งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร สมบัติของสารละลาย (Colligative properties) ว 30231 ปริมาณสัมพันธ์ สถานะของสาร และ เคมีไฟฟ้า นายศราวุทธ.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร สมบัติของสารละลาย (Colligative properties) ว 30231 ปริมาณสัมพันธ์ สถานะของสาร และ เคมีไฟฟ้า นายศราวุทธ."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร สมบัติของสารละลาย (Colligative properties) ว ปริมาณสัมพันธ์ สถานะของสาร และ เคมีไฟฟ้า นายศราวุทธ แสงอุไร ครูวิชาการสาขาเคมี โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ วันที่ 13 พฤศจิกายน 2552

2 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร 2 สมบัติของสารละลาย (Colligative properties) Vapor and osmotic pressures, bp, and mp are colligative properties –Depend on relative of solute and solvent particles

3 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร For Examples: Vapor Pressure Reduction –Related to boiling point Freezing Point Depression –Salt on the road –Anti-freeze in your radiator Boiling Point Elevation –Anti-freeze in your radiator Osmotic Pressure –Membrane diffusion –The Great Sugar Fountain! 3

4 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Vapor Pressure Remember: –Equilibrium vapor pressure Pressure of vapor when liq and vapor in equilibrium at specific temp Vapor pressure of soln lower than pure solvent vapor pressure Vapor pressure of solvent  relative # of solvent molecules in soln –i.e., solvent vapor pressure  solvent mole fraction 4

5 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Vapor Pressure Surface of liquid At equilibrium, the rate of evaporation (liquid to gas) equals the rate of condensation (gas to liquid). The amount of gas is the “vapor pressure” 5 T = K P = atm P

6 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Vapor Pressure Surface of liquid At equilibrium, the rate of evaporation (liquid to gas) equals the rate of condensation (gas to liquid). The amount of gas is the “vapor pressure” 6 T = K P = atm P

7 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Vapor Pressure Surface of liquid At equilibrium, the rate of evaporation (liquid to gas) equals the rate of condensation (gas to liquid). The amount of gas is the “vapor pressure” 7 T = K P = atm P

8 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Raoult’s Law P solution = X solvent  P° solvent So if 75% of molecules in soln are solvent molecules (0.75 = X solvent ) –Vapor pressure of solvent (P solvent ) = 75% of P° solvent 8

9 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Colligative Properties of Nonelectrolyte Solutions Raoult’s law If the solution contains only one solute: X 1 = 1 – X 2 P P 1 =  P = X 2 P = vapor pressure of pure solvent X 1 = mole fraction of the solvent X 2 = mole fraction of the solute P 1 = X 1 P 1 0

10 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร P A = X A P A 0 P B = X B P B 0 P T = P A + P B P T = X A P A 0 + X B P B 0 Ideal Solution 10

11 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร P T is greater than predicted by Raoults’s law P T is less than predicted by Raoults’s law Force A-B Force A-A Force B-B <& Force A-B Force A-A Force B-B >& 11

12 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Problem The vapor pressure of pure acetone (CH 3 COCH 3 ) at 30°C is atm. Suppose 15.0 g of benzophenone, C 13 H 10 O (MW = g/mol), is dissolved in 50.0 g of acetone (MW = g/mol). –Calculate the vapor pressure of acetone above the resulting solution. 12

13 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Solution 13

14 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Problem The vapor pressure of pure liquid CS 2 is atm at 20°C. When 40.0 g of rhombic sulfur (a naturally occurring form of sulfur) is dissolved in 1.00 kg of CS 2, the vapor pressure falls to atm. –Determine the molecular formula of rhombic sulfur. 14

15 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร 15

16 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Boiling Pt. Elevation Freezing Pt. Depression ΔT b = T boiling, solution – T boiling, pure solvent = K b m ΔT f = T freezing, solution – T freezing, pure solvent = - K f m m = molality of the solution K b = boiling constant K f = cryoscopic constant 16

17 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Surface of liquid 17 T = K P = atm P Freezing is a dynamic equilibrium between melting and freezing.

18 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Surface of liquid 18 T = 0 o C P = 1atm P Freezing is a dynamic equilibrium between melting and freezing.

19 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Boiling Point Elevation Surface of liquid At equilibrium, the rate of evaporation (liquid to gas) equals the rate of condensation (gas to liquid) 19 T = 100 o C P = 1 atm P

20 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Boiling Point Elevation Surface of liquid 20 P T = 100 o C P = 1 atm

21 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Boiling Point Elevation Surface of liquid 21 T = K P = atm P

22 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Boiling-Point Elevation  T b = T b – T b 0 T b > T b 0  T b > 0 T b is the boiling point of the pure solvent 0 T b is the boiling point of the solution  T b = K b m m is the molality of the solution K b is the molal boiling-point elevation constant ( 0 C/m) 22

23 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Freezing-Point Depression  T f = T f – T f 0 T f > T f 0  T f > 0 T f is the freezing point of the pure solvent 0 T f is the freezing point of the solution  T f = K f m m is the molality of the solution K f is the molal freezing-point depression constant ( 0 C/m) 23

24 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร 24

25 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Boiling Pt. Elevation Freezing Pt. Depression ΔT b = T boiling, solution – T boiling, pure solvent = K b m ΔT f = T freezing, solution – T freezing, pure solvent = - K f m m = molality of the solution K b = boiling constant K f = cryoscopic constant 25

26 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร What is the freezing point of a solution containing 478 g of ethylene glycol (antifreeze) in 3202 g of water? The molar mass of ethylene glycol is g.  T f = K f m m =m = moles of solute mass of solvent (kg) = 2.41 m = kg solvent 478 g x 1 mol g K f water = C/m  T f = K f m = C/m x 2.41 m = C  T f = T f – T f 0 T f = T f –  T f 0 = C – C = C 26

27 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Colligative Properties of Nonelectrolyte Solutions Colligative properties are properties that depend only on the number of solute particles in solution and not on the nature of the solute particles. Vapor-Pressure Lowering P 1 = X 1 P 1 0 Boiling-Point Elevation  T b = K b m Freezing-Point Depression  T f = K f m Osmotic Pressure (  )  = MRT 27

28 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร How many grams of sucrose (C 12 H 22 O 11 ) are needed to lower the freezing point of 100 g of water by 3° C? 28

29 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร ΔT f = - K f m We want to decrease the freezing point by 3°C -3° C = -(1.86 °C/molal) m m=1.61 molal = 1.61 moles solute/kg solvent NOTE: K f is the WATER cryoscopic constant 29

30 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร 1.61 moles solute = x moles solute 1 kg solvent kg water moles sucrose x 342 g sucrose = 55.1 g sucros 1 mole sucrose 342 g/mol = 11*12.01 g/mol + 22x1.008 g/mol + 11x16 g/mol 30

31 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร How many grams of NaCl are needed to lower the freezing point of 100 g of water by 3 °C? 31

32 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร The Answer ΔT f = = - K f m We want to decrease the freezing point by 3°C -3° C = -(1.86 °C/molal) m m=1.61 molal = 1.61 moles solute/kg solvent NOTE: K f is the WATER cryoscopic constant 32

33 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร 1.61 moles solute * kg water = moles solute 1 kg solvent 33

34 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร It’s all about the of particles 1.61 moles solute * kg water = moles solute 1 kg solvent BUT NaCl is an electrolyte: NaCl Na + + Cl - You get 2 moles of solute per mole NaCl moles solute * 1 mol NaCl * g NaCl = 4.7 g NaCl 2 mol solute 1 mole NaCl 34

35 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Colligative Properties of Electrolyte Solutions 0.1 m NaCl solution 0.1 m Na + ions & 0.1 m Cl - ions Colligative properties are properties that depend only on the number of solute particles in solution and not on the nature of the solute particles. 0.1 m NaCl solution0.2 m ions in solution van’t Hoff factor (i) = actual number of particles in soln after dissociation number of formula units initially dissolved in soln nonelectrolytes NaCl CaCl 2 i should be

36 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Boiling-Point Elevation  T b = i K b m Freezing-Point Depression  T f = i K f m Osmotic Pressure (  )  = iMRT Colligative Properties of Electrolyte Solutions 36

37 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร At what temperature will a 5.4 molal solution of NaCl freeze? Solution ∆T FP = K f m i ∆T FP = (1.86 o C/molal) 5.4 m 2 ∆T FP = (1.86 o C/molal) 5.4 m 2 ∆T FP = 20.1 o C ∆T FP = 20.1 o C FP = 0 – 20.1 = o C FP = 0 – 20.1 = o C Freezing Point Depression 37

38 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Osmotic Pressure Osmotic pressure is the “funky” colligative property, but it is very important biologically Osmotic pressure is the pressure required to overcome the natural pressure exerted by a solution by virtue of having a concentration. Osmotic pressure looks just like the ideal gas law: ΠV = nRT where Π is osmotic pressure Π= (n/V) RT = M RT 38

39 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร 1 M NaCl4 M NaCl What Happens? 39

40 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร 1 M NaCl4 M NaCl The water moves from the 1 M side to the 4 M side. Why?  40

41 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร OSMOTIC PRESSURE Π= M RT On the 1 M side, the pressure is: Π= M RT = 1 M ( Latm/mol K)(298 K) Π=24.4 atm On the 4 M side, the pressure is: Π= M RT = 4 M ( Latm/mol K) (298 K) Π= 97.9 atm 41

42 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร 1 M NaCl4 M NaCl Both solutions “push” on the membrane The bigger push wins! 73.5 atm  24.4 atm   97.9 m Note the direction of the arrows. Osmotic pressure is pushing AGAINST the solution. 42

43 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Osmotic Pressure (  ) Osmosis is the selective passage of solvent molecules through a porous membrane from a dilute solution to a more concentrated one. A semipermeable membrane allows the passage of solvent molecules but blocks the passage of solute molecules. Osmotic pressure (  ) is the pressure required to stop osmosis. dilute more concentrated 43

44 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร High P Low P Osmotic Pressure (  ) in air  = MRT M is the molarity of the solution R is the gas constant T is the temperature (in K) 44

45 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร A cell in an: isotonic solution hypotonic solution hypertonic solution 45

46 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร Chemistry In Action: Desalination 46

47 Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร แหล่งอ้างอิง Martin S. Silberberg, Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change, McGraw-Hill Higher Education, 2004 Raymond Chang, Chemistry, Williams College, McGraw-Hill Higher Education, 2002


ดาวน์โหลด ppt Colligative properties ผู้สอน : อ. ศราวุทธ แสงอุไร สมบัติของสารละลาย (Colligative properties) ว 30231 ปริมาณสัมพันธ์ สถานะของสาร และ เคมีไฟฟ้า นายศราวุทธ.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google