VlastnostPůsobení a význam vynikající rozpouštědlotransport živin a odpadů, umožňuje průběh biogeochemických procesů vysoká dielektrická konstanta vysoká.

Slides:



Advertisements
Podobné prezentace
Tenze páry nad kapalinou a roztokem
Advertisements

Pokročilé výpočty s hmotnostním zlomkem
Voda Aktivita č.6: Poznáváme chemii Prezentace č. 3
Spalování paliv mění se chemicky vázaná energie v palivu na energii tepelnou pracovními látkami spalovacího procesu jsou: palivo vzduch (okysličovadlo)
Fázové rovnováhy Fáze je homogenní část soustavy oddělená od ostatních fází rozhraním, v němž se vlastnosti mění nespojitě – skokem. Soustavy s dvěma fázemi:
Teorie kyselin a zásad Výpočty pH
Molární množství, molární hmotnost a molární koncentrace
Název šablony: Inovace v chemii52/CH23/ , Vrtišková Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Název výukového materiálu: Základní chemické výpočty.
Chemické výpočty – část 2
1 Termodynamika kovů. 2 Základní pojmy – složka, fáze, soustava Základní pojmy – složka, fáze, soustava Složka – chemické individuum Fáze – chemicky i.
Typy chemických reakcí
Elektrochemie.
ROZTOKY.
Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření:
Fázové rovnováhy.
elektronová konfigurace
Komplexotvorné rovnováhy ve vodách
Soli Při vyslovení slova sůl se každému z nás vybaví kuchyňská sůl - chlorid sodný NaCl. V chemii jsou však soli velkou skupinou látek a chlorid sodný.
Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: III/2VY_32_inovace_ 41.
Soli Soli jsou iontové sloučeniny vzniklé neutralizační reakcí.
Chemické rovnováhy ve vodách
Rovnovážné stavy.
Skupenské stavy látek.
Voda Zpracoval: Lukáš Holý.
FMVD I - cvičení č.4 Navlhavost a nasáklivost dřeva.
Uhličitan vápenatý.
„Svět se skládá z atomů“
Salinita – iontové složení vody a
Roztoky roztoky jsou homogenní, nejméně dvousložkové soustavy
Fázové rovnováhy Fáze je homogenní část soustavy oddělená od ostatních fází rozhraním, v němž se vlastnosti mění nespojitě – skokem. Soustavy s dvěma fázemi:
Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření:
Abiotické faktory prostředí
Chemická rovnováha Pojem chemické rovnováhy jako dynamické rovnováhy.
Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: III/2VY_32_inovace_ 40.
Rovnovážné stavy.
III. SLOŽENÍ VÍCESLOŽKOVÝCH SOUSTAV
Schéma rovnovážného modelu Environmental Compartments
Roztoky Mgr. Jakub Janíček VY_32_INOVACE_Ch1r0111.
Základní charakteristiky látek
Střední odborné učiliště Liběchov Boží Voda Liběchov
Mgr. Andrea Cahelová Elektrické jevy
CHEMICKÁ VAZBA řešení molekulách Soudržná síla mezi atomy v ………………..
Nekovy ve vodách - sloučeniny dusíku
Tenze páry nad kapalinou a roztokem
Chemická rovnováha Pojem chemické rovnováhy jako dynamické rovnováhy.
Roztoky roztoky jsou homogenní, nejméně dvousložkové soustavy jsou tvořeny částicemi (molekulami, ionty) prostoupenými na molekulární úrovni částice jsou.
Nekovalentní interakce
Protolytické děje.
Termodynamika (kapitola 6.1.) Rozhoduje pouze počáteční a konečný stav Nezávisí na mechanismu změny Předpověď směru, samovolnosti a rozsahu reakcí Nepočítá.
Vlastnosti plynů a kapalin
Chemické a fyzikální vlastnosti karboxylových kyselin
Chemická rovnováha Výpočet rovnovážné konstanty, rovnvážného složení, ovlivnění rovnovážného složení.
vyjádření koncentrace a obsahu analytu ve vzorku
Děje v roztocích RNDr. Marta Najbertová.
Ideální plyn velikost a hmota částic je vůči jeho objemu zanedbatelná, mezi částicemi nejsou žádné interakce, žádná atrakce ani repulse. Částice ideálního.
Působení ekologických faktorů
Chemické reakce a výpočty Přírodovědný seminář – chemie 9. ročník ZŠ Benešov,Jiráskova 888 Ing. Bc. Jitka Moosová.
Číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ Číslo materiáluVY_III/2_INOVACE_04-02 Název školy Střední průmyslová škola stavební, Resslova 2, České Budějovice.
Chemické a fyzikální vlastnosti vody
biologicky nejdůležitější rozpouštědlo tvoří značný hmotnostní podíl orgánů značný význam pro životní pochody nejméně vody: zubní sklovina (0,2 %) x ledviny.
Anotace: Prezentace slouží k přehledu tématu vlastnosti vod Je určena pro výuku ekologie a monitorování životního prostředí v 1. a 2. ročníku střední.
Chemické vlastnosti vod Anotace: Prezentace slouží k přehledu tématu chemické vlastnosti vod Je určena pro výuku ekologie a monitorování životního prostředí.
EU peníze středním školám Název vzdělávacího materiálu: Roztoky Číslo vzdělávacího materiálu: ICT9/10 Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím.
Stavová rovnice ideálního plynu
REAKČNÍ KINETIKA X Y xX + yY zZ
Roztoky - elektrolyty.
Fyzikální vlastnosti vody a jejich význam
Vážková analýza - gravimetrie
Schéma rovnovážného modelu Environmental Compartments
Agrochemie – 7. cvičení.
Transkript prezentace:

VlastnostPůsobení a význam vynikající rozpouštědlotransport živin a odpadů, umožňuje průběh biogeochemických procesů vysoká dielektrická konstanta vysoká rozpustnost iontových sloučenin vysoké povrchové napětíkontrolní faktor pro fyziologii; kapky a povrchy transparentní pro viditelné a blízké UV záření bezbarvá dovoluje fotosyntézu ve vodném prostředí největší hustota v kapalném stavu při 4 °C led plave, izolace od promrznutí, udržení stratifikace vysoké výparné teplourčuje režim přenosu vody mezi atmosférou a vodou vysoké teplo tánístabilizace teplotního režimu při promrzání vysoká tepelná kapacitastabilizace teplotních podmínek Fyzikální vlastnosti vody a jejich význam

Vodíkové můstky (hydrogen bonds)

Srovnání bodů varu podobných sloučenin prvků periody Anomální vlastnosti vody: bod varu

Anomální vlastnosti vody: hustota Maximum hustoty 4 0 C Důsledek: led má nižší hustotu než kapalná voda

Rozpustnost tuhých látek a kapalin Voda jako rozpouštědlo Voda je nejrozšířenější polární rozpouštědlo. Některé látky zůstávají po rozpuštění v původní molekulární formě, jiné – elektrolyty – disociují a rozpadají se ve vodném roztoku na ionty. Jedná se zejména o látky, které v tuhé fázi existují jako iontové krystaly: většina z nich je vodě velmi dobře rozpustná, tj. jejich rozpustnost je alespoň mol/l. Rozpustnost iontových solí závisí na příslušném kationtu a aniontu, pro jednoduché soli lze při běžných teplotách použít jistá zobecněná pozorování. Platí také, že jejich rozpustnost s teplotou zpravidla roste (na rozdíl od rozpustnosti plynů).

Pravidla pro rozpustnost tuhých látek s iontovou strukturou Většina sodných, draselných a amonných solí jsou velmi dobře rozpustné; výjimkou je málo rozpustný KClO 4, který se používá k vysrážení draselného iontu z vodných roztoků. Dusičnany jsou vesměs dobře rozpustné. Uhličitany a fosfáty jsou zpravidla nerozpustné nebo málo rozpustné, s výjimkou sodných, draselných a amonných solí, které jsou velmi dobře rozpustné; fosforečnan hořečnato-amonný se používá k vysrážení hořčíku. Halogenidy jsou většinou velmi dobře rozpustné, s výjimkou halogenidů stříbra, olova a rtuti (mocenství I). PbCl 2 je slabě rozpustný, chloridy stříbra a rtuti (I) jsou téměř nerozpustné. Sírany jsou většinou dobře rozpustné, s výjimkou síranů vápníku, baria, stroncia, olova a rtuti (I), které jsou téměř nerozpustné. Síran stříbrný je slabě rozpustný. Sulfidy jsou zpravidla nerozpustné ve vodě.

Rozpustnost neiontových látek Rozpustnost se v tomto případě udává ve formě koncentrace ve vodném roztoku nebo se počítá z Henryho konstanty a tlaku nasycených par.

Rozpuštění jako chemická reakce Na proces rozpouštění lze pohlížet jako na chemickou reakci. Např. pro rozpouštění plynu A ve vodě jde o reakci Na tyto reakce se vztahují všechny termodynamické vztahy a kritéria, např. pro ně lze zapsat rovnovážnou konstantu K je rovnovážná konstanta reakce, a i je rovnovážná aktivita látky i, ν i stechiometrický koeficient látky i

Aktivita a standardní stavy Aktivita je definována jako podíl fugacity látky a fugacity ve (zvoleném) standardním stavu. Účelem aktivity je tedy vyjádřit odlišnost skutečného stavu látky od jejího zvoleného standardního stavu. Ten volíme tak, abychom látku ve standardním stavu dokázali pokud možno snadno a přesně popsat – a zároveň tak, aby nebyl příliš vzdálený skutečnému stavu látky (jinak by potřebná korekce – aktivita – byla příliš veliká). Standardní stavy proto volíme pro různé fáze různě. Např. pro plyny volíme jako standardní stav ideální plyn při teplotě systému a standardním tlaku p° = Pa. Aktivita je potom

Standardní stavy II Pro vodné roztoky volíme standardní stav roztoku při teplotě systému a jednotkové koncentraci: V případě tuhých iontových látek volíme standardní stav čisté látky při teplotě a tlaku systému, aktivita tuhé látky nebo kapaliny, pokud netvoří roztok, je tedy rovna 1.

Rovnovážná konstanta rozpouštěcích reakcí Rovnovážná konstanta reakce rozpouštění plynu A ve vodě je: Henryho konstanta je tedy jistou formou rovnovážné konstanty. U tuhé iontové látky, která se (neúplně) rozpouští ve vodě a přitom disociuje na ionty je rovnovážná konstanta (součin rozpustnosti):

Rozpouštění minerálů - příklady Vypočítejte molární rozpustnost AgCl ve vodě – rozpouštění probíhá podle reakce AgCl(s) --> Ag + + Cl -. Ze stechiometrické rovnice plyne že [Ag + ] = [Cl - ]. Protože K s = 1.76 x = [Ag + ][Cl - ] = [Ag + ] 2, [Ag + ] = 1.33 x a molární rozpustnost AgCl ve vodě je 1.33 x mol/l. Analýzou byla zjištěna koncentrace iontu Ca 2+ (aq) ve vodě, která je v kontaktu s fluoritem (CaF 2 ), rovna 3.32 x mol/l. Vypočítejte součin rozpustnosti CaF 2. Rovnovážná reakce je CaF 2 (s) Ca 2+ (aq) + 2F - (aq) a K s = [Ca 2+ ][F - ] 2. Při rozpuštění 1 molu CaF 2 vzniká 1 mol Ca 2+ a 2 moly F -. Tudíž [F - ] = 2[Ca 2+ ] K s = [Ca 2+ ](2[Ca 2+ ]) 2 ; K s = (3.32 x )(6.64 x ) 2 = 1.46 x

Rozpouštění plynů spojené s chemickou reakcí: CO 2 ve vodě Rozpouštění odpovídá reakci (1): pro kterou použijeme Henryho zákon (H = mol/(l·bar) = 29.41·10 5 Pa·l/mol, v atmosféře je 0.038% CO 2 ): Ve vodě, která je v rovnováze se vzduchem vzniká kyselina uhličitá podle reakce (2) s rovnovážnou konstantou K 2 :

CO 2 ve vodě II Kyselina uhličitá disociuje na hydrogenuhličitan, reakce (3) a dále na uhličitan, reakce (4): Kromě toho je třeba uvažovat autoprotolýzu vody, reakce (5): Všechny uvedené hodnoty disociačních konstant odpovídají 25°C.

CO 2 ve vodě III Rozpouštění CO 2 ve vodě a např. výpočet pH (tj. koncentrace iontů H + ) vyžaduje řešení soustavy rovnic (1)-(5). Rovnice (4) a (5) lze ovšem v případě otevřeného systému (v rovnováze s atmosférou) zanedbat a řešení se zjednoduší: pH vody v rovnováze s atmosférou (vodní plochy na nevápencovém podloží, atmosférická vlhkost) je tedy kolem 5.6. Dešťové kapky mají ve skutečnosti pH o něco vyšší (kolem 6), protože se rovnováha nestačí ustavit.

CO 2 ve vodě – závislost na tlaku Množství rozpuštěného CO 2 ve vodě bez jiných vlivů závisí, jak je patrné z výše uvedeného postupu, pouze na parciálním tlaku CO 2. Pokud je tento tlak vyšší, může být množství rozpuštěného CO 2 vyšší i mnohonásobně oproti volné vodě. Příklady: v hloubkách, ať již v podzemní vodě nebo v oceánech - k atmosférickému tlaku se přičte hydrostatický tlak ve vodě se zelenými rostlinami, které produkují CO 2 a ten se jen pomalu uvolňuje z jejich povrchu – v tomto případě jde vlastně o důsledek nerovnovážného stavu v sycených nápojích

CO 2 ve vodě – závislost na pH Pokud je pH vody ovlivněno přítomností kyselých nebo zásaditých látek, ve výpočtu je fixována hodnota c(H + ) a dopočítávají se koncentrace ostatních složek. Jejich relativní zastoupení v roztoku při různých hodnotách pH ukazuje následující graf: Celkové množství rozpuštěného CO 2 se tedy s pH zvyšuje.

Rozpouštění vápence V přítomnosti vápence k systému rovnic (1)-(5) přistupuje další rovnováha, vyjádřená rovnicí (6): Rozmezí u součinu rozpustnosti naznačuje, že rozpustnost závisí na mineralogické formě vápence (kalcit, aragonit, dolomit atd.) Řešení soustavy rovnic (1)- (6) je funkcí parciálního tlaku CO 2 a pH, rozpustnost vápence (vyjádřená např. pro volné ionty Ca 2+ ) na těchto veličinách závisí velmi výrazně. Minimální rozpustnost v otevřeném systému se pohybuje kolem 0.3 mmol/l Ca 2+.

10 − × 10 −3 10 − × 10 −3 10 − × 10 −4 10 − × 10 −4 10 − × 10 − × 10 − × 10 −4 10 − × 10 −4 10 − × 10 −3 10 − × 10 − × 10 − × 10 −2 Rozpouštění vápence II Rozpustnost vápence v závislosti na parciálním tlaku CO 2 a na pH. p(CO 2 ) pH c(Ca 2+ ) mol/l