Az oldatok homogén keverékek. Oldószerbôl és egy vagy több oldott anyagból állnak. Lehetnek tömények vagy hígak, telítetlenek vagy telítettek, sôt túltelítettek.
Az oldott anyagok erôs elektrolitokként vagy
gyenge elektrolitokként viselkedhetnek.
Az oldat koncentrációja arra utal, hogy adott mennyiségű oldószerben mennyi oldott anyag van. A koncentrációt például tömeg %-ban, térfogat %-ban vagy moláris koncentrációban adják meg.
Kidolgozott feladat:
A nitrogéngáz (N2) oldhatósága a vérben 37 oC-on és
0,80 atm parciális nyomáson 5,6 · 10-4 mól/l. A mélytengeri búvár
olyan sűrített levegôt szív be, amelyben a nitrogén parciális nyomása 4,0 atm. A búvár vérének térfogata 5,0 liter.
Számítsuk ki, hány liter nitrogént lélegzik ki a búvár, amikor visszatér a felszínre, ahol a nitrogén parciális nyomása 0,8 atm.
Megoldás:
1. lépés Számítsuk ki a Henry-törvényben szereplô állandót (k) a Henry-törvénybôl a vérben oldott nitrogénre.
A Henry-törvény: C = k P
C = a folyadékban oldott gáz koncentrációja (mól/l)
P = az adott gáz parciális nyomása a folyadék felett (atm)
Ebben az esetben:
C = 5,6 · 10-4 mól / l
P = 0,08 atm
tehát
k = (5,6 · 10-4 mól / l) / 0,80 atm = 7,0 · 10-4 mól / l·atm
2. lépés A k felhasználásával számítsuk ki az oldott nitrogén koncentrációját 4,0 atm nyomáson.
C = k P = 7,0 · 10-4 mól / l·atm · 4,0 atm = 2,8 · 10-3 mól / l
3. lépés Számoljuk ki mindkét nyomáson, összesen hány mól nitrogén oldódik a vérben.
(a) 0,80 atm nyomáson:
5,6 · 10-4 mól / l · 5,0 l = 2,8 · 10-3 mól
(b) 4,0 atm nyomáson:
2,8 · 10-3 mól / l · 5,0 l = 1,4 · 10-2 mól
4. lépés. Annak a nitrogéngáznak a mennyisége (mólban), amely akkor távozik, ha az eredetileg 4,0 atm nyomáson egyensúlyban levô vér 0,8 atm nyomáson kerül egyensúlyba a levegôvel:
0,014 mól - 0,0028 mól = 0,011 mól
5. lépés Az általános gáztörvény (PV = nRT) alapján számítsuk a kibocsájtott gáz - 1 atm nyomáson mérhetô - térfogatát.
V = nRT/P = 0,011 mól · [0,0821 (l·atm)/(mól·K)] · 310 K/1 atm = 0,28 l