Fizikai kémia I. az 1/13. GL és VL osztály részére Gázok oldódása folyadékban http://tp1957.atw.hu/fk_43.ppt

Alapfogalmak A gázok oldatai mindig reális elegyek: a képződéskor mindig van térfogat- és energia (hőmérséklet) változás. Oldhatóság: adott körülmények között mennyi anyag oldó- dik 100 g oldószerben. Gázok esetén gyakran adják meg a feloldható gáz térfogatát. Lehet viszonnyal is jellemezni az oldhatóságot: saját térfogatának hányszorosát képes fel- oldani a folyadék. A gázok oldhatósága folyadékban függ a gáz és a folyadék anyagi minőségétől, a hőmérséklettől, a gáz parciális nyomásától, más oldott anyagoktól. Az anyagi minőségek hatása: poláris molekulájú gáz poláris folyadékban (HCl - H2O), apoláris apolárisban oldódik jól (O2 - szerves oldószer).

Alapfogalmak A gázok oldódása folyadékban azzal jár, hogy a gáz részecskéi nem mozoghatnak úgy tovább, a mozgási energia különbség felszabadul, azaz az oldódás exoterm hőszínezetű (ΔHo<0). A legkisebb kényszer elve alapján ebből következik, hogy a hőmérséklet növekedésével a gázok oldhatósága csökken. A hőmérsékletfüggés: c nem forralható ki kiforralható Tf = forráspont Tf T

Hőmérsékletfüggés A hőmérsékletfüggés egy megnyilvánulása: 7 8 9 10 11 12 mg/dm3

A gázok oldódása A gázok oldódása folyadékban lehet fizikai folyamat, kémiai folyamat: CO2 + H2O → H2CO3. Az, hogy a gáz kiforralható-e teljesen, nem függ össze sem az oldódás jellegével (fizikai vagy kémiai), sem a gáz ideális vagy reális voltával. A CO2 kémiailag oldódik, mégis kiforralható. Ha egy gáz nem forralható ki, akkor azeotrópot alkot, a legismertebb ilyen anyag a HCl. A sósav vizes oldata forraláskor bármilyen összetételről indulva a 20 m/m%-os azeotróp felé tart.

A gázok oldhatósága A nyomásfüggés: ci = k·pi (Henry - Dalton törvény) (pi az i-edik összetevő parciális nyomása) A hőmérséklet- és nyomásfüggés egy ábrán: c T = állandó p

A gázok oldhatósága Más oldott anyagok hatása: az édesvíz (0 sótartalom) jobban oldja az oxigént, mint a tengervíz (35 g/dm3 sótartalom)

Összefoglaló kérdések Miért nem lehet a gázok oldata ideális elegy? (2 pont) Mitől függ a gázok oldhatósága? (4 pont) Milyen hőszínezetű a gázok oldódása és miért? (1+2 pont) Rajzolja fel a gázok oldhatóságának hőmérséklet-függését! (4 pont) Rajzolja fel a gázok oldhatóságának nyomásfüggését! (4 pont)

A többi alfejezet Gázelegyek Folyadékelegyek Gázok oldódása folyadékokban Szilárd anyagok oldódása folyadékokban Megoszlás két oldószer között A híg oldatok törvényei

Szakirodalom Tankönyvek (általános vegyipari technikusi szak részére) Dr. KOPCSA József: Fizikai kémia (technikusképzés, III. és IV. évf. számára) Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1998. Példatárak Dr. STANKOVICS Éva: Kémiai és fizikai kémiai szakmai vizsgafeladatok II/14. évfolyam tanulói jegyzet