Roztoky

= Homogenní směsi 2 a více látek

Skládají se z rozpouštědla a rozpouštěné látky

Druhy roztoků

• Plynné – směs 2 či více plynů

• Pevné – slitiny kovů

• Kapalné – vznikají rozpuštěním nízkomolekulárních látek ($\text{O}_2$, $\text{CO}_2$, $\text{NaCl}$, cukr, ethanol, ...) v kapalném rozpouštědle

Vodné roztoky

Dělení vodných roztoků podle rozpuštěné látky

1. Roztoky elektrolytů:

   Elektrolyt = iontová sloučenina (krystaly tvořené ionty)

   Molekuly vody při rozpouštění vytrhávají jednotlivé ionty z krystalové mřížky a následně je obalují

   Působí přitažlivé síly mezi $\text{Na}^+$ a $\text{O}$, a také mezi $\text{Cl}^-$ a $\text{H} \to$ v roztoku se budou volně pohybovat ionty $\text{Na}^+$ a $\text{Cl}^-$ obalené molekulami vody

   Vedou elektrický proud

2. Roztoky nepravých/potenciálních elektrolytů:

   Nepravý elektrolyt = molekula s polárními vazbami, které se při rozpouštění štěpí (= disociace)

   Např.:

   $$\text{HCl} + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{H}_3\text{O}^+ + \text{Cl}^-$$

   Ionty vznikají při rozpouštění

   Vedo elektrický proud

3. Roztoky neelektrolytů:

   Neelektrolyt = látka, která při rozpouštění negeneruje ionty, ale přesto obsahuje polární vazby – např. cukr ($\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$)

   Molekuly vody při rozpouštění vytrhávají z krystalů celé molekuly

   V roztoku se pohybují celé molekuly

   Nevedou elektrický proud

Dělení vodných roztoků podle nasycení

1. Roztok nenasycený:

   = Roztok, ve kterém lze ještě rozpustit větší množství rozpouštěné látky

2. Roztok nasycený:

   = Roztok, ve kterém nelze rozpustit za daných podmínek (teplota, tlak) další množství rozpouštěné látky

   ---

   27. 2. 2023

   Koncentrace nasyceného roztoku slouží k vyjádření rozpustnosti

   Koncentraci vyjadřujeme:

   1. $x \ \text{g}$ látky na $100 \ \text{g}$ vody

   2. $x \ \text{g}$ látky na $100 \ \text{g}$ roztoku

   3. Látkovou koncentrací ($c = [\text{mol} \cdot \text{dm}^{-3}]$)

   4. Součinem rozpustnosti ($K_S$)

   Rozpustnost závisí na:

   • Teplotě:

     Většinou s rostoucí $t$ roste rozpustnost látek – u plynů a některých látek (např. $\text{Ca}(\text{OH})_2$) je tomu naopak

   • Tlaku:

     Hlavně u plynů

     S rostoucím $p$ roste rozpustnost

   Závislost rozpustnosti na $t$ či $p$ znázorňují tzv. křivky rozpustnosti

Vyjadřování koncentrace roztoku

1. Hmotnostní zlomek:

   $$w = \frac{m(A)}{m_\text{roztoku}} = \frac{m(A)}{m(A) + m(\text{H}_2\text{O})}$$

   Hodnota: 0 až 1

   $100 \cdot w$ ... hmotnostní procenta

2. Objemový zlomek:

   $$\varphi = \frac{V(A)}{V_\text{roztoku}}$$

   Platí pro plynné roztoky a roztoky z kapalin

   $$V_\text{roztoku} < V(A) + V(\text{H}_2\text{O})$$

   Tzv. objemová kontrakce – částice s menší velikostí "zalezou" mezi větší částice

   $100 \cdot \varphi$ ... objemová procenta – značí se $\% \ \text{obj.}$ nebo $\% \ \text{vol.}$

3. Molární zlomek:

   $$X = \frac{n(A)}{n(A) + n(\text{H}_2\text{O})}$$

   $n_\text{roztoku}$ nelze spočítat

   Často se používá u plynných roztoků

4. Molární/Látková koncentrace:

   Udává látkové množství rozpuštěné látky v 1 litru roztoku

   $$\begin{align*} c &= \frac{n(A)}{V_\text{roztoku}} \\[0.5em] [c] &= \text{mol} \cdot \text{dm}^{-3} \end{align*}$$

   Formulace: např. roztok o molární koncentraci $2 \ \text{mol} \cdot \text{dm}^{-3}$ $\to$ dvoumolární roztok $\to$ 2M roztok

   Alternativní vzorec:

   $$c = \frac{m(A)}{M(A) \cdot V_\text{roztoku}}$$