Halmazállapotok Gáz Avogadro törvénye: azonos nyomású és hőmérsékletű gázok egyenlő térfogatában – az anyagi minőségtől, molekula méretétől függetlenül – azonos számú molekula van. Állapot Jellemzők Moláris térfogat (dm3/mol) Standard 25ºC, 0,1 MPa 24,5 Szobahőmérséklet 20ºC, 0,1 MPa 24,0 Normál 0ºC, 0,1 MPa 22,41 Tökéletes (ideális) gázok: A gázrészecskék között nincs semmilyen kölcsönhatás Térfogatuk elhanyagolható (V=0) Ideális gázok törvényei: Boyle-Mariotte: Vp=konst azaz p1V1=P2V2 Gay-Lussac: V=V0(1+t) p=p0(1+t) =1/273,15 Charles: V/T = V1/T1

Egyesített gáztörvény: Általános gáztörvény: pV=nRT ( R=8,314 m3Pa/molK, moláris gázállandó) mértékegységek R dimenziója alapján Példa: 0.5 mol Cl2 gáz térfogata 20 ºC-on 101,3 kPa nyomáson ? 101300 Pa • V = 0.5 mol • 8,314 • (273 + 20) K V = 0.012 m3

Halmazállapotok Folyadékok Folyadék: A részecskék sokkal közelebb vannak egymáshoz, mint a gázokban térfogatuk meghatározott V”üres”≈3%  diffúzió alakjuk nem meghatározott. Hűtésre  szilárd (megfagy) Melegítésre  gáz („elforr”) Jellemző tulajdonságok: Felületi feszültség (egységnyi új felület létrehozásához szükséges munka, egysége) Viszkozitás ( a folyadék részecskéinek egymással való súrlódása) Párolgás, egyensúlyi gőznyomás, Forráspont - párolgáshő, Fagyáspont - fagyáshő

Halmazállapotok Folyadékok

Halmazállapotok Folyadékok Folyadékkristályok: Részlegesen rendezett állapotban levő folyadékok (átmenet a folyadék és kristályos anyagok között. Hosszúkás molekulák, melyek hosszú távú rend kialakítására képesek. Sok fizikai tulajdonságuk a kristályokéhoz hasonlóan anizotróp, azaz irányfüggő. Elektromos vagy mágneses mező hatására a csoportok rendeződnek. Felhasználás: órák, számológépek, műszerekben kijelzők, LCD monitorok, TV különböző típusú (molekulától függő) elrendeződések

Halmazállapotok Oldatok Jellemzők: Ionos (és poláris) vegyületek poláris oldószerekben oldódnak jól (H2O, alkohol). A szilárd ionrács ionokra esik szét. Nemfémes elemek (pl. I) és apoláris szerves anyagok apoláris szerves oldószerekben oldódnak (benzol, kloroform, éter) Oldhatóság: pl. 100 g oldószer által feloldható anyag tömege Telítetlen – telített – túltelített (instabil) oldat Gázok oldhatóságát nyomással lehet növelni. Hőmérséklet szerepe: Oldáshő: mekkora hő szabadul fel, vagy mennyi hőt vesz fel a rendszer 1 mol anyag feloldásakor. Qoldás=DErács + DEszolv 1 mol anyag szolvatációját (hidratációját) kísérő energiaváltozás a szolvatációs (hidratációs) energia. Értéke negatív (energiafelszabadulás). Melegítés segít: KNO3, NH4Cl (itt oldódás endoterm) Hűtés segít: NH3, SO2, H2SO4 (itt oldódás exoterm)

Halmazállapotok Oldatok: koncentrációszámítás Fontosabb koncentrációk: moláris koncentráció (c): mol oldott anyag/1 dm3 oldatban (mol/dm3) tömegszázalék: gramm oldott anyag/100 gramm oldatban (m/m%) tömegkoncentráció: kg oldott anyag/1 m3 oldatban (kg/m3) Számítási példa: Számítsuk ki annak az oldatnak a moláris koncentrációját, melyet 100 g NaCl 0.4 dm3 vízben történt feloldásával kaptunk. Az atomtömegek: MNa=23, MCl= 35.5 Az NaCl moltömege: 23+35.5=58.5 g/mol 100 g NaCl = 100/58.5 = 1.71 mol ha 0.4 dm3 vizben van oldva 1.71 mol NaCl akkor 1 dm3 vizben van oldva 4.275 mol NaCl. Tehát az oldat koncentrációja 4.275 mol/dm3

Halmazállapotok Oldatok Kétkomponensű oldatok Elegyszabály R=R1x1+R2(1-x1) Oldhatóság μsz = μold μold= μoold + RT lnci ci = telítési koncentráció (L)

Halmazállapotok Oldatok Megoszlási hányados μ1 = μ2 μo1 + RT lnc1 = μo2 + RT lnc2

Halmazállapotok Oldatok Kétkomponensű elegyek Raoult törvény p=p0AxA + p0BxB = p0AxA + p0B(1-xB)

Desztillálás

Halmazállapotok Oldatok Kétkomponensű elegyek folyadék – gőz fázisdiagramja

Híg oldatok törvényei (kolligatív tulajdonságok) Az oldat tulajdonságai nem függenek az oldott anyag kémiai tulajdonságaitól, csak az oldószertől, illetve a részecskekoncentrációtól! Tenziócsökkenés: Fagyáspontcsökkenés Forráspontemelkedés Ozmotikus nyomás