Roztwory i reakcje w roztworach wodnych (Sprawdzian)

SI: Claude Sonnet 4.6

1. Mieszaniny – definicje

Pojęcie	Definicja	Przykład
Mieszanina jednorodna	Składniki nie są rozróżnialne gołym okiem; jednolity wygląd	woda z solą, powietrze, stop złota
Mieszanina niejednorodna	Składniki są widoczne lub dają się rozróżnić	piasek z wodą, sałatka, krew
Roztwór	Jednorodna mieszanina rozpuszczalnika i rozpuszczonej substancji	woda z cukrem, woda z alkoholem

💡 Roztwór = szczególny rodzaj mieszaniny jednorodnej!

2. Sposoby rozdzielania mieszanin

Metoda	Zasada działania	Przykład zastosowania
Filtracja	Zatrzymuje ciała stałe na filtrze	oddzielenie piasku od wody
Destylacja	Rozdzielanie cieczy o różnych temperaturach wrzenia	oddzielenie alkoholu od wody
Krystalizacja	Wytrącanie substancji stałej przez odparowanie rozpuszczalnika	wyodrębnienie soli z roztworu
Odparowanie	Usunięcie rozpuszczalnika przez ogrzewanie	odzyskanie cukru z roztworu
Ekstrakcja	Przeniesienie substancji do innego rozpuszczalnika	ekstrakcja jodu z wody do benzyny
Wirowanie (odwirowanie)	Oddzielanie cząstek różnej masy przez obrót	oddzielanie śmietany od mleka
Dekantacja	Zlanie cieczy znad osadu	oddzielenie wody od osadu gliny
Chromatografia	Rozdzielanie substancji na podstawie różnej migracji w nośniku	rozdzielanie barwników w tuszu
Magnes	Wyodrębnienie substancji ferromagnetycznych	oddzielenie opiłków żelaza od siarki

3. Rozpuszczalność substancji

Rozpuszczalność – maksymalna masa substancji (w gramach), jaką można rozpuścić w 100 g rozpuszczalnika w danej temperaturze. Wynik to roztwór nasycony.

Rodzaj roztworu	Opis
Nienasycony	Można jeszcze rozpuścić więcej substancji
Nasycony	Substancja nie rozpuszcza się już więcej
Przesycony	Zawiera więcej substancji niż wynika z rozpuszczalności (niestabilny!)

Odczytywanie z wykresu rozpuszczalności

Oś X → temperatura (°C)
Oś Y → rozpuszczalność (g / 100 g H₂O)
Punkt na krzywej = roztwór nasycony
Punkt poniżej krzywej = roztwór nienasycony
Punkt powyżej krzywej = roztwór przesycony

Przykładowe zadanie

Ile gramów KNO₃ można rozpuścić w 200 g wody w temp. 60°C, jeśli rozpuszczalność wynosi 110 g/100 g H₂O?

Rozwiązanie: $m = \frac{110 \cdot 200}{100} = 220 g$

4. Stężenie roztworu

Stężenie procentowe (masowe) c%

$c % = \frac{m _{s}}{m _{r}} \cdot 100%$

$m_{s}$ – masa substancji rozpuszczonej [g]
$m_{r}$ – masa roztworu [g] = $m_{s} + m_{roz p u szcz a l nika}$

Przykład: Rozpuściłeś 20 g NaCl w 180 g wody. Jakie jest stężenie? $c % = \frac{20}{20 + 180} \cdot 100% = \frac{20}{200} \cdot 100% = 10%$

Stężenie molowe (molarne) c_m

$c_{m} = \frac{n}{V}$

$n$ – liczba moli substancji [mol]
$V$ – objętość roztworu [dm³]
$n = \frac{m}{M}$ , gdzie $M$ – masa molarna [g/mol]

Przykład: Oblicz stężenie molowe roztworu, jeśli w 500 cm³ rozpuszczono 5,85 g NaCl (M = 58,5 g/mol).

$n = \frac{5 , 85}{58 , 5} = 0, 1 mol$ $V = 500 cm^{3} = 0, 5 dm^{3}$ $c_{m} = \frac{0 , 1}{0 , 5} = 0, 2 mol/dm^{3}$

5. Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna – rozpad substancji na jony pod wpływem rozpuszczalnika (wody).

Pojęcie	Definicja	Przykłady
Elektrolit	Substancja, której roztwór przewodzi prąd (dysocjuje na jony)	kwasy, zasady, sole
Nieelektrolit	Substancja, której roztwór nie przewodzi prądu	cukier, glukoza, etanol
Elektrolit mocny	Dysocjuje całkowicie (→)	NaCl, HCl, NaOH, KOH
Elektrolit słaby	Dysocjuje częściowo (⇌)	CH₃COOH, NH₃·H₂O, H₂CO₃

Reakcje dysocjacji

Kwasy – oddają jony H⁺ (protony):

HCl → H⁺ + Cl⁻
H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻
HNO₃ → H⁺ + NO₃⁻
CH₃COOH ⇌ H⁺ + CH₃COO⁻  (słaby kwas)

Zasady – oddają jony OH⁻:

NaOH → Na⁺ + OH⁻
KOH → K⁺ + OH⁻
Ca(OH)₂ → Ca²⁺ + 2OH⁻
NH₃·H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻  (słaba zasada)

Sole – rozpadają się na kation metalu i anion reszty kwasowej:

NaCl → Na⁺ + Cl⁻
CaCl₂ → Ca²⁺ + 2Cl⁻
Na₂SO₄ → 2Na⁺ + SO₄²⁻

6. Wskaźniki kwasowo-zasadowe

Wskaźniki to substancje, które zmieniają barwę zależnie od odczynu roztworu.

Wskaźnik	Środowisko kwaśne	Środowisko obojętne	Środowisko zasadowe
Lakmus	czerwony	fioletowy	niebieski
Fenoloftaleina	bezbarwna	bezbarwna	malinowy (różowy)
Oranż metylowy	czerwony	pomarańczowy	żółty

💡 Papierek wskaźnikowy (papierek lakmusowy) – prosty test pH, zmienia kolor w zależności od odczynu.

7. pH i odczyn roztworu

pH – miara kwasowości lub zasadowości roztworu (skala 0–14).

pH	Odczyn	Przykład
pH < 7	kwaśny	sok cytrynowy (pH ≈ 2), ocet (pH ≈ 3)
pH = 7	obojętny	czysta woda
pH > 7	zasadowy	soda oczyszczona (pH ≈ 8), mydło (pH ≈ 10)

Kwaśne opady (kwaśny deszcz)

Przyczyna: Emisja gazów: SO₂ (dwutlenek siarki), NO₂ (dwutlenek azotu) → z kominów elektrowni, fabryk, spalin samochodowych.

Skutki kwaśnych opadów:

niszczenie lasów i roślinności
zakwaszenie gleb i jezior
korozja budynków i zabytków
zagrożenie dla zdrowia ludzi

Naturalne czynniki wpływające na zakwaszenie środowiska:

wybuchy wulkanów (SO₂)
rozkład materii organicznej (CO₂)
pożary lasów

Notatki 4TiA

Przeglądaj