Posted on

Upplösningsprocessen

, Author

9.3 Upplösningsprocessen

Lärandemål

  1. Beskriv upplösningsprocessen på molekylär nivå.

Vad händer på molekylär nivå för att få en lösta substans att lösas upp i ett lösningsmedel? Svaret beror delvis på lösningsmedlet, men det finns vissa likheter som är gemensamma för alla lösningsmedel.

Hålls i minnet regeln att lika löser lika. Som vi såg i avsnitt 9.1 ”Lösningar” innebär detta att ämnen måste ha liknande intermolekylära krafter för att bilda lösningar. När en löslig lösta substans förs in i ett lösningsmedel kan partiklarna av den lösta substansen interagera med partiklarna av lösningsmedlet. När det gäller en fast eller flytande lösta substans är växelverkan mellan lösta substanspartiklarna och lösningsmedelspartiklarna så stark att de enskilda lösta substanspartiklarna separeras från varandra och, omgivna av lösningsmedelsmolekyler, går in i lösningen. (Gasformiga lösningsmedel har redan separerat sina ingående partiklar, men begreppet att vara omgiven av lösningsmedelspartiklar gäller fortfarande). Denna process kallas solvationDen process genom vilken lösta partiklar omges av lösningsmedelspartiklar. och illustreras i figur 9.4 ”Solvation”. När lösningsmedlet är vatten används ordet hydreringSolvation av vattenmolekyler. i stället för solvation.

I fallet med molekylära lösningsmedel som glukos är lösningsmedelspartiklarna enskilda molekyler. Men om lösningsmedlet är joniskt separeras de enskilda jonerna från varandra och omges av lösningsmedelspartiklar. Det vill säga, katjonerna och anjonerna i en jonisk lösta substans separeras när den lösta substansen löses upp. Denna process kallas dissociationProcessen där katjoner och anjoner i en jonisk lösta substans separeras när den lösta substansen löses upp…. Jämför dissociationen av en enkel jonisk lösta som visas i figur 9.5 ”Jonisk dissociation” med den process som illustreras i figur 9.4 ”Solvation”.

Dissociationen av lösliga joniska föreningar ger lösningar av dessa föreningar en intressant egenskap: de leder elektricitet. På grund av denna egenskap kallas lösliga joniska föreningar för elektrolyterEn jonisk förening som löser sig i vatten…. Många joniska föreningar dissocieras fullständigt och kallas därför starka elektrolyterEn jonisk förening som joniseras fullständigt när den löser sig.. Natriumklorid är ett exempel på en stark elektrolyt. Vissa föreningar löser sig men dissocierar endast delvis, och lösningar av sådana lösningsmedel kan leda elektricitet endast svagt. Dessa lösningsmedel kallas för svaga elektrolyterEn jonisk förening som inte joniserar fullständigt när den löser sig.. Ättiksyra (CH3COOH), föreningen i vinäger, är en svag elektrolyt. Lösningsmedel som löses upp i enskilda neutrala molekyler utan dissociation ger inte ytterligare elektrisk ledningsförmåga till sina lösningar och kallas icke-elektrolyterEn förening som inte joniserar alls när den löses upp…. Bordsocker (C12H22O11) är ett exempel på en icke-elektrolyt.

Note

Tecknet elektrolyt används inom medicinen för att beteckna någon av de viktiga joner som är lösta i vattenlösning i kroppen. Viktiga fysiologiska elektrolyter är Na+, K+, Ca2+, Mg2+ och Cl-.

Exempel 10

Följande ämnen löser sig alla i viss utsträckning i vatten. Klassificera varje ämne som en elektrolyt eller en icke-elektrolyt.

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

Lösning

Varje ämne kan klassificeras som en jonisk lösta substans eller en icke-jonisk lösta substans. Joniska lösare är elektrolyter och icke-joniska lösare är icke-elektrolyter.

  1. Kaliumklorid är en jonisk förening; när den löses upp separeras därför dess joner, vilket gör den till en elektrolyt.
  2. Fruktos är ett socker som liknar glukos. (Det har faktiskt samma molekylformel som glukos.) Eftersom det är en molekylär förening förväntar vi oss att det är en icke-elektrolyt.
  3. Isopropylalkohol är en organisk molekyl som innehåller den funktionella gruppen alkohol. Bindningarna i föreningen är alla kovalenta, så när isopropylalkohol löses upp separeras den i enskilda molekyler men inte i joner. Det är alltså en icke-elektrolyt.
  4. Magnesiumhydroxid är en jonisk förening, så när den löses upp dissocieras den. Magnesiumhydroxid är alltså en elektrolyt.

Note

För att avgöra om vissa elektrolyter är starka eller svaga behövs mer information än den som ges i detta kapitel. Vi kommer att överväga detta i kapitel 10 ”Syror och baser”.

Färdighetsövning

    Följande ämnen löser sig alla i viss utsträckning i vatten. Klassificera varje ämne som en elektrolyt eller en icke-elektrolyt.

  1. aceton (CH3COCH3)

  2. järn(III)nitrat

  3. elementärt brom (Br2)

  4. natrium. hydroxid (NaOH)

Konceptgenomgångsövning

  1. Förklara hur solvationsprocessen beskriver upplösningen av en lösta substans i ett lösningsmedel.

Svar

  1. Varje partikel av den lösta substansen är omgiven av partiklar av lösningsmedlet, som för med sig den lösta substansen från sin ursprungliga fas.

Nyckeluppfattning

  • När en lösta substans löser sig omges dess enskilda partiklar av lösningsmedelsmolekyler och separeras från varandra.

Övningar

  1. Beskriv vad som händer när en jonisk lösta som Na2SO4 löser sig i ett polärt lösningsmedel.

  2. Beskriv vad som händer när en molekylär lösta substans som sackaros (C12H22O11) löses upp i ett polärt lösningsmedel.

  3. Klassificera varje substans som en elektrolyt eller en icke elektrolyt. Varje ämne löser sig i viss utsträckning i H2O.

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

  4. Klassificera varje ämne som en elektrolyt eller en icke elektrolyt. Varje ämne löser sig i H2O i viss utsträckning.

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

  5. Ledar lösningar av varje lösta substans elektricitet när de är lösta?

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

  6. Kommer lösningar av varje löst ämne att leda elektricitet när de löses upp?

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

Svar

  1. Varje jon i den joniska lösningen är omgiven av partiklar av lösningsmedel, som transporterar jonen från den tillhörande kristallen.

    1. elektrolyt
    2. nonelektrolyt
    3. nonelektrolyt
    4. nonelektrolyt
    5. elektrolyt
    1. ja
    2. nej
    3. ja
    4. ja

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.