Sparknotes SAT Chemie Lösungen
Dieser Abschnitt konzentriert sich auf das, was Sie brauchen, um über Lösungen, Lösungskonzentrationen kennen, und kolligativer Eigenschaften, um auf dem SAT II Chemie Test erfolgreich zu sein. Dieses Material ist eng mit dem Material aus der ersten Hälfte dieses Kapitels und gebunden in „Die Struktur der Materie.“
Eigenschaften von Lösungen
Eine Lösung ist eine homogene Mischung aus zwei oder mehr Substanzen, die in einer einzigen Phase vorliegen. Es gibt zwei Hauptteile zu jeder Lösung. Der gelöste Stoff ist die Komponente, eine Lösung, die in dem Lösungsmittel gelöst wird; es ist gewöhnlich in einer geringeren Menge als das Lösungsmittel. Das Lösungsmittel ist die Komponente, in der der gelösten Stoff gelöst ist, und es ist in der Regel in größerer Konzentration. Zum Beispiel wird in einer Lösung aus Salzwasser, Salz ist der gelöste Stoff und das Lösungsmittel Wasser ist. In Lösungen, bei denen das Lösungsmittel Wasser ist, wird die Lösung als eine wässrige Lösung bezeichnet.
Eine Lösung muss nicht Flüssigkeiten beinhalten. Zum Beispiel Luft ist eine Lösung, die aus Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid besteht, und anderen Spurengasen und Lot ist eine Lösung aus Blei und Zinn. Die Faustregel für Lösungen ist die Idee, die gerne löst wie. Polare, ionische Substanzen löslich sind in polaren Lösungsmitteln, während nicht-polare gelöste Stoffe in unpolaren Lösungsmitteln löslich sind. Zum Beispiel, Alkohol und Wasser, die beide polar sind, um eine Lösung und Jod und Tetrachlorkohlenstoff bilden kann, die sowohl unpolare sind, eine Lösung herzustellen. Allerdings Jod nicht ohne weiteres in polarem Wasser auflösen.
Das Lösungsverfahren
Damit ein gelösten Stoff in einem Lösungsmittel gelöst werden kann, muss die Anziehungskräfte zwischen dem gelösten Stoffe und dem Lösungsmittel Partikel groß genug sein, um die Anziehungskräfte innerhalb des reinen Lösungsmittels und rein solute zu überwinden. Der gelöste Stoff und das Lösungsmittel-Moleküle in einer Lösung expandiert im Vergleich zu ihrer Position innerhalb der Reinsubstanzen.
Der Prozess der Erweiterung, sowohl für den gelösten Stoff und Lösungsmittel führt zu einer Änderung in der Energie des Systems: Dieser Prozess entweder exotherm oder endotherm sein. vollständig solvatisiert wird (in der Regel durch Dipol-Dipol- oder Ionen-Dipol-Kräfte) Nach dem Auflösen wird der gelöste Stoff gesagt, und wenn das Lösungsmittel Wasser ist, wird der gelöste Stoff gesagt hydratisiert werden. Die Trennung der gelösten Teilchen voneinander vor dem Lösen ist ein endothermer Prozeß sowohl für Lösungsmittel und gelösten Stoff (Schritte 1 und 2), aber wenn der gelöste Stoff und das Lösungsmittel miteinander kombiniert wird, ist dies einen exothermen Prozess (Schritt 3). Wenn die Energie in Schritt freigesetzt 3 größer ist als die Energie in den Schritten 1 und 2 aufgenommen, die Lösung bildet und stabil ist.
Der Begriff Löslichkeit bezieht sich auf die maximale Menge von Material, das in einer bestimmten Menge des Lösungsmittels bei einer bestimmten Temperatur auflöst, eine stabile Lösung zu erzeugen. Mit Blick auf die Handlung von Löslichkeiten unten können Sie sehen, dass die meisten Feststoffe in der Löslichkeit erhöhen, mit einer Erhöhung der Temperatur.
Sättigungsgrade
Bei Bezugnahme auf Lösungen, gibt es drei Sättigungsgrade-ungesättigter, gesättigte und übersättigen. Wenn eine Lösung ungesättigt ist. das Lösungsmittel in der Lage ist mehr gelösten Stoff zu lösen. Wenn die Lösung gesättigt. das Lösemittel hat die maximale Menge des gelösten Stoffes gelöst, daß es bei der gegebenen Temperatur kann. An dieser Stelle sagen wir, dass die Lösung in einem dynamischen Gleichgewicht ist -die Prozesse der Auflösung und Fällung geschehen mit der gleichen Geschwindigkeit. Eine übersättigte Lösung ist ein, in der das Lösungsmittel enthält mehr gelösten Stoff, als sie theoretisch bei einer bestimmten Temperatur halten kann. Übersättigte Lösungen werden oft gebildet, indem eine Lösung, Erhitzen und mehr gelösten Stoff gelöst wird, dann Abkühlen der Lösung langsam nach unten. Diese Lösungen sind instabil und kristallisieren leicht.
Lösungen werden häufig als konzentrierte oder verdünnte werden. Diese beiden Begriffe sind sehr allgemein gehalten. Während konzentrierte zeigt an, dass es eine Menge des gelösten Stoffes in dem Lösungsmittel gelöst ist (vielleicht ist die Lösung in der Nähe gesättigt wird) und verdünnter zeigt an, dass eine kleine Menge an gelöstem Stoff in dem Lösungsmittel gelöst wird, müssen wir oft genau die Mengen in Chemie. Die Einheiten der Konzentration, die Sie sollten mit für die SAT-II-Prüfung vertraut sind unten überprüft.
Die Molarität der Lösung ist ein Maß für die Anzahl der Mole des gelösten Stoffes pro Liter der Lösung. Dies ist die häufigste Konzentrationseinheit in der Chemie eingesetzt. Zum Beispiel könnten Sie einen Ausdruck sehen, die wie folgt aussieht:
was bedeutet, daß 0,75 Mol NaCl pro 1,00 l Lösung gelöst ist. Die Klammern um die Zahl anzuzeigen, dass die Konzentration in Bezug auf die Molarität ausgedrückt wird. Lassen Sie uns jetzt durchlaufen, wie Sie die Molarität einer Lösung berechnen.
Berechnen Sie die Molarität einer Lösung durch Auflösen von 20,0 g festem NaOH in ausreichend Wasser, um 100 ml Lösung herzustellen.
Wandeln Gramm auf Mole:
Bestimmte Lösungen sind in der Lage, einen elektrischen Strom leitend und diese Lösungen werden als Elektrolyte. Allgemein gesprochen, sagen wir, dass es drei Klassen von Elektrolyten (Lösungen, die einen Strom leiten): Säuren, Basen und Salze.
- Starke Elektrolyte bestehen aus gelösten Stoffen, die vollständig in Lösung dissoziieren. Starke Säuren, starke Basen, und lösliche Salze sind in dieser Kategorie. (Wir werden Säuren und Basen in Kapitel diskutieren 6.)
- Nicht-Elektrolyte sind Substanzen, die überwiegend kovalent gebunden sind, werden im allgemeinen nicht Ionen in der Lösung herzustellen, und daher werden als Nichtleiter.
- Schwache Elektrolyte bestehen aus gelösten Stoffen, die nur ein wenig in Lösung dissoziieren. Schwache Säuren, schwache Basen und leicht lösliche Salze sind in dieser Kategorie.
Je größer der Grad der Dissoziation des gelösten Stoffes, desto größer ist die Leitfähigkeit der Lösung. Betrachten wir zwei Säurelösungen, die die gleiche Konzentration Salzsäure und Essigsäure haben. Salzsäure ionisiert vollständig, während nur etwa 2% der Essigsäuremoleküle ionisiert. Wenn ein Leitfähigkeitsgerät die beiden Lösungen zu testen, würde HCl einen elektrischen Strom in einem viel größeren Ausmaß führen, weil es mehr verfügbare Ladung in Lösung ist. Unten ist eine Figur, die die Ionisierung von Bariumchlorid zeigt; wie man die Ba + und Cl sehen kann, - Ionen schweben frei in Lösung, und dies macht Bariumchlorid einen Elektrolyten.
Eigenschaften von Lösungen, die von der Anzahl der gelösten Teilchen abhängt, die pro Lösungsmittelmolekül sind kolligativen Eigenschaften genannt. Die Konzentration des gelösten Stoffes in einer Lösung kann verschiedene physikalische Eigenschaften des Lösungsmittels einschließlich seines Gefrierpunkts, Siedepunkt und Dampfdruck beeinflussen. Für die SAT II müssen Sie nur mit den ersten beiden vertraut sein.
Gefrierpunkterniedrigung
Warum ist Gefrierpunkt es eine Lösung unter den einem reinen Lösungsmittel depressiv? Die Antwort liegt in der Tatsache, dass Cluster, um Moleküle zu gefrieren. Sie müssen einen Ort, in dem miteinander und haben angezogen werden, um Cluster; wenn sie als Lösungsmittel wirken, erhalten gelöste Moleküle im Weg und verhindern, dass sie Clustering eng zusammen. Je mehr Ionen in der Lösung, desto größer die Wirkung auf den Gefrierpunkt. Wir können die Wirkung dieser gelösten Teilchen berechnen, indem die folgende Formel verwendet:
DTF = die Änderung des Gefrierpunktes
Kf = molalen Gefrierpunkt-Erniedrigungskonstante für den Stoff (für Wasser = 1.86ºC / m)
m = Molalität der Lösung
i = Anzahl der Ionen in der Lösung (dies ist gleich 1 für eine kovalente Verbindungen und ist auf die Anzahl der Ionen in der Lösung für die ionischen Verbindungen gleich)
Südepunkterhöhung
Wie Sie in diesem Kapitel gelernt haben, ist der Siedepunkt einer Substanz, bei der die Temperatur der Dampfdruck Atmosphärendruck entspricht. Da Dampfdruck wird durch die Zugabe eines nichtflüchtigen gelösten Stoffes gesenkt wird, wird der Siedepunkt erhöht. Warum? Da die gelösten Teilchen in der Art und Weise der Lösemittelteilchen erhalten versuchen, die Substanz zu entkommen, wie sie um schneller zu bewegen, wird es mehr Energie für den Dampfdruck nehmen Atmosphärendruck zu erreichen, und damit erhöht sich der Siedepunkt. Wir können die Veränderung in den Siedepunkt in einer Art und Weise berechnet werden, die ähnlich ist, wie wir die Änderung des Gefrierpunktes berechnen:
Kb = molale Südepunkterhöhung Konstante (für Wasser = 0.51˚C / m)
Nun versuchen, ein Problem, das mit Gefrierpunkterniedrigung und Südepunkterhöhung beschäftigt.
Berechne den Gefrierpunkt und Siedepunkt einer Lösung von 100 g Ethylenglykol (C2 H6 O2) in 900 g Wasser.