Otázka: Kapaliny
Předmět: Chemie
Přidal(a): adela
KAPALINY
- mají stálý objem
- nemají stály tvar= přizpůsobují se nádobě
Podbody:
- Tlak nasycených par, pT diagram, Augustova a Antoineova rovnice
- Teplota varu
- Povrchové napětí, povrchové jevy
- Viskozita kapalin
- Laboratorní stanovení viskozity a povrchového napětí (bude ve 3 a 4)
1) Tlak nasycených par, pT diagram, Augustova a Antoineova rovnice
Tlak nasycených par: = tenze par
- Vypařování: přechod částic z povrchu kapaliny do plynu
- Kondenzace: opak vypařování
- Při konstantní teplotě dojde v uzavřené nádobě k vytvoření rovnováhy mezi vypařováním a kondenzací (kapalina se po určité době přestane vypařovat a začíná zpět kondenzovat)
- Tlak syté páry- kapaliny neubývá, množství páry se nezvyšuje
- Při zvýšení teploty se tenze par zvýší podle konstanty dané kapaliny(tabulky)
pT diagram:
- Grafický průběh závislosti tlaku na teplotě
- Závislost popisuje Augustova a Antoineova rovnice
Augustova rovnice:
-
- log p= A-(B/T)
- log p= B-(A/T)
- tlak nasycené páry (kPa)
- termodynamická teplota (K)
- empirické konstanty Ag rovnice pro danou kapalinu(tabulky)
Antoineova rovnice:
- log p= A-(B/t+C)
- tlak nasycené páry (kPa)
- teplota (°C)
- A;B;C – empirické konstanty An rovnice pro danou kapalinu(tabulky)- jiné než v Ag rovnici !
2) Teplota varu
- Teplota, při které se tenze par nad kapalinou vyrovná okolnímu tlaku
- Kapalina si odpařuje z celého objemu (bublinky)
- Teplota varu je konstanta pro danou kapalinu při určitém tlaku
- Při vyšším tlaku je tenze par nižší- vyšší bod varu
- Při nižším tlaku je tenze par vyšší- nižší bod varu
3) Povrchové napětí, povrchové jevy
Povrchové napětí:
- Na částice uvnitř kapaliny působí vzájemné síly tak, že výslednice těchto sil je nulová
- Na částice na povrchu kapaliny působí vzájemné tak , že výslednice těchto sil směřuje dolů
- Povrch kapaliny je ,,vtahován“ dovnitř, kapalina má tendenci zaujímat co nejmenší povrch(kuličky-kapky)
- Vznikne molekulová vrstva/blána na hladině kapaliny- povrchové napětí
- Povrchové napětí je dáno silou působící kolmo na okraj kapaliny
- σ = F/l
- σ – (sigma) povrchové napětí(N∙m-1)
- F – síla působící na kapalinu
- l – obvod nádoby (m)
- Povrchové napětí je ovlivněno teplotou a druhem plynu nad kapalinou
- Povrchové napětí je pro danou kapalinu za dané teploty uvedeno v tabulkách (za předpokladu, že je nad kapalinou vzduch)
- Povrchové napětí ovlivníme povrchově aktivními látkami (alkoholy, mastné kyseliny, aminy, saponáty, mýdla… )
Měření povrchového napětí:
Metoda kapilární elevace:
- Kapalina v kapiláře stoupá do takové výšky kdy se povrchová síla(napětí) vyrovná gravitační síle
- σ=(ρ∙r∙h∙g)/2
- σ – povrchové napětí
- r – poloměr kapiláry
- h – hloubka/výška kapiláry
- g – gravitační konstanta
Vážení kapek(kapková metoda):
- Stalagmometrie- stalagmometr je speciální skleněná lomená trubice s kapilárou o poloměru r
- Ve spodní části trubice se tvoří kapka která se odtrhne v momentu, kdy gravitační síla mírně překročí povrchovou sílu
- σ=(m∙g)/(2πr)
- σ – povrchové napětí
- r – poloměr kapiláry
- m – hmotnost kapky
- g – gravitační konstanta
Poměrem:
- do poměru se dá povrchové napětí a hmotnost určitého počtu kapek známé kapaliny a povrchové napětí a hmotnost stejného počtu kapek měřené kapaliny
- σ0/σ = m0/m
Mezipovrchové (mezifázové) napětí:
- souvisí s mísitelností kapalin, pokud je rozdíl povrchového napětí dvou kapalin malý dobře se mísí
- souvisí se smáčitelností pevných látek, pokud je povrchové napětí kapaliny malé, dobře smáčí pevnou látku
Povrchové jevy:
- Kapilární elevace: děj při kterém kapalina vystoupí do určité výšky v kapiláře (sklo a voda)
- Kapilární deprese: děj při kterém je kapalina odtlačena po původní hladinu (sklo a rtuť)
4) Viskozita kapalin
- Míra vnitřního tření kapaliny
- Projevuje se brzdícími účinky v kapalině a odporem, který klade kapalina pohybujícímu se tělesu
- Vzniká v důsledku působení přitažlivých sil mezi částicemi v kapalině
- Závisí na teplotě, čím větší teplota, tím nižší viskozita (olej, med…)
- Dynamický viskózní koeficient v; ղ – tabulky
Měření viskozity:
- Pomocí viskozimetrů- 3 typy
- Tělískový viskozimetr (Hopplerův)
- Měří se doba poklesu kuličky mezi dvěma ryskami v nádobě, viskozita se dopočítá
- Kapilární viskozimetr (Ubbelohdeho)
- Měří se doba průtoku kapaliny mezi dvěma ryskami v kapiláře, viskozita se dopočítá
- Rotační viskozimetr:
- Přístroj měří odpor kapaliny proti rotujícímu tělesu, viskozita se dopočítá
Další podobné materiály na webu:
