Posted on

Opløsningsprocessen

, Author

9.3 Opløsningsprocessen

Læringsmål

  1. Beskriv opløsningsprocessen på molekylært niveau.

Hvad sker der på molekylært niveau for at få en opløst stof til at opløses i et opløsningsmiddel? Svaret afhænger til dels af opløsningsstoffet, men der er nogle ligheder, som er fælles for alle opløsningsstoffer.

Husk om reglen om, at ens opløser ens. Som vi så i afsnit 9.1 “Opløsninger”, betyder dette, at stoffer skal have ens intermolekylære kræfter for at danne opløsninger. Når en opløselig opløsningsstof indføres i et opløsningsmiddel, kan partiklerne af opløsningsstoffet vekselvirke med partiklerne af opløsningsmidlet. I tilfælde af en fast eller flydende opløsningsstof er vekselvirkningerne mellem opløsningsstofpartiklerne og opløsningsmiddelpartiklerne så stærke, at de enkelte opløsningsstofpartikler skilles fra hinanden og omgivet af opløsningsmiddelmolekyler går ind i opløsningen. (Gasformige opløsere har allerede deres bestanddelpartikler adskilt sig, men begrebet om at være omgivet af opløsningsmiddelpartikler gælder stadig). Denne proces kaldes solveringDen proces, hvorved opløste partikler er omgivet af opløsningsmiddelpartikler. og er illustreret i figur 9.4 “Solvation”. Når opløsningsmidlet er vand, anvendes ordet hydreringSolvation ved vandmolekyler. i stedet for solvering.

I tilfælde af molekylære opløsningsstoffer som glukose er opløsningsstofpartiklerne individuelle molekyler. Hvis den opløste stof imidlertid er ionisk, adskilles de enkelte ioner fra hinanden og bliver omgivet af opløsningsmiddelpartikler. Det vil sige, at kationerne og anionerne i en ionisk opløst stof adskilles, når den opløste stof opløses. Denne proces kaldes dissociationDen proces, hvor kationer og anioner i en ionisk opløsningsstof adskilles, når opløsningsstoffet opløses… Sammenlign dissociationen af en simpel ionisk opløst stof som vist i figur 9.5 “Ionisk dissociation” med den proces, der er illustreret i figur 9.4 “Solvation”.

Dissociationen af opløselige ionforbindelser giver opløsninger af disse forbindelser en interessant egenskab: de leder elektricitet. På grund af denne egenskab kaldes opløselige ionforbindelser for elektrolytterEn ionisk forbindelse, der opløses i vand… Mange ionforbindelser dissocierer fuldstændigt og kaldes derfor stærke elektrolytterEn ionisk forbindelse, der ioniseres fuldstændigt, når den opløses… Natriumklorid er et eksempel på en stærk elektrolyt. Nogle forbindelser opløses, men dissocieres kun delvist, og opløsninger af sådanne opløsningsstoffer kan kun lede elektricitet svagt. Disse opløste stoffer kaldes svage elektrolytterEn ionisk forbindelse, der ikke ioniseres fuldstændigt, når den opløses… Eddikesyre (CH3COOH), som er forbindelsen i eddike, er en svag elektrolyt. Opløsningsstoffer, der opløses i individuelle neutrale molekyler uden dissociation, giver ikke yderligere elektrisk ledningsevne til deres opløsninger og kaldes ikke-elektrolytterEn forbindelse, der slet ikke ioniseres, når den opløses… Bordsukker (C12H22O11) er et eksempel på en ikke-elektrolyt.

Note

Begrebet elektrolyt bruges i medicin til at betegne alle de vigtige ioner, der er opløst i vandig opløsning i kroppen. Vigtige fysiologiske elektrolytter omfatter Na+, K+, Ca2+, Mg2+ og Cl-.

Eksempel 10

De følgende stoffer opløses alle i et vist omfang i vand. Klassificer hvert stof som en elektrolyt eller en ikke-elektrolyt.

  1. kaliumklorid (KCl)
  2. fruktose (C6H12O6)
  3. isopropylalkohol
  4. magnesiumhydroxid

Løsning

Hvert stof kan klassificeres som en ionisk opløst stof eller en ikke-ionisk opløst stof. Ioniske opløsere er elektrolytter, og ikke-ioniske opløsere er ikke-elektrolytter.

  1. Kaliumchlorid er en ionisk forbindelse; når det opløses, adskilles dets ioner derfor, hvilket gør det til en elektrolyt.
  2. Fruktose er et sukkerstof, der ligner glukose. (Faktisk har det samme molekylformel som glukose.) Fordi det er en molekylær forbindelse, forventer vi, at det er en ikke-elektrolyt.
  3. Isopropylalkohol er et organisk molekyle, der indeholder den funktionelle alkoholgruppe. Bindingerne i forbindelsen er alle kovalente, så når isopropylalkohol opløses, adskilles den i individuelle molekyler, men ikke ioner. Det er således en ikke-elektrolyt.
  4. Magnesiumhydroxid er en ionisk forbindelse, så når det opløses, dissocieres det. Magnesiumhydroxid er således en elektrolyt.

Note

Der er brug for flere oplysninger end dem, der er givet i dette kapitel, for at afgøre, om nogle elektrolytter er stærke eller svage. Vi vil se på dette i kapitel 10 “Syrer og baser”.

Færdighedsopgave

    De følgende stoffer opløses alle i et vist omfang i vand. Klassificer hver af dem som en elektrolyt eller en ikke-elektrolyt.

  1. acetone (CH3COCH3)

  2. jern(III)nitrat

  3. elementært bromin (Br2)

  4. natrium hydroxid (NaOH)

Begrebsgennemgang Øvelse

  1. Forklar, hvordan solvensprocessen beskriver opløsningen af en opløst stof i et opløsningsmiddel.

Svar

  1. Hver partikel af den opløste stofart er omgivet af partikler af opløsningsmidlet, der bærer den opløste stofart fra sin oprindelige fase.

Key Takeaway

  • Når en opløst stof opløses, er de enkelte partikler omgivet af opløsningsmiddelmolekyler og er adskilt fra hinanden.

Øvelser

  1. Beskriv, hvad der sker, når en ionisk opløst stof som Na2SO4 opløses i et polært opløsningsmiddel.

  2. Beskriv, hvad der sker, når en molekylær opløst stof som saccharose (C12H22O11) opløses i et polært opløsningsmiddel.

  3. Klassificér hvert stof som en elektrolyt eller en ikke-elektrolyt. Hvert stof opløses i H2O i et vist omfang.

    1. NH4NO3
    2. CO2
    3. NH2CONH2
    4. HCl

  4. Klassificer hvert stof som en elektrolyt eller en ikke-elektrolyt. Hvert stof opløses i H2O i et vist omfang.

    1. CH3CH2CH2OH
    2. Ca(CH3CO2)2
    3. I2
    4. KOH

  5. Vil opløsninger af hver enkelt opløst stof lede elektricitet, når de er opløst?

    1. AgNO3
    2. CHCl3
    3. BaCl2
    4. Li2O

  6. Vil opløsninger af hver enkelt opløst stof lede elektricitet, når de er opløst?

    1. CH3COCH3
    2. N(CH3)3
    3. CH3CO2C2H5
    4. FeCl2

Svar

  1. Hver ion i den ioniske opløste stof er omgivet af partikler af opløsningsmiddel, der bærer ionen fra dens tilknyttede krystal.

    1. elektrolyt
    2. nonelektrolytter
    3. nonelektrolytter
    4. nonelektrolytter
    5. elektrolytter
    1. ja
    2. nej
    3. ja
    4. ja
    5. ja

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.