Kafli 11

Samsetning lausnar getur verið breytileg, en samsetning efnasambands getur það ekki. Lausnir eru einsleitar á sameindasviði, en aðrar blöndur eru misleitar.

(a) Ferlið er innvermið þar sem lausnin tekur til sín varma. (b) Aðdráttarkraftar milli K⁺- og NO₃⁻-jóna eru sterkari en kraftarnir milli jónanna og vatnssameindanna; jóna-jóna víxlverkanirnar hafa lægri, neikvæðari orku. Leysingarferlið eykur því orku víxlverkananna og tekur varmaorku úr lausninni til að jafna þann mun. (c) Nei, kjörlausn myndast án þess að varmi losni eða bindist að ráði.

(a) jóna-tvískautskraftar; (b) tvískauts-tvískautskraftar; (c) dreifingarkraftar; (d) dreifingarkraftar; (e) vetnistengi

Varmi losnar þegar heildarmillisameindakraftar milli sameinda leysta efnisins og leysisins eru sterkari en heildarkraftarnir í hreinu leysta efninu og hreina leysinum: það losar varma að rjúfa veikari krafta og mynda sterkari. Varmi binst þegar heildarmillisameindakraftarnir í lausninni eru veikari en heildarkraftarnir í hreinu leysta efninu og hreina leysinum: það bindur varma að rjúfa sterkari krafta og mynda veikari.

NaCl-kristallar leysast upp í vatni, sem er skautaður vökvi með mjög stórt tvískautsvægi, og stakar jónir verða sterkt leysihjúpaðar af vatni. Hexan er óskautaður vökvi með tvískautsvægið núll og víxlverkar því ekki að ráði við jónirnar í NaCl-kristöllunum.

(a) Fe(NO₃)₃ er sterkur rafvaki og ætti því að sundrast að fullu í Fe³⁺- og NO₃⁻-jónir. Þess vegna lýsir (z) lausninni best. (b) Fe(NO₃)₃(s) ⟶ Fe³⁺(aq) + 3 NO₃⁻(aq)

(a) mikil rafleiðni (leysta efnið er jónaefni sem sundrast við leysingu); (b) mikil rafleiðni (leysta efnið er römm sýra og jónast að fullu við leysingu); (c) engin rafleiðni (leysta efnið er samgilt efnasamband, hvorki sýra né basi, og hvarfast ekki við vatn); (d) lítil rafleiðni (leysta efnið er daufur basi og jónast að hluta við leysingu)

(a) jóna-tvískautskraftar; (b) vetnistengi; (c) dreifingarkraftar; (d) tvískauts-tvískautskraftar; (e) dreifingarkraftar

Leysni fastra efna minnkar venjulega þegar lausn er kæld, en leysni lofttegunda minnkar venjulega þegar lausn er hituð.

40%

2,8 g

2,9 atm

102 L HCl

Kraftarnir milli sams konar sameinda eru sterkari en kraftarnir milli ólíkra sameinda. Því myndast sum svæði þar sem vatnssameindir útiloka olíusameindir og önnur þar sem olíusameindir útiloka vatnssameindir; útkoman er misleit blanda.

Báðar mynda einsleitar lausnir. Suðumarkshækkunin er sú sama í báðum lausnum, sem og gufuþrýstingslækkunin. Osmósuþrýstingurinn og frostmarkslækkunin eru einnig þau sömu fyrir báðar lausnir.

(a) Finndu fjölda móla af HNO₃ og H₂O í 100 g af lausninni. Finndu mólbrot þáttanna. (b) Mólbrot HNO₃ er 0,378. Mólbrot H₂O er 0,622.

(a) X_Na₂CO₃ = 0,0119; X_H₂O = 0,988. (b) X_NH₄NO₃ = 0,0928; X_H₂O = 0,907. (c) X_Cl₂ = 0,192; X_CH₂Cl₂ = 0,808. (d) X_C₅H₉N = 0,00426; X_CHCl₃ = 0,997.

Í 1 M lausn er eitt mól leysts efnis í nákvæmlega 1 L af lausn. Í 1 m lausn er eitt mól leysts efnis í nákvæmlega 1 kg af leysi.

(a) Ákvarðaðu mólmassa HNO₃. Ákvarðaðu fjölda móla af sýru í lausninni. Notaðu fjölda móla og massa leysisins til að ákvarða mólalstyrkinn. (b) 33,7 m

(a) 6,70 × 10⁻¹ m; (b) 5,67 m; (c) 2,8 m; (d) 0,0358 m

1,08 m

(a) Ákvarðaðu mólmassa súkrósa; ákvarðaðu fjölda móla af súkrósa í lausninni; breyttu massa leysisins í kílógrömm; notaðu fjölda móla og massa leysisins til að ákvarða mólalstyrkinn; ákvarðaðu muninn á suðumarki vatns og suðumarki lausnarinnar; ákvarðaðu nýja suðumarkið. (b) 100,5 °C

(a) Ákvarðaðu mólmassa súkrósa; ákvarðaðu fjölda móla af súkrósa í lausninni; breyttu massa leysisins í kílógrömm; notaðu fjölda móla og massa leysisins til að ákvarða mólalstyrkinn; ákvarðaðu muninn á frostmarki vatns og frostmarki lausnarinnar; ákvarðaðu nýja frostmarkið. (b) −1,8 °C

(a) Ákvarðaðu mólmassa Ca(NO₃)₂; ákvarðaðu fjölda móla af Ca(NO₃)₂ í lausninni; ákvarðaðu fjölda móla af jónum í lausninni; ákvarðaðu mólstyrk jónanna og síðan osmósuþrýstinginn. (b) 2,67 atm

(a) Ákvarðaðu mólalstyrkinn út frá suðumarksbreytingunni og K_b; ákvarðaðu mól leysts efnis í lausninni út frá mólalstyrknum og massa leysisins; ákvarðaðu mólmassann út frá fjölda móla og massa leysta efnisins. (b) 2,1 × 10² g mol⁻¹

Nei. Hreint bensen frýs við 5,5 °C og því lækkar mælt frostmark þessarar lausnar um ΔT_f = 5,5 − 0,4 = 5,1 °C. Útreiknað gildi, að því gefnu að HCl jónist ekki, er ΔT_f = (1,0 m)(5,14 °C/m) = 5,1 °C. Samræmi þessara gilda styður þá forsendu að HCl sé ekki jónað.

144 g mol⁻¹

0,870 °C

S₈

1,39 × 10⁴ g mol⁻¹

54 g

100,26 °C

(a) X_CH₃OH = 0,590; X_C₂H₅OH = 0,410. (b) Gufuþrýstingarnir eru: CH₃OH: 55 torr; C₂H₅OH: 18 torr. (c) CH₃OH: 0,75; C₂H₅OH: 0,25.

Jónirnar og efnasamböndin sem eru til staðar í vatninu í nautakjötinu lækka frostmark nautakjötsins niður fyrir −1 °C.

ΔT_b = K_bm = (1,20 °C/m)(9,41 g × (1 mol HgCl₂ / 271,496 g) / 0,03275 kg) = 1,27 °C. Mæld breyting er jöfn fræðilegri breytingu; því á sér engin sundrun stað.

Kvoðudreifingar samanstanda af ögnum sem eru mun stærri en uppleystu efnin í dæmigerðum lausnum. Kvoðuagnir eru annaðhvort mjög stórar sameindir eða samsöfn smærri einda sem eru venjulega nógu stór til að dreifa ljósi. Kvoður eru einsleitar á stórsæjum, sýnilegum mælikvarða, en lausnir eru einsleitar á smásæjum, sameindalegum mælikvarða.

Ef kvoðuagnirnar eru settar í rafgreiningarsellu færast þær í átt að rafskautinu sem hefur gagnstæða hleðslu við þær. Við það rafskaut afhleðast agnirnar og hlaupa saman í kekki sem botnfall.