná látka obr.č.1 Vznik roztoku

4. Dělení roztoků podle skupenství • pevné - slitiny kovů • kapalné – čaj, tinktura • plynné - čistý vzduch obr.č.3 Čaj obr.č.2 Bronz obr.č.4 Zemní plyn

5. Dělení kapalných roztoků podle velikosti částic • roztok pravý…velikost částic < 10-9 m • roztok nepravý = koloidní…velikost částic 10-9 až 10-7 m obr.č.6 Koloiní roztok Zlaté nanočástice– při pohledu kolmo na svazek bílého světla nastává jasný rozptyl v doplňkové barvě roztoku – zelené obr.č.5 Pravý roztok

6. Úkol Zjisti pomocí internetových stránek co je Tyndallův jev a zpracuj jako krátký referát.

7. Dělení roztoků podle rozpouštědla • vodné • benzínové • ethanolové… Organická rozpouštědla: • diethylether, di-,tri-, tertrachlormetan, methanol, aceton, benzen, toluen, propanon, trichlorethen

8. Dělení pravých roztoků podle vlastností rozpouštěné látky • roztoky neelektrolytů…roztoky látek, které se nedisociují • rozpouštěné látky = nepolární či slabě polární látky, elektroneutrální molekuly • nevede elektrický proud • roztok glukózy ve vodě

9. Dělení pravých roztoků podle vlastností rozpouštěné látky 2)roztoky elektrolytů…roztok vzniká rozpuštěním iontových sloučenin v polárním rozpouštědle • rozpouštědlo vytrhává jednotlivé ionty z krystalové mřížky rozpouštěné látky  volně pohyblivé, elektricky nabité, ionty • elektrolyt = kapalný roztok látky nebo tavenina, která je schopna vést elektrický proud • vede elektrický proud • NaCl ve vodě

10. Dělení pravých roztoků podle vlastností rozpouštěné látky 3) roztoky potenciálních elektrolytů…roztok iontů, které vznikají po proběhnutí chemické reakce (elektrolytické disociace) • rozpouštěné látky s polárními vazbami jsou polárním rozpouštědlem roztrženy a vzniklé ionty se rozptýlí mezi molekulami rozpouštědla • H2 + Cl2 → HCl disociovaná v H2O → H3O+ + Cl-

11. Vlastnosti roztoků • teplota varu roztoku je vyšší než bod varu čistého rozpouštědla • teplota varu není konstantní (stále se zvyšuje, protože se zvyšuje podíl rozpouštěné látky vůči rozpouštědlu) • mají nižší teplotu tání než rozpouštědlo ( Fridex…nemrznoucí směs)

12. Dělení roztoků podle mísitelnosti jednotlivých složek • nemísitelné…složky jsou vzájemně nerozpustné necháme-li je po promíchání klidu  oddělení složek (olej a voda) • neomezeně mísitelné… tvoří homogenní roztok bez ohledu na poměr rozpouštěné látky a rozpouštědla (voda a ethanol) • omezeně mísitelné… tvoří homogenní roztok pouze v určitém rozsahu poměru rozp. látky a rozpouštědla (NaCl a voda) obr.č.7 Nemísitelný roztok

13. Rozpustnost látky • je dána hmotnostílátky,která se za konstantních podmínek (teploty, tlaku) rozpustí v určitém objemu nebo hmotnosti rozpouštědla (většinou ve 100g) za vzniku nasyceného roztoku • lze ji najít v tabulkách • rozpustnost látek na t a p udávají křivky rozpustnosti

14. Křivky rozpustnosti obr.č.8 Křivky rozpustnosti

15. Dělení roztoků podle rozpustnosti • nenasycený roztok…za daných podmínek se v něm rozpustí ještě další množství rozpouštěné látky • nasycený roztok…za daných podmínek se v něm další množství rozpouštěné látky již nerozpustí • přesycený roztok…vzniká z nasyceného (odpařováním rozpouštědla, snížením teploty)

16. Složení roztoků • se vyjadřuje udáním hmotnosti, objemu nebo látkového množství rozpuštěné látky v roztoku, popř. v rozpouštědle určitého objemu nebo hmotnosti • u kapalných roztoků hovoříme o koncentraci roztoku

17. Způsoby vyjádření složení roztoků • hmotnostní zlomek (procentuální koncentrace) • objemový zlomek (objemová koncentrace) • látková (molární) koncentrace = molarita • molární zlomek (molové procento)

18. Hmotnostní zlomek látky A (wA) • je definován jako podíl hmotnosti mArozpuštěné látky A a hmotnosti mR roztoku • mR = mA + mr…hmotnost rozpouštědla • vynásobení hmotnostního zlomku wA stem získáme hmotnostní procento látky A

19. Hmotnostní zlomek látky A (wA) Rozpuštěním 20 g látky (např. K2SO4) v 80 cm3 (~80 g) H2O získáme 20% roztok K2SO4hmotnostní zlomek K2SO4 bude w = 0,2; hmotnostní zlomek vody bude w = 0,8 + voda K2SO4 20% roztok K2SO4 80 g + 20 g = 100 g obr.č.9 Hmotnostní zlomek

20. Příklad Vypočítejte hmotnost 15% roztoku síranu draselného, který připravíme rozpuštěním 20g K2SO4. Rozpuštěním 20g K2SO4 získáme 133.33g 15% roztoku.

21. Příklad Kolik gramů NaOH musíme navážit pro přípravu 350g 10% vodného roztok NaOH? Pro přípravu 350g 10% vodného roztoku NaOH musíme navážit 35g NaOH.

22. Objemový zlomek látky A (A) • je podíl objemu VA rozpuštěné látky A a objemu VR roztoku • VR = VA + Vr…objem rozpouštědla • vynásobení objemového zlomku  A stem získáme objemové procento látky A

23. Příklad Alkoholický nápoj obsahuje 40 objemových % ethanolu. Vypočítejte objem čistého ethanol a vody v 600cm3 tohoto nápoje. Nápoj obsahuje 240cm3 čistého ethanolu a 360cm3 H2O.

24. Látková (molární) koncentrace látky A (cA) • podíl látkového množství nA látky A rozpuštěné v roztoku o objemu V • jednotkou látkové koncentrace je mol·m-3, v chemii se užívá jednotka mol·dm-3, jejímž symbolem je M • 1M = 103 mol·m-3; • pro koncentraci danou v mol·dm-3 se používá pojem molarita

25. Molární koncentrace + voda NH3 roztok NH3 1 dm3 + 14 mol = c = 14 mol∙dm-3 obr.č.10 Molární koncentrace

26. Nezapomeň !!! Co také už víte:

27. Příklad Jaká je molarita roztoku, který obsahuje 4,24g Na2CO3 v 200cm3 roztoku? Roztok je 0,2 molární (značíme také 0,2M).

28. Molární zlomek látky A (xA) • podíl látkového množství nA rozpuštěné látky A a látkového množství všech složek roztoku • součet molárních zlomků všech složek roztoku se musí rovnat jedné ∑xA = 1 • vynásobením molárního zlomku xA stem získáme molové procento látky A

29. Příklad Urči molární zlomek jednotlivých prvků v Fe2O3 xFe v Fe2O3 je 2/5; xO v Fe2O3 je 3/5; Kontrola: xFe + xO = 1

30. Směšování roztoků • Pro výpočet přípravy roztoků o nižší koncentraci používáme: • Křížové pravidlo • Směšovací rovnici

31. Křížové pravidlo Př:Kolik 10% a kolik 20% roztoku se musí smísit, aby vzniklo 0,5 kg 12% roztoku téže látky? Řešení : • do levých rohů pomyslného čtverce zapíšeme výchozí koncentrace roztoků • do středu čtverce koncentraci výslednou • do kříže se odečítá nižší hodnota od vyšší • v pravých rozích se zapíší díly roztoku, který je třeba použít 20% 12 - 10 = 2díly 12% 2 díly 20% + 8 dílů 10% roztoku = 10 dílů = 0,5kg 1 díl = 0,5:10 = 0,05kg 10% 20 - 12 =8 dílů Je třeba 2 . 0,05 = 0,1kg 20% roztoku a 8 . 0,05= 0,4kg 10% roztoku

32. Směšovací rovnice • obsah látky je zadán v hmotnostních procentech (zlomku) • všechny hodnoty musí mít stejný rozměr • pokud se k ředění používá voda, tak má vždy koncentraci rovnou nule m1, m2 hmotnosti výchozích roztoků m1 + m2 = m celková hmotnost roztoku c 1, c2 koncentrace výchozích roztok c koncentrace výsledného roztoku m1 . c1 + m2 . c2 = ( m1 + m2 ) . c

33. Směšovací rovnici i křížové pravidlo • lze použít i pro výpočet OBJEMOVÝCH VELIČIN • objemového zlomku j, • objemových procent, látkové nebo hmotnostní koncentrace V1 , V2 objemy roztoků V1 + V2 = V celkový objem roztoku c1, c2 výchozí obsah látky nebo koncentrace ckonečný obsah látky nebo koncentrace V1. c1 + V2 c2 = ( V1 + V2) . c

34. Převod hmotnosti kapalin na objem • v chemické praxi se zpravidla kapaliny neváží, ale odměřují • hmotnost kapalin se na objem převádí pomocí hustoty V = objem kapaliny m = hmotnost kapaliny r = hustota kapaliny m r V=

35. Příklad • Kolik g 5% roztoku je nutno přidat ke 100 g 50% roztoku, aby vznikl roztok 20%? Křížové pravidlo: a) 50% 15dílů 1díl 20% 5% 30 dílů 2díly Směšovací rovnice: b) m1 . w1 + m2 . w2 = (m1 + m2) . w 100 . 50 + 5 m2 = (100 + m2) . 20 m2 = 200g Je nutno přidat 200g 5% roztoku. 1 díl 50%………..2 dílům 5% 100g………………x x = 2 . 100/1 = 200g (5%)

36. Příklady 1. Jaké procentuální složení má roztok, který vznikl z 25g HCl a 150g vody? (14,3%) 2. Jaký objem roztoku o látkové koncentraci 2 M (2mol/dm3) lze připravit z 224 g KOH? (2 dm3) 3. Kolik gramů 5,5% HCl je třeba přidat k 250g 36% roztoku téže kyseliny, aby vznikl 25% roztok? (141,026 g) 4. Jaké množství 25% HCl potřebujeme na přípravu 2 litrů 10% HCl (ρ = 1,25g/ml)? (1000g 25%HCl)

37. Použité informační zdroje obrázky č.[1,9,10] – autor Yvona Pufferová s použitím http://office.microsoft.com/csz/images/results.aspx?qu=chemick%C3%A1+k%C3%A1dinka&ex=1&origin=FX010132103#mt:2|is:4| [2] [online]. [cit. 2012-08-21]. Dostupné z http://www.fenetre24.com/heurtoir-tete-lion-bronze-pi-372.html [3] [online]. [cit. 2012-08-21]. Dostupné z http://dbuklid.cz/caj [4] [online]. [cit. 2012-08-21]. Dostupné z http://www.tvrtm.cz/tri-petiny-obyvatel-si-preji-vetsi-vyuzivani-zemniho-plynu-id-10023.html [5] [online]. [cit. 2012-08-21]. Dostupné z http://www.bdl-cee.com/banka-erlenmeyerova-s-prepazkou-pc [6] [online]. [cit. 2012-08-21]. Dostupné z http://www.tecnicall.cz/clanek/2012-01-zlato/ [7] [online]. [cit. 2012-08-21]. Dostupné z http://www.hhanky.estranky.cz/clanky/postupy---napady/plovouci-svicen-.html [8] [online]. [cit. 2012-08-21]. Dostupné z http://cwx.prenhall.com/petrucci/medialib/media_portfolio/text_images/FG14_08.JPG Literatura MAREČEK, Aleš a Jaroslav HONZA. Chemie pro čtyřletá gymnázia. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2002. ISBN 80-7182-055-5. VACÍK, Jiří. Přehled středoškolské chemie. Praha: Státní pedagogické nakladatelství Praha, 1990. ISBN 80-04-26388-7.

38. Tato prezentace vznikla na základě řešení projektu OPVK, registrační číslo: CZ.1.07/1.1.24/01.0114 s názvem „Podpora chemického a fyzikálního vzdělávání na gymnáziu Komenského v Havířově“ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.