Otopine

2. razredMatura

Otopine su homogene smjese otopljene tvari i otapala. Otapalo je uvijek u suvišku te može biti u tekućem ili čvrstom agregacijskom stanju. S druge strane, otopljene tvari ima manje u odnosu na otapalo te može biti u tekućem, plinovitom ili čvrstom agregacijskom stanju.

otop

Primjeri otopina jesu vodena otopina kuhinjske soli, vodena otopina octene kiseline ili etanolna otopina joda.

Otopljene molekule ili ioni okruženi su molekulama otapala i raspoređeni su po cijeloj otopini pri čemu otopljene tvari mijenjaju svojstva otapala.

Otopljene tvari mogu se otapati na dva različita načina.
Prvi način otapanja može se objasniti na primjeru otapanja šećera saharoze u vodi. Naime, prilikom otapanja saharoze u vodi, molekule saharoze ne raspadaju se na manje dijelove (kemijski ne reagiraju s vodom) te se isključivo okružuju molekula vode. Takve otopine ne provode električnu struju.

C12H22O11(s) ⟶ C12H22O11(aq)

šećer

Drugi način može se objasniti otapanjem kuhinjske soli u vodi. Kuhinjska sol ili natrijev klorid u vodi disocira na ione od kojih natrijevi ioni imaju pozitivan, a kloridni ioni negativan naboj. Oba iona biti će okružena molekulama vode, ali na drugačiji način to upravo zbog različitih naboja. Kako molekule vode posjeduju dipolni moment, tako molekula vode ima određenu separaciju naboja tj. dio molekule je negativniji u odnosu na drugi pozitivniji dio. To je razlog zašto će u vodenoj otopini katione okružiti molekule vode tako da su mu atomi kisika bliže, dok će anionima biti bliže atomi vodika. Takve otopine provode električnu struju te se nazivaju elektrolitima.

NaCl(s) ⟶ Na+(aq) + Cl-(aq)

sol

Iskazivanje sastava otopina

Količina otopljene tvari u otopini najčešće izražava se pomoću mnogo različitih fizikalnih veličina. U sljedećim formulama, slovom A biti će označene otopljene tvari, slovom B otapala, a oznakom AB otopina.

Maseni udio tvari A u otopini AB jednak je omjeru mase otopljene tvari (A) i mase otopine (AB).

w( A)=m( A)m( AB ) w(\mathrm{~A})=\frac{m(\mathrm{~A})}{m(\text { AB })}

Volumni udio tvari A u otopini AB jednak je omjeru volumena otopljene tvari A i zbroja volumena svih sastojaka prije miješanja.

φ(A)=V( A)V( A)+V( B) \varphi(\mathrm{A})=\frac{V(\mathrm{~A})}{V(\mathrm{~A})+V(\mathrm{~B})}

Množinski udio tvari A u otopini omjer je množine te tvari (A) i zbroju množina otopljene tvari (A) i otapala (B).

x(A)=n(A)n(A)+n( B ) x(\mathrm{ A })=\frac{n(\mathrm{ A })}{n(\mathrm{ A })+n(\text { B })}

Gustoća otopine jest omjer mase otopine (AB) i volumena otopine (AB).

ρ(AB)=m(AB)V(AB) \rho(\mathrm{AB})=\frac{m(A B)}{V(A B)}

Množinska koncentracija otopljene tvari u otopini jest omjer množine otopljene tvari (A) i volumena otopine (AB).

c( A)=n( A)V( AB ) c(\mathrm{~A})=\frac{n(\mathrm{~A})}{V(\text { AB })}

Masena koncentracija otopljene tvari u otopini jest omjer mase otopljene tvari (A) i volumena otopine (AB).

γ(A)=m( A)V( AB ) \gamma(\mathrm{A})=\frac{m(\mathrm{~A})}{V(\text { AB })}

Molalnost je omjer množine otopljene tvari (A) i mase otapala (B).

b( A)=n( A)m( B ) b(\mathrm{~A})=\frac{n(\mathrm{~A})}{m(\text { B })}

Korištenjem više formula moguće je povezivanje više različitih fizikalnih veličina.

Ukoliko u formulu za masenu koncentraciju uklopimo malo sređeni izraz dobiven iz masenog udjela te izraz za gustoću, dobivamo movu formulu.

masena

Također, u izraz za množinsku koncentraciju možemo uvrstiti izraze za množinu tvari preko mase te izraz za masenu koncentraciju, pri čemu ćemo dobiti novu formulu.

množinska

Priprema otopina zadane koncentracije

Otopina zadanog sastava može se pripremiti na dva načina: otapanjem određene mase čvrste tvari u zadanom volumenu otapala te razrjeđivanjem, odnosno dodavanjem otapala u već pripremljenu otopinu. Kako ćemo pripraviti otopinu točno određenog sastava?

raz
  1. Odrediti točno poznatu količinu tvari koje otapamo. Ukoliko se radi o čvrstoj tvari (a.), na analitičkoj vagi potrebno je izmjeriti što točniju masu otopljene tvari. Ukoliko razrjeđujemo određenu otopinu (b.), pipetom mjerimo točan volumen otopljene tvari u tekućem stanju.
  2. (a.) krutinu preko lijevka za krutinu presipavamo u odmjernu tikvicu. Nakon što je prenesen sam sadržaj, lijevak je potrebno isprati otapalom kako bi sva otopljena tvar bila prenesena u odmjernu tivnicu (kvantitativan prijenos tvari). Tikvica se lagano promiješa kako bi se otopljena tvar otopila u otapalu. (b.) otopljena tvar u tekućem stanju ispusti se iz birete u odmjernu tikvicu.
  3. Odmjerna tikvica se dopunjava otapalom.
  4. Kada je volumen otopine blizu oznake na odmjernoj tikvici, otapalo se dodaje kapaljkom do oznake.
  5. Tikvica se začepi čepom te se okretanjem miješa. Nakon nekoliko okretaja, tikvicu je potrebno otvoriti, kako bi se izjednačili tlakovi, te se postupak ponovi sve dok nismo sigurni da je otopina u tikvici posve homogena.

Razrjeđivanje otopine ne mijenja se množina otopljene tvari u tikvici, već se mijenjaju njen volumen i koncentracija.
Tako se vrlo često koristi formula za razrjeđivanje otopina, koja sadrži podatke o množinskoj koncentraciji.

c1(A)⋅V1(AB)=c2(A)⋅V2(AB) c_1(A) \cdot V_1(A B)=c_2(A) \cdot V_2(A B)

Pr. Koliki je volumen otopine kalcijeva klorida množinske koncentracije 0,02 mol L-1 potrebno razrijediti vodom da bi se pripravila 0,1 L otopine množinske koncentracije 0,01 mol L-1?

račun

Otapanjem čvrste tvari u tekućini ili miješanjem dviju tekućina može doći do smanjenja volumena. Primjerice, miješanjem 50 mL vode i 50 mL etanola dobiva se tekuća smjesa volumena 96 mL. Kamo je nestalo 4 mL smjese? Zbog međudjelovanja između molekula vode i molekula etanola smanjuje se njihova udaljenost i posljedično ukupni volumen smjese.

miješanje
Prošlo gradivoEntalpija i promjena entalpije
Iduće gradivoTopljivost tvari i vrste otopina
PRIPREME ZA MATURU

Složi svoju kombinaciju i uštedi do

140 eura!

Besplatna videorješenja za gradivo Otopine

Kemija 0 - 2020. jesen, 5.
5. Kolika je množina dušične kiseline potrebna za potpunu neutralizaciju 200 mL 200 \mathrm{~mL} vodene otopine barijeva hidroksida množinske koncentracije 0,02 molL−1 \mathrm{mol} \mathrm{L}^{-1} ?
Kemija 0 - 2020. ljeto, 6.
6. Kolika je množina sumporne kiseline ako se za titraciju 15,0 mL vodene otopine sumporne kiseline utroši 20,0 mL 20,0 \mathrm{~mL} vodene otopine kalijeva hidroksida množinske koncentracije 0,025 moldm−3 \mathrm{mol} \mathrm{dm}^{-3} ?

Pretplati se na naše instrukcije ili kupi paket priprema za maturu i otključaj sve videe

Kemija 0 - 2018. ljeto, 10.
10. Koji su uzroci bržega kuhanja hrane u ekspresnome loncu u odnosu na kuhanje u običnome loncu bez poklopca?
K1.10-.mp4

Koliki je volumen klorovodične kiseline masenoga udjela 36,0%36,0 \% i gustoće 1,18 g cm−31,18 \mathrm{~g} \mathrm{~cm}^{-3} potreban za pripremu 500 cm3500 \mathrm{~cm}^{3} otopine masene koncentracije 5,00 g dm−35,00 \mathrm{~g} \mathrm{~dm}^{-3} ?

Kemija 0 - 2021. ljeto, 11.
11. Kolika je množina kalijeva hidroksida potrebna za potpunu neutralizaciju 13 mL 13 \mathrm{~mL} otopine klorovodične kiseline množinske koncentracije 0,62 mol dm−3 \mathrm{mol} \mathrm{~dm}^{-3} ?
Kemija 0 - 2022. ljeto, 11.
11. Kolika je množina natrijeva hidroksida u uzorku ako je pri titraciji utrošeno 10,0 mL 10,0 \mathrm{~mL} vodene otopine sumporne kiseline množinske koncentracije 0,10 mol dm−3 \mathrm{mol} \mathrm{~dm}^{-3} ?
Kemija 0 - 2019. ljeto, 12.
12. Kolika je množina sumporne kiseline u vodenoj otopini potrebna za potpunu neutralizaciju 100 mL 100 \mathrm{~mL} vodene otopine natrijeva hidroksida množinske koncentracije 0,6 mol L−1? 0,6 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} ?
Kemija 0 - 2021. jesen, 13.
13. Kolika je množina natrijeva hidroksida potrebna za potpunu neutralizaciju 0,020 L 0,020 \mathrm{~L} vodene otopine sumporne kiseline množinske koncentracije 0,025 mol dm−3 0,025 \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3} ?
Kemija 0 - 2017. ljeto, 16.
16. Otopina kalijeva permanganata množinske koncentracije 0,01 mol L−1 0,01 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} pripremljena je otapanjem 0,158 g kalijeva permanganata u destiliranoj vodi.
Kemija 0 - 2018. ljeto, 17.
17. Razrijeđena vodena otopina vodikova peroksida volumnoga udjela 9% 9 \% upotrebljava se za izbjeljivanje kose, a priprema se iz koncentrirane otopine u kojoj je volumni udio vodikova peroksida 30% 30 \% .
Kemija 0 - 2018. ljeto, 18.
18. Izveden je pokus miješanjem otopine koja sadržava 0,20 g 0,20 \mathrm{~g} kalijeva sulfata i otopine koja sadržava 0,20 g olovova(II) nitrata. Kemijska promjena iz pokusa prikazana je jednadžbom kemijske reakcije
K2.2.mp4
2. Fiziološka otopina vodena je otopina u kojoj je maseni udio natrijeva klorida 0,9 % 0,9 ~\% .
Kemija 0 - 2018. ljeto, 21.
21. Neutralizacija natrijeva hidroksida sumpornom kiselinom prikazana je jednadžbom kemijske reakcije H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}+2 \mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SO}_{4}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} . Kolika je množina natrijeva hidroksida potrebna za potpunu neutralizaciju 100 mL 100 \mathrm{~mL} otopine sumporne kiseline množinske koncentracije 1 mol L−1 1 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} ?
Kemija 0 - 2020. jesen, 24.
24. Koliki je maseni udio natrijeva klorida u zasićenoj vodenoj otopini pri 30∘C 30{ }^{\circ} \mathrm{C} ako je u 100 mL 100 \mathrm{~mL} vode otopljeno 36,4 g 36,4 \mathrm{~g} soli uz pretpostavku da je gustoća vode 1,0 g mL−1 1,0 \mathrm{~g} \mathrm{~mL}^{-1} ?
ŠTO ČEKAŠ?

Isprobaj potpuno besplatno!

Registracijom dobivaš besplatan*
pristup dijelu lekcija za svaki predmet.

*Besplatan pristup ne zahtijeva unos kartice.
ZA MATURANTEOnline pripremeOD 1. DO 4. RAZREDAOnline instrukcije
Online pripreme za maturu i instrukcije za srednju školu. Dostupno 24/7.
Naša ponuda
Online skripte
Pravne stranice
© 2023, Gradivo.hr