DIS

PE

RZ

NI

SIS

TE

MI

-R

AST

VO

RI

•P

ojm

ovi i

def

inic

ije

•P

ravi

ras

tvor

i•

Pro

ces

rast

vara

nja

•R

astv

aran

je č

vrst

ih, t

ečni

h i g

asov

itih

sup

stan

ci u

tečn

osti

ma

(H2O

) •

Kva

ntit

ativ

ni s

asta

v ra

stvo

ra

•D

ifuz

ija

i osm

oza

•K

olig

ativ

ne o

sobi

ne r

astv

ora

2 i 4

-11-

2010

1

Dis

perz

ni s

iste

mi nastaju ravnomernim rasporeñivanjem (

disp

ergo

vanj

em)

jedn

e su

psta

nce

u dr

ugoj

Sad

rže

najm

anje

dve

kom

pone

nte:

•

disp

erzn

o sr

edst

vo

•di

sper

gova

nu s

upst

ancu

Svoj

sva:

prom

enlj

iva

za

vise

od

sast

ava

i oso

bina

kom

pone

nata

sis

tem

a

Pod

ela

disp

erzn

ih s

iste

ma:

•pr

ema

veliči

ni č

esti

cadi

sper

gova

ne s

upst

ance

•

prem

a ag

rega

tnom

sta

nju

disp

ergo

vane

su

psta

nce

i dis

perz

nog

sred

stva

2

Pod

ela

prem

a ve

ličin

i čes

tica

dis

perg

ovan

e su

psta

nce:

•G

rubo

-dis

perz

ni s

iste

mi

čest

ice

disp

ergo

vane

sup

stan

ce >

100

nm

(v

idlj

ive

goli

m o

kom

)

•K

oloi

dni r

astv

ori

čest

ice

disp

ergo

vane

sup

stan

ce1-

100

nm

(vid

ljiv

e ul

tra-

mik

rosk

opom

)

•P

ravi

(m

olek

ulsk

i) r

astv

ori

čest

ice

disp

ergo

vane

faz

e:m

olek

uli i

/ili

joni

(1

nm)

3

Gru

bo-d

ispe

rzni

sis

tem

i: h

eter

ogen

e sm

eše

Pra

ktičan

zn

ačaj

:

•su

spen

zije

(čv

rsta

sup

stan

ca d

ispe

rgov

ana

u tečn

oj)

•em

ulzi

je

(teč

na s

upst

anca

dis

perg

ovan

a u

drug

oj

tečn

oj s

upst

anci

sa

kojo

m s

e ne

meš

a)

Oso

bin

e:sp

onta

na s

edim

enta

cija

(ta

lože

nje;

raz

dvaj

anje

faz

a)

4

PR

AV

I R

AST

VO

RI

-ho

mog

eni s

iste

mi

-di

sper

gova

nasu

psta

nca:

mal

i mol

ekul

i i/il

i jon

i

Dis

perz

no s

reds

tvo

= r

astv

arač

Dis

perg

ovan

a su

psta

nca

= r

astv

oren

a su

psta

nca

(ras

tvor

ak)

5

•Is

to a

greg

atno

sta

nje

Rast

varač:

sups

tanc

ako

jaje

u većo

j kol

ičin

i

Izuz

etak

: vo

da (

uvek

se

označa

va k

ao r

astv

arač

)

Na

prim

er, 9

8 %

H2S

O4

je v

oden

i ras

tvor

kis

elin

e (v

oda

se o

znač

ava

kao

rast

varač

iako

je im

a sa

mo

2 %

)

•R

azlič

ita

agre

gatn

a st

anja

rast

varač:

sups

tanc

ako

jaim

ais

to a

greg

atno

stan

jeka

o ra

stvo

r

Kak

o u

prav

om r

astv

oru

iden

tifi

kova

ti r

astv

oren

u su

psta

ncu

i ra

stva

rač?

6

PR

OC

ES

RA

STV

AR

AN

JA

Ras

tvar

anje

nek

e su

psta

nce

u ra

stva

raču

zav

isi o

d:

•te

mpe

ratu

re

•pr

irod

e ra

stvo

rene

sup

stan

ce i

rast

varača

Vrs

te m

eñum

olek

ulsk

ih in

tera

kcij

a od

koj

ih z

avis

i ras

tvar

anje

:

•ra

stvo

rena

sup

stan

ca -

rast

vore

na s

upst

anca

•ra

stva

rač

–ra

stva

rač

•ra

stvo

rena

sup

stan

ca -

rast

varač

7

•R

astv

aran

je e

gzot

erm

no:

a +

b <

c

•R

astv

aran

je e

ndot

erm

no:

a +

b >

c

(a)

rask

idan

je v

eza

supst

anca –

supst

anca (

endo

term

no)

(b)

rask

idan

je v

eza

rast

varač

–ra

stvarač

(end

oter

mno

)

(c)

obra

zova

nje

veza

rast

varač

–su

pst

anca (

egzo

term

no)

Pri

ras

tvar

anju

sup

stan

ce u

ras

tvar

aču

dola

zi d

o sl

edeć

ih p

rom

ena:

8

Pri

men

a to

plot

nog

efek

ata

rast

vara

nja

Egz

oter

mno

ras

tvar

anje

u v

odi:

AlC

l 3, C

a(C

H3C

OO

) 2

End

oter

mno

ras

tvar

anje

u v

odi:

NH

4NO

3

“Ins

tant

hla

dni i

vrući

pak

eti”

Am

onij

um-n

itra

t, N

H4N

O3,

pri

ras

tvar

anju

u

vodi

sni

žava

tem

pera

turu

sa

20 o C

na

0 o C

(p

rim

enju

je s

e ko

d po

vred

a)

9

Pol

arni

Vod

a H

2O

Met

anol

C

H3O

H

Eta

nol

C2H

5OH

HCH H

C H

C

HH H

CH H

CH H

CH H

H

Cl

CCl

Cl

Cl

Nep

olar

ni

Hek

san

C6H

14

Ben

zen

C6H

6

Ugl

jent

etra

hlor

idC

Cl 4

RA

STV

AR

AČ

I

"S

LIČ

NO

SE

U S

LIČ

NO

M R

AS

TV

AR

A“

-po

larn

i ras

tvar

ači r

astv

araj

u po

larn

e su

psta

nce

-ne

pola

rni r

astv

arač

i ras

tvar

aju

nepo

larn

e su

psta

nce

10

1. P

olar

nasu

psta

nca

i pol

aran

rast

varač

H2O

-H

2O :

vo

doničn

a ve

za

CH

3CH

2OH

-C

H3C

H2O

H:

vodo

ničn

a ve

za

H2O

-C

H3C

H2O

H :

vo

doničn

a ve

za

Sve

inte

rakc

ije

su s

lične

jač

ine

Eta

nols

e do

bro

rast

vara

u vo

di (

meš

aju

se u

svi

m o

dnos

ima)

vo

don

ična

veza

vo

don

ična

veza

vo

don

ična

veza

11

2. N

epol

arna

sups

tanc

ai p

olar

anra

stva

rač

H2O

-H

2O :

vo

doničn

a ve

za

I 2–

I 2:

disp

erzi

one

sile

(

Lon

dono

ve s

ile)

H2O

–I 2

:

dis

perz

ione

sil

e (

dipo

l-in

duko

vani

dip

ol)

H2O

–I 2

inte

rakc

ije

mno

go s

labi

je o

d H

2O -

H2O

inte

rakc

ija

Ele

men

tarn

i jod

se

slab

o ra

stva

rau

vodi

12

3. N

epol

arna

sups

tanc

ai n

epol

aran

rast

varač

heks

an–

heks

an:

disp

erzi

one

sile

hept

an–

hept

an:

disp

erzi

one

sile

heks

an-

hept

an:

d

ispe

rzio

ne s

ile

n-he

ksan

(C6H

14)

i n-h

epta

n(C

5H12

) se

pot

puno

meš

aju

jeda

n sa

dru

gim

Sve

inte

rakc

ije

su s

lične

jač

ine

13

4. J

onsk

o je

dinj

enje

i pol

aran

rast

varač

(vod

a)

H2O

-H

2O :

vo

doničn

a ve

za

jon

-jo

n:

jons

ka v

eza

jon

-H

2O :

j

on –

dipo

lint

erak

cija

Pri

hid

rata

ciji

jona

(H

2O –

jon

inte

rakc

ije)

u veći

ni s

luča

jeva

osl

obañ

a se

do

voljn

o en

ergi

je d

a se

nad

okna

di e

nerg

ija u

troš

ena

za r

aski

danj

e H

2O -

H2O

inte

rakc

ija k

aoi

jon

-jo

nin

tera

kcija

u k

rist

alno

j reš

etki

jons

kog

jedi

njen

ja.

Već

ina

jons

kih

jedi

njen

ja s

e do

bro

rast

vara

u v

odi

14

Zaš

to s

e ne

ke j

onsk

e su

psta

nce

slab

o ra

stva

raju

u v

odi ?

H2O

-H

2O :

vo

doničn

a ve

za

Ag+

-C

l-:

jons

ka v

eza

(u o

vom

sluča

ju v

eom

a ja

ka)

H2O

-A

g+u

ovom

sluč

aju

rela

tivno

sla

baH

2O -

Cl-

jon

–di

poli

nter

akci

ja

H2O

–A

g+i H

2O -

Cl-

inte

rakc

ije

nisu

dov

oljn

o ja

ke d

a pr

evaz

iñu

Ag+

-C

l-ve

zu (

jaka

jons

ka v

eze

u kr

ista

lnoj

reš

etki

AgC

l)

(npr

. C

aCO

3, C

aSO

4, A

gCl,

... )

15

Vod

aB

enze

n

Vod

eni

rast

vor

I 2

Ben

zen

Jod

–ne

pola

rna

sups

atan

caV

oda

–po

lara

n ra

stva

rač

Ben

zen

–ne

pola

ran

rast

varač

Pri

mer

. R

astv

aran

je j

oda

u po

larn

om i

nepo

larn

omra

stva

raču

I 2

I 2

I 2

Delimično rastvaranje

Potpuno rastvaranje

I 2I 2

je iz

vod

enog

ras

tvor

a pr

ešao

u b

enze

n

16

Pri

mer

. K

akva

je

rast

vorl

jivo

stiu

vod

i dat

ihje

dinj

enja

?

Vita

min

A -

rastv

orljiv

u m

astim

aV

ita

min

C -

rastv

orljiv

u v

odi

Ve

liki b

roj O

H g

rup

a i a

tom

a

kis

eon

ika o

mo

gućava

grañe

nje

vo

do

nič

nih

veza

sa

vo

do

m

(sko

ro n

ep

ola

ran

)

17

Hid

rofi

lan

–im

a af

inite

t pre

ma

vodi

Ter

min

olog

ija

koja

se

kori

sti k

od r

astv

ora

Hid

roso

lubi

lan

–ra

stvo

ran

u vo

di (

pola

rnom

ras

tvar

aču)

Hid

rofo

ban

–ne

ma

afin

itet p

rem

a vo

di

Lip

ofila

n–

ima

afin

itet p

rem

a m

asti

ma

Lip

osol

ubila

n–

rast

vora

nu

mas

tim

a (n

epol

arno

mra

stva

raču

)

Lip

ofob

an–

nem

a af

inite

t pre

ma

mas

tima

18

SOL

VA

TA

CIJ

A

okru

živa

nje če

stic

a ra

stvo

rene

sup

stan

ce m

olek

ulim

a ra

stva

rača

� ���H

IDR

AT

AC

IJA

(za

vode

ni r

astv

or)

Hid

rata

cija

je

jako

egz

oter

man

pro

ces

za:

• •••jo

ne

• •••po

larn

e m

olek

ule

Jake

meñ

umol

ekul

ske

inte

rakc

ije:

pola

rni m

olek

uliv

ode

-jo

nira

stvo

rene

sup

stan

cepo

larn

i mol

ekul

ivod

e -

pola

rni m

olek

ulir

astv

oren

e su

psta

nce

19

Ras

tvor

iteč

nih

sups

tanc

iu t

ečni

mra

stva

rači

ma

-m

ešan

jetečn

osti

-

"S

LIČ

NO

SE

U S

LIČ

NO

M R

AS

TV

AR

A"

Pri

meš

anju

tečn

osti

pos

toje

3 m

oguć

nost

i:

•T

ečno

sti s

e ne

meš

aju

(dva

slo

ja)

•D

elim

ično

meš

aju

•P

otpu

no m

ešaj

u(j

edna

tečn

a fa

za)

Teč

nost

i se

ne m

ešaj

uT

ečno

sti s

e po

tpun

o m

ešaj

u

20

Razb

laži

van

je k

on

c. m

iner

aln

ih k

isel

ina

(egzo

term

an

pro

ces)

Pri

mer

: r

azbl

aživ

anje

kon

c. H

2SO

4

Zbo

gja

kih

vodo

ničn

ih v

eza

H2O

-H

2SO

4 os

lobaña

se

veli

ka to

plot

a

Vod

a u

kise

linu

→N

E!!

!!!

(pri

nag

lom

dod

atku

mož

e doći

do

prsk

anja

kis

elin

e)

Kis

elin

au

vodu

→ →→→pa

žlji

vouz

meš

anje

DA

!!!!

21

Ras

tvor

i gas

ova

u tečn

osti

ma

Zav

isi o

d:

• •••pr

irod

e ga

sa• •••

prir

ode

tečn

osti

• •••te

mpe

ratu

re (

egzo

term

an p

roce

s)• •••

prit

iska

Nep

olar

ni g

asov

i (H

2, C

H4,

O2,

He,

...)

sla

bo s

e ra

stva

raju

u tečn

osti

ma

Pol

arni

gas

ovis

e ne

što

bolj

e ra

stva

raju

u p

olar

nim

ras

tvar

ačim

a

Izra

žava

nje

rast

vorl

jivo

sti g

asa:

rast

varača

V

gasa

V

Ψ= ===

22

U v

odi s

e zn

ačaj

nije

ras

tvar

aju:

1)ga

sovi

koj

i rea

guju

sa

vodo

m (

CO

2sa

vod

om g

radi

H2C

O3)

2)ga

sovi

koj

i gra

de v

odon

ične

veze

sa

vodo

m (

HF

, NH

3)

3) g

asov

i koj

i jon

izuj

u u

vodi

(H

Cl,

HI,

HB

r)

HC

l (g)

→H

+(a

q) +

Cl-

(aq)

Ras

tvar

anje

gas

ova

u vo

di

23

Uti

caj

tem

pera

ture

na

rast

vara

nje

gaso

va

Pov

ećan

jete

mpe

ratu

re(P

= c

onst

)sm

anju

jera

stvo

rlji

vost

i

Pov

ećan

je t

empe

ratu

re↓ po

veća

va k

inet

ičku

ene

rgij

u↓ po

veća

va s

e br

zine

mol

ekul

a ga

sa(g

as la

kše

napu

šta

rast

vor)

↓ sman

juje

se

rast

vorl

jivo

sti

24

Uti

caj

prit

iska

na

rast

vara

nje

gaso

va

Hen

rije

v(H

enry

) za

kon:

Na

kons

tant

noj t

empe

ratu

ri r

astv

orlj

ivos

t gas

au

tečn

osti

je d

irek

tno

prop

orci

onal

na p

arci

alno

m p

riti

sku

gasa

izna

d tečn

osti

(važ

i za

slab

o ra

stvo

rlji

ve g

asov

eko

jihe

mij

skin

ere

aguj

usa

rast

varače

m)

Sg

-ra

stvo

rlji

vost

gas

a (a

lter

nati

vno

obel

ežav

anje

: Rg)

k H -

Hen

rije

va k

onst

anta

pro

porc

iona

lite

ta

(k

arak

teri

stič

na z

a ga

s i r

astv

arač

) P

g-

parc

ijal

ni p

riti

sak

gasa

S g=k H

Pg

25

KV

AN

TIT

AT

IVN

I S

AST

AV

RA

STV

OR

A

U P

RA

KSI

SE

NA

JČE

ŠĆE

KO

RIS

TI:

•U

deo

mas

e•

Mas

ena

konc

entr

acij

a•

Kol

ičin

ska

konc

entr

acij

a•

Mol

alit

et

26

Nei

men

ovan

bro

j: 0

–1

Pom

nože

n sa

100

: ud

eo m

ase

izra

žen

u %

Bro

j gra

ma r

ast

vore

ne

supst

ance

u 1

00 g

rast

vora

iR

AST

VO

RA

Σm

m(B

)

m

m(B

)ω

(B)

==

Ude

o m

ase

27

%pr

ocen

at (

broj

gra

ma

rast

vore

ne s

upst

ance

u 1

00 g

ras

tvor

a)

‰pr

omil

(

broj

gra

ma

rast

vore

ne s

upst

ance

u 1

000

g ra

stvo

ra)

ppm

(par

ts p

er m

illi

on)

ppb

(par

ts p

er b

ilio

n)U p

raks

i se

kori

ste:

28

Bro

j gra

ma r

ast

vore

ne

supst

ance

u1 d

m3

rast

vora

RA

STV

OR

AV

)B(

m)

B(= ===

γ γγγ3

dm

g

Lg

1 cm

3⇒

1 m

L(1

ml)

Mas

ena

konc

entr

acij

a

1 dm

3⇒

1L(1

l)

lg

29

Bro

j m

olo

va r

ast

vore

ne s

upst

ance

u1

dm

3ra

stvora

RA

STV

OR

AV

)B(

n)

B(c= ===

Lmol

3dmm

ol

Ozn

ačav

a se

kao

:c,

[ [[[

] ]]],

M

M (

mol

arit

et)

-st

ara

ozna

ka z

a ko

liči

nsku

kon

cent

raci

ju

-ko

rist

i se

i dan

as

1 M

≡1

mol

/dm

3

Kol

ičin

ska

konc

entr

acij

a

30

Odn

osko

liči

nera

stvo

rene

sups

tanc

eB

i m

ase

rast

varača

A:

)A(

m

)B(

n)

B(b

= ===kgm

ol

Mol

alit

et

Bro

j m

olo

va r

ast

vore

ne s

upst

ance

u 1

kg r

ast

varača

U li

tera

turi

ozn

ačav

a se

i sa

m

31

GU

STIN

A R

AST

VO

RA

RA

STV

OR

A

RA

STV

OR

A

Vm= ===

ρ ρρρ3

cm

g

Ras

tvor

:

w <

5 %

, ρ ρρρ≈

1 g/

cm3

Vod

a:

ρ ρρρ=

1 g

/cm

3(4

o C)

32

�M

asa

nast

alog

ras

tvor

a (m

3) u

vek

je je

dnak

zbi

ru m

asa

rast

vora

koj

i se

meš

aju

(m1

i m2)

:

m1

+ m

2 =

m

3

�P

ri m

ešan

ju d

va r

astv

ora

razl

ičit

ih k

once

ntra

cija

ili r

azbl

aživ

anju

ko

ncen

trov

anih

rast

vora

vod

om z

apre

min

a na

stal

og r

astv

ora

(V3)

ne

mor

a bi

ti je

dnak

a zb

iru

poče

tnih

zap

rem

ina

(V1

i V2)

:

V1

+ V

2<

V3

(šir

enje

zap

rem

ine)

V1

+ V

2>

V3

(sm

anje

nje,

kon

trak

cija

zap

rem

ine)

V1

+ V

2=

V3

kod

razb

laže

nih

ras

tvor

a

Važ

no !

!!

PR

OM

EN

A Z

AP

RE

MIN

E P

RI

ME

ŠAN

JU R

AST

VO

RA

33

50 m

l50

ml

V1

+ V

2>

V3

m1

+ m

2 =

m3

V1

m1

V2

m2

V3

m3

100

ml

H2O

c. H

2SO

4

V3

< 1

00 m

l

Pri

meš

anju

konc

. H2S

O4

i vo

de d

olaz

i do

kont

rakc

ijaza

prem

ine

rast

vora

RA

STV

OR

12

3

34

sups

tanc

a nera

stvo

rena⇄

sups

tanc

a rast

vore

na

rast

vara

nje

sups

tanc

e u

zavi

snos

ti od

vre

men

a

ravn

otež

a

Zas

ićen

ras

tvor

nas

taje

kad

a se

usp

osta

vi r

avno

teža

iz

meñ

u ne

rast

vore

nesu

psta

nce

i sup

stan

ce u

ras

tvor

u:

ZA

SIĆ

EN

RA

ST

VO

R

RA

STV

OR

LJI

VO

ST

35

�Z

asić

enra

stvo

r:sa

drži

mak

sim

alnu

količi

nura

stvo

rene

sups

tanc

ena

odreñe

nojt

empe

ratu

ri

�N

ezas

ićen

rast

vor:

sad

ržim

anju

količi

nura

stvo

rene

sups

tanc

eod

zasiće

nog,

na

odreñe

nojt

empe

ratu

ri

�P

resiće

nra

stvo

r:

sadr

živeću

količi

nura

stvo

rene

sups

tanc

eod

zasiće

nog,

na

odreñe

nojt

empe

ratu

ri

36

Pre

siće

nra

stvo

rje

nes

tabi

lan

(met

asta

bila

n)-

meš

anje

m r

astv

ora

ili u

noše

njem

kri

stal

a vi

šak

rast

vore

ne

sups

tanc

e se

talo

ži

pres

ićen

rast

vor

→ →→→za

siće

n+

vi

šak

rast

vore

nesu

psta

nce

37

Ras

tvor

ljiv

ost

se is

kazu

je k

once

ntra

cijo

m z

asić

enog

ras

tvor

a, n

a od

reñe

noj t

empe

ratu

ri

Najče

šće

se iz

raža

vaka

o:

-ko

liči

nska

kon

cent

raci

ja (

mol

/dm

3 ), t

j. m

olar

na r

astv

orlj

ivos

t-

mas

ena

konc

entr

acija

(g/

dm3 )

-

koef

icij

ent

rast

vorl

jivo

sti(

mas

ara

stvo

rene

sups

tanc

eu

100

g ra

stva

rača

naod

reñe

nojt

empe

ratu

ri, u

zas

ićen

omra

stvo

ru)

38

Kri

ve r

astv

orlj

ivos

ti

Pok

azuj

e:

1) s

asta

vza

siće

nog

rast

vora

naod

reñe

nojT

2) m

asu

rast

vore

nesu

psta

nce

koja

ćese

izdv

ojit

ipri

hlañ

enju

dood

reñe

neT

3) r

edos

led

kris

tali

zaci

jesu

psta

nci

izza

jedn

ičko

gra

stvo

ra

Uti

caj

tem

pera

ture

na

rast

vorl

jivo

stne

kih

soli

u vo

di

39

1. Š

ta z

nači

pra

vilo

“sl

ično

se

u sl

ično

m r

astv

ara”

2. U

kom

ras

tvar

aču

se e

lem

enta

rni j

od b

olje

ras

tvar

a:a)

vod

ib)

ben

zenu

3. U

kom

ras

tvar

aču

se N

aClb

olje

ras

tvar

a:a)

vod

ib)

ben

zenu

4. S

avo

dom

se

bolj

e m

eša:

a) e

tano

lb)

ben

zen

ZA

UV

EŽ

BA

VA

NJE

GR

AD

IVA

40

5. K

oje

jedi

njen

je, c

iklo

heks

anil

i glu

koza

je b

olje

ras

tvor

ljiv

o u

vodi

?Z

ašto

?

cik

loh

eksa

n

C6H

12

glu

koza

C6H

12O

6

41

6. R

astv

orlj

ivos

tgas

ova

u vo

di p

oveć

ava

se:

a) s

a po

veća

njem

par

cija

lnog

pri

tisk

a ga

sa iz

nad

tečn

osti

b) s

a sm

anje

njem

par

cija

lnog

pri

tisk

a ga

sa iz

nad

tečn

osti

c) s

a po

veća

njem

tem

pera

ture

7.

Na

kons

tant

noj t

empe

ratu

ri r

astv

orlj

ivos

t gas

a u

tečn

osti

je d

irek

tno

prop

orci

onal

na p

arci

alno

m p

riti

sku

gasa

izna

d tečn

osti

:a)

tačn

ob)

net

ačno

8.

Pri

kon

stan

tnom

par

cial

nom

pri

tisk

u ga

sa iz

nad

tečn

osti

ras

tvor

ljiv

ost

gasa

u tečn

osti

je d

irek

tno

prop

orci

onal

na te

mpe

ratu

ri :

a) tačn

ob)

net

ačno

42

DIF

UZ

IJA

I O

SMO

ZA

Dif

uzi

ja:

slob

odno

kre

tanj

e če

stic

a ra

stvo

rene

sup

stan

ce i

rast

varača

pri

če

mu

dola

zi d

o iz

jedn

ačav

anja

kon

cent

raci

ja u

cel

oj z

apre

min

i ras

tvor

a (r

avno

mer

no r

aspo

reñi

vanj

e)

43

Pol

upro

pust

ljiv

a (s

emip

erm

eabi

lna)

mem

bran

a:

prop

ustl

jiva

sam

o za

mol

ekul

e ra

stva

rača

, ali

ne

i čes

tice

ras

tvor

ene

sups

tanc

e

44

Osm

oza:

spon

tan

proc

es p

rela

ska

mol

ekul

a ra

stva

rača

kro

z po

lupr

opus

tlji

vu m

embr

anu

iz r

astv

ora

man

je u

ra

stvo

r veće

kon

cent

raci

je

Osm

otsk

i pri

tisa

k:m

inim

alni

hid

rost

atič

ki p

riti

sak

koji

m

ože

da z

aust

avi o

smoz

u

voda

Ras

tvor

saha

roze

45

Van

´t H

off:

Osm

otsk

i pri

tisa

k(Π ΠΠΠ

) ko

ji iz

aziv

a od

reñe

na k

olič

ina

neel

ektr

olit

a je

dnak

gas

nom

pri

tisk

u(P

) ko

ji b

i im

ala

ista

kol

ičin

a ne

elek

trol

ita

kada

bi s

e na

šla

u ga

sovi

tom

sta

nju,

u z

apre

min

i koj

u za

uzim

a ra

stvo

r i n

a is

toj t

empe

ratu

ri:

PV

=nR

T↓ ↓↓↓ Π ΠΠΠ

V=

nRT

→ →→→→ →→→

Π ΠΠΠ=

cRT

Jedi

nica

:kP

a (S

I si

stem

);

atm

RT

Vn= ===

Π ΠΠΠ

46

Pri

mer

:Iz

raču

nati

osm

otsk

i pri

tisa

k ra

stvo

ra n

eele

ktro

lita

kon

cent

raci

je

c =

1 m

ol/d

m3

na t=

0 o C

(T

= 2

73 K

).

Π=

cRT

Π=

1 x

8,31

4 x

273

�Π

= 2

270

kPa

(22

,4 a

tm)

(1

atm

=10

1,3

kPa)

Izraču

nava

nje

Mr

RT

Vn= ===

Π ΠΠΠR

TM

Vm= ===

Π ΠΠΠR

TVm

MΠ ΠΠΠ

= ===→ →→→

→ →→→

47

Ras

tvor

i ist

og o

smot

skog

prit

iska

: iz

oton

ični

Ras

tvor

već

eg o

smot

skog

prit

iska

:

hipe

rton

ičan

Ras

tvor

man

jeg

osm

otsk

ogpr

itis

ka:

hip

oton

ičan

Ćel

ijsk

e m

embr

ane:

pol

upro

pust

ljiv

e m

embr

ane

0,9

% N

aCl :

izot

onič

an s

a sa

drža

jem

eri

troc

ita

↓ ↓↓↓fi

ziolo

ški

rast

vor

48

Eri

troc

it u

ras

tvor

u:

izot

onič

nom

hipe

rton

ično

m

hip

oton

ično

m

49

Dij

ali

za:

difu

zija

kro

z po

lupr

opus

tlji

vu m

embr

anu,

pro

pust

ljivu

za

mal

e jo

ne i

mal

e m

olek

ule,

a n

epro

pust

ljiv

a za

vel

ike

mol

ekul

e i

kolo

idne

čes

tice

.

50

KO

LIG

AT

IVN

E O

SOB

INE

RA

STV

OR

A

Kol

igat

ivne

oso

bine

:sv

ojst

va r

astv

ora

koja

zav

ise

sam

o od

bro

ja

čest

ica

rast

vore

ne s

upst

ance

u ne

kom

ras

tvar

aču,

a n

e i o

d pr

irod

e ti

h če

stic

a

(1)

osm

otsk

i pri

tisa

k(2

) sn

ižen

je n

apon

a pa

re r

astv

arač

a na

d ra

stvo

rom

(3)

povi

šenj

e te

mpe

ratu

re k

ljuč

anja

ras

tvor

a u

odno

su n

a ra

stva

rač

(4)

sniž

enje

tem

pera

ture

mrž

njen

ja r

astv

ora

u od

nosu

na

rast

varač

51

TM

Rast

varač

TK

↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓

↑ ↑↑↑↑ ↑↑↑

TM

R a

s t

v o

rT

K

Klj

učan

je:

∆

Tb=

Tra

stvo

r -

Tra

stva

rač

(∆T

b>

0)

Mrž

njen

je:

∆

Tf=

Tra

stva

rač-

Tra

stvo

r

(∆T

f >

0)

∆ ∆∆∆T

b∆ ∆∆∆

TfPO

VIŠ

EN

JE T

EM

PE

RA

TU

RE

KL

JUČ

AN

JA

SNIŽ

EN

JE T

EM

PE

RA

TU

RE

MR

ŽN

JEN

JA R

AST

VO

RA

52

∆T

b-

povi

šenj

e te

mpe

ratu

re k

ljuč

anja

ras

tvor

a u

odno

su n

a ra

stva

rač

(K)

∆T

f-

sniž

enje

tem

pera

ture

mrž

njen

ja r

astv

ora

u od

nosu

na

rast

varač

(K)

b B-

(mol

/kg)

mol

alit

et r

astv

oren

e su

psta

nce

k b, k

f-

(K k

g/m

ol)

kons

tant

eza

vise

sam

o od

pri

rode

ras

tvar

ača

∆ ∆∆∆T

b=

kb

b B

∆ ∆∆∆T

f=

kf b B

53

2,79

6,50

Cik

lohe

ksan

7,40

3,56

Fen

ol

7,00

5,24

Nit

robe

nzen

3,90

3,07

CH

3CO

OH

5,12

2,53

Ben

zen

1,86

0,51

Vod

a

k fk b

Ras

tvar

ač

54

Pov

išen

je te

mpe

ratu

re k

ljuča

nja

rast

vora

u o

dnos

u na

ras

tvar

ačna

ziva

se

i eb

ulio

skop

ija

k b-

ebul

iosk

opsk

a ko

nsta

nta

Sni

ženj

e te

mpe

ratu

re m

ržnj

enja

ras

tvor

a u

odno

su n

a ra

stva

rač

nazi

va s

e i

krio

skop

ija

k f-

krio

skop

ska

kons

tant

a

Ter

min

olog

ija

55

Izraču

nava

nje

Mr

AB

B

ABB

ABB

m M

mk

mMm

kmn

kb

kT

= ==== ===

= ==== ===

∆ ∆∆∆

A

BB

m ∆

Tm k

M= ===

k

kb

ili k

fK

kg/

mol

∆T

∆T

bil

i ∆T

fK

mB

mas

a ra

s. s

up.

gm

Am

asa

rast

varača

k

g

56

Kol

igat

ivne

oso

bine

ele

ktro

lita

Van

′ ′′′t H

ofov

bro

j (

i ):

pok

azuj

e ko

liko

put

a je

pov

ećan

bro

j če

stic

a u

rast

voru

ele

ktro

lita

u o

dnos

u na

ra

stvo

r ne

elek

trol

ita

iste

kon

cent

raci

je

∆ ∆∆∆T

b =

k bb B

i

∆ ∆∆∆T

f =

kfb B

i

Π ΠΠΠ=

c R

T i

Izraču

nava

nje

broj

a i

•st

epen

dis

ocij

acij

e (α

) el

ektr

olit

a •

nači

n na

koj

i ele

ktro

lit d

isos

uje

57

Pri

mer

1.I

zrač

unat

i bro

j ia

ko j

e st

epen

dis

ocij

acij

e K

2SO

4 0,

66.

K2S

O4

→2

K+

+ S

O42-

α=

0,66

=66

%

100

SO

K 66

)-

(100

SO

66

K 66

24

2-2 4+

+⋅

=+

i

32,210

0

232

==

i

100

mol

ekul

a ne

elek

trol

ita→

100 če

stic

a

100

mol

ekul

a K

2SO

4→

232 če

stic

a

58

Pri

mer

2.I

zrač

unat

i α αααN

aCl

u ra

stvo

ru, a

ko j

e i=

1,87

.

NaC

l →N

a++

Cl-

α=

?

10010

0

100

)10

0(

+=

−+

+=

αα

αα

i

10010

087,1

+=

α

187=

α+

100

α=

87 %

Zaš

to α

nije

100

% ?

59

Klj

učne

jed

nači

ne

Π ΠΠΠ=

c R

TR

TM

Vm= ===

Π ΠΠΠ

∆ ∆∆∆T

b=

kb

b∆ ∆∆∆

Tf=

kf

b

∆ ∆∆∆T

b=

kb

b i

∆ ∆∆∆T

f=

kfb

i

Π ΠΠΠ=

c R

T i

Klj

učan

je:

∆ ∆∆∆T

b =

Tra

stvo

r-

Tra

stva

rač

Mrž

njen

je:

∆ ∆∆∆

Tf =

Tra

stva

rač

-T

rast

vor

(nee

lekt

roli

ti)

(ele

ktro

liti

)

(nee

lekt

roli

ti)

(ele

ktro

liti

)

m M

mk

b k

∆T

==

IZR

AČ

UN

AV

AN

JE B

RO

JA i

ZA

UV

EŽ

BA

VA

NJE

GR

AD

IVA

sup

sta

nca

(g

)

rastv

arač

(kg

)

60

1. K

olig

ativ

ne o

sobi

nera

stvo

raza

vise

:a)

sam

ood

prir

ode

rast

varača

b) o

d pr

irod

era

stvo

rene

sups

tanc

ec)

od

broj

a če

stic

a ra

stvo

rene

sup

stan

ce u

nek

om r

astv

arač

u,

a ne

i od

pri

rode

tih če

stic

a

2. U

odn

osu

na v

odu

vode

ni r

astv

or g

luko

ze k

ljuč

a na

:a)

isto

j tem

pera

turi

b) v

ećoj

tem

pera

turi

c) m

anjo

j tem

pera

turi

3. U

odn

osu

na v

odu

vode

ni r

astv

or N

aClk

ljuč

a na

:a)

isto

j tem

pera

turi

b) v

ećoj

tem

pera

turi

c) m

anjo

j tem

pera

turi

4. U

odn

osu

na v

odu

vode

ni r

astv

or g

luko

ze m

rzne

na:

a) is

toj t

empe

ratu

rib)

već

oj te

mpe

ratu

ric)

man

joj t

empe

ratu

ri6

1

5. U

odn

osu

na v

odu

vode

ni r

astv

or N

aClm

rzne

na:

a) is

toj t

empe

ratu

rib)

već

oj te

mpe

ratu

ric)

man

joj t

empe

ratu

ri

6. V

an′t

Hof

ov b

roj (

i) p

okaz

uje:

a) k

olik

o pu

ta je

pov

ećan

bro

j čes

tica

u ra

stvo

ru e

lekt

roli

ta u

odn

osu

na r

astv

or n

eele

ktro

lita

iste

kon

cent

raci

jeb)

za

kolik

o je

pov

ećan

bro

j čes

tica

u r

astv

oru

elek

trol

ita

u od

nosu

na

ras

tvor

nee

lekt

roli

ta is

te k

once

ntra

cije

c) k

olik

o pu

ta je

pov

ećan

bro

j čes

tica

u ra

stvo

ru n

eele

ktro

lita

u

odno

su n

a ra

stvo

r el

ektr

olit

a is

te k

once

ntra

cije

7. R

astv

ori g

luko

ze,N

aCl,

MgS

O4,

MgC

l 2i

Na 2

SO

4kl

juča

ju n

ais

toj

te

mpe

ratu

ri :

a) n

ajveći

mol

alit

etim

a _

____

____

___

b) n

ajm

anji

mol

alit

etim

a __

____

____

__c)

isti

mol

alit

etim

a __

____

____

____

__

62

8. D

ati s

u vo

deni

ras

tvor

i glu

koze

,NaC

l,M

gSO

4, M

gCl 2

iN

a 2S

O4

isto

g m

olal

itet

a.a)

na

najv

ećoj

tem

pera

turi

klj

uča

___

____

____

____

_b)

na

najm

anjo

j tem

pera

turi

kluča

nja

____

____

____

_c)

na

najv

ećoj

tem

pera

turi

mrz

ne _

____

____

____

___

d) n

a na

jman

joj t

empe

ratu

ri m

rzne

___

____

____

____

e) n

a is

toj t

empe

ratu

ri k

ljuč

aju

____

____

____

____

__f)

na

isto

j tem

pera

turi

mrz

nu _

____

____

____

____

___

9. H

loro

vodo

nik

(HC

l) p

od is

tim

usl

ovim

a (V

, T)

ima:

a) i

sti

gasn

i (P

) i

osm

otsk

i (Π

) pr

itis

akb)

već

i ga

sni (

P)

od

osm

otsk

og (

Π)

prit

isak

ac)

man

ji g

asni

(P

) od

osm

otsk

og (

Π)

prit

isak

a

10. K

oji o

d sl

edeć

ih v

oden

ih r

astv

ora

je iz

oton

ičan

sa s

adrž

ajem

eri

troc

ita:

a) 9

% N

aCl

b) 0

,9 %

NaC

lc)

0,0

9 %

NaC

l

63

11.

9 %

vod

eni r

astv

or N

aClj

e u

odno

su n

a fi

ziol

oški

ras

tvor

:a)

izot

onič

anb)

hip

erto

niča

nc)

hip

oton

ičan

12.

0,09

% v

oden

i ras

tvor

NaC

lje

u od

nosu

na

fizi

ološ

ki r

astv

or:

a) iz

oton

ičan

b) h

iper

toniča

nc)

hip

oton

ičan

13. Z

apre

min

a er

itro

cita

u hi

pert

onič

nom

ras

tvor

u se

:a)

pov

ećav

ab)

sm

anju

jec)

ne

men

ja

14. Z

apre

min

a er

itro

cita

u hi

poto

ničn

omra

stvo

ru s

e:a)

pov

ećav

ab)

sm

anju

jec)

ne

men

ja6

4

15. Z

apre

min

a er

itro

cita

u iz

oton

ično

mra

stvo

ru s

e:a)

pov

ećav

ab)

sm

anju

jec)

ne

men

ja

16. Z

apre

min

a er

itro

cita

u 0,

05%

vod

enom

ras

tvor

u N

aCls

e:a)

pov

ećav

ab)

sm

anju

jec)

ne

men

ja

17. Z

apre

min

a er

itro

cita

u 0,

9% v

oden

om r

astv

oru

NaC

lse:

a) p

oveć

ava

b) s

man

juje

c) n

e m

enja

18. Z

apre

min

a er

itro

cita

u 2

% v

oden

om r

astv

oru

NaC

lse:

a) p

oveć

ava

b) s

man

juje

c) n

e m

enja

65