Osmotický tlak (zn. π) je tlak, který zabraňuje pronikání rozpouštědla skrze membránu. Osmotický tlak musí působit ze strany roztoku. Můžeme ho vypočíst jako: π = c(B) ⋅ R ⋅ T. Osmotický tlak tedy závisí na koncentraci roztoku, universální plynové konstantě a na teplotě.
Na základě těchto principů funguje dialýza - u přístrojů, které nahrazují ledvinu lidem, kterým jejich vlastní ledviny nefungují. Jedná se o to, že přístroj oddělí částice nečistot od krve a tím krev „vyčistí“
Rozpustnost, rozpouštění
• komplikovaný proces, neexistuje jednoduchá a obecně aplikovatelná teorie rozpustnosti
• Polární látky – polární rozpouštědla
• Nepolární látky – nepolární rozpouštědla
Faktory ovlivňující rozpustnost
• Druh rozpuštěné látky
• Druh rozpouštědla
• Tlak (plyny – Henryho zákon)
• Teplota
• Další rozpuštěné látky – vysolení
Interakce rozpouštědlo – rozpuštěná látka
• Oddělení molekul rozpuštěné látky - obvykle endotermický proces, mřížková energie u iontových látek, nárust entropie.
• Vytvoření děr v rozpouštědle - obvykle endotermický proces
• Solvatace rozpuštěné látky rozpouštědlem - obvykle exotermický proces
Rozpustnost plynů
• Plyny se mísí ve všech poměrech, neomezeně
• Plyny se rozpouští v kapalinách exothermicky, rozpustnost plynů klesá s rostoucí teplotou
• Rozpustnost závisí na tlaku plynu nad roztokem (parciální tlak)
Rozpouštění plynů v kapalinách probíhá nejčastěji tak, že se částice plynu rozptylují mezi částice kapaliny. Při tomto procesu mezi sebou částice kapaliny a plynu nereagují. Pokud zůstanou nezměněny podmínky, při kterých rozpouštění probíhá (teplota, tlak) bude se plyn rozpouštět tak dlouho, dokud se z kapaliny s plynem nestane nasycený roztok. Nasycený roztok je takový roztok, který je v rovnováze s nerozpuštěným plynem nad roztokem. Rozpouštění plynu v kapalině je exotermický proces – uvolňuje energii (teplo)
Rozpustnost plynů v kapalinách závisí na teplotě (s rostoucí teplotou klesá rozpustnost plynu) a na parciálním tlaku (tlak nad povrchem kapaliny).
Henryho zákon říká, že:
Množství plynu rozpuštěného v objemové jednotce kapaliny, se kterou nereaguje, je za konstantní teploty přímo úměrné tlaku plynu nad kapalinou. Aby Henryho zákon platil, nesmí plyn s kapalinou reagovat. Jinými slovy Henryho zákon říká, že čím větší bude parciální tlak, tím více plynu bude rozpuštěno do kapaliny.
Henryho zákon: x(B) = kB ⋅ pB, kde X(B) je molární zlomek, pB je tlak plynu. Častěji se však užívá tvar:
Henryho zákon platí tím přesněji, čím je menší tlak plynu a čím je rozpustnost plynu menší. (platí pouze pro zředěné roztoky)
• Častěji ve tvaru:
Pro potápěče má Henryho zákon význam v souvislosti se sycením a vysycováním biologicky inertních plynů (při dýchání vzduchu dusík, při použití hloubkové směsi trimix i helium).
Dekompresní nemoc.
Žádné komentáře:
Okomentovat