Formules fysicochemie
Deel 1: fysicochemische eigenschappen van GM
H1: vaste sto en
Wet van Raoult Pgas= XH20 * P°H2O + XC6H12O6 * P°C6H12O6
Relatieve 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑒 𝑣𝑜𝑐ℎ𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑖𝑑 𝑃𝑔𝑙𝑢𝑐𝑜𝑠𝑒
=
vochtigheid max 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑒 𝑣𝑜𝑐ℎ𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑖𝑑 𝑃𝐻20
Wateractiviteit Aw = =
(enkel vrije
water)
Cp waardes Water vaste toestand; 2060 J/kg.K
Water vloeib toestand: 4186 J/kg.K
Water gastoestand: 1999 J/kg.K
H2: GM in oplossing
Relatieve ∆𝑝 𝑝° − 𝑝 𝑛𝑩
= = 𝑋𝑏 =
dampdruk 𝑝° 𝑝° 𝑛 + 𝑛𝑩
=> ∆𝑝 = 𝑝° ∗ 𝑋𝑏
In verdunde opl: 𝑋𝑏 = /
° ∗
=> ∆𝑝 = 𝐾 ∗ 𝑚 = ∗𝑚
𝑚𝑒𝑡 𝐾 = 𝑑𝑎𝑚𝑝𝑑𝑟𝑢𝑘𝑣𝑒𝑟𝑙𝑎𝑔𝑖𝑛𝑔𝑠𝑐𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑚 = 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑙𝑖𝑡𝑒𝑖𝑡
Dampdruk p = p°A * Xa = p°A * (1-Xb)
Dampdruk- Zuiver water bij 25°C = 17.2 mmHg
waardes Zuiver water bij 100°C = 760 mmHg (= 1 atm)
Kookpunt- ∆𝑇𝑏 = 𝐾𝑏 ∗ 𝑚 ∗ 𝑖
verhoging Met i = van’t ho factor
Kb (water) = 0.512 °C/m
Vriespunts- ∆𝑇𝑓 = 𝑖 ∗ 𝐾𝑓 * m = i * Kf * ∗
∗
verlaging Met W = gewicht water en M = moleculair gewicht GM
Kf waardes Water: 1.86 °c/m
Benzeen: 5.12 °C/m
CH4: 29.8 °c/m
Ethanol: 1.99 °C/m
Waardes te Soortelijke warmte; 4.19 kJ/kg
kennen voor Verdampingswarmte: 2256 kJ/kg
water Condensatiewarmte: 2256 kJ/kg
Smeltwarmte: 334 kJ/kg
Kristalisatiewarmte: 334 kJ/kg
Isotone ∆𝑇𝑓 = 0.52°𝐶
oplossing =>vriespunt isotone opl = - 0.52°C
m = 0.29 molal (0.270 afkomstig van laag MW sto en, 0.020 afk van hoog
MW sto en)
osmotische activiteit = 0.29 osmol
Membraanosmo Bij evenwicht: p = π = h * P * g
meter
Aciditeitsconsta Ka = [ ][ ]
[ ]
nte
Basiciteitsconsta Kb = [ ][ ]
[ ]
nte
, Henderson- Zwakke zuren: pH = pKa + log [
[ ]
]
hasselbalch [ ]
Zwakke basen: pH = pka*+ log [ ]
Met pKa* = pka van corresponderende zuur (pKw – pKb)
% geïoniseerd Zwak zuur:
Zwakke base: ∗
Met pka* = pka van correspond. zuur
Wet lambert beer A = ε * l * c
pH berekenen Zwak zuur: pH = ½ pka – ½ log c
als pka gegeven Zwakke base: pH = pKw – ½ pKb + ½ log c = ½ pKw + ½ pka + ½ log c
is
Bu ercapaciteti β = =
. ∗ ∗ ∗[ ]
( ) ([ ] )^
C0 = conc bu erionen
Ka = aciditeitscte bu er
Maximale Βmax =
. ∗ ∗
= 0.576 * C0
bu ercapaciteit ( ∗ )^
Oplosbaarheid Zure GM: pH – pKa = log ( )
van GM ifv pH
Basische GM: pH – pKa = log ( )
Met S0 = oplosbh GM in neutrale vorm
S = totale verzadigingsoplosbaarheid
1e di usiewet 𝑑𝑤 𝑑𝑐
= −𝐷 ∗ 𝑆 ∗ 𝑜𝑓
van fick 𝑑𝑡 𝑑𝑥
/
𝐽 ∗
= −𝐷(𝑚 ∗ 𝑠) ∗ ( )
Met dw/dt = massa GM dat di undeert door een opp S loodrecht op
di usierichting per tijdseenheid,
x = afstand,
dc/dx = conc-gradiënt (indien = 0: evenwicht, geen di usie meer),
S= oppervlak,
D = di usiecoë ,
J = flux = massa opgeloste stof die per tijdseenheid door bepaald gebied
di undeert
Noyes-whitney 𝑑𝑐 −𝐷 ∗ 𝑆 𝐶 − 𝐶
=
𝑑𝑡 𝑉 ℎ
𝑑𝑐
𝑚𝑒𝑡 = 𝑜𝑝𝑙𝑜𝑠𝑠𝑛𝑒𝑙ℎ𝑒𝑖𝑑,
𝑑𝑡
𝐷 = 𝑑𝑖𝑓𝑓𝑢𝑠𝑖𝑒𝑐𝑜ë𝑓𝑓 , 𝑆 = 𝑜𝑝𝑝, 𝑉 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒,
Cs = max oplosbh aan rand, c = conc in bulk van solvent, h = dikte stagn
laag
Cubic root law V=
( )
Voor kubus : S = 6*r2 en V = r3 => r = v1/3
=> S = 6 * v2/3 = 6 * ( ) 2/3 (met 6 = shape factor voor kubus, voor bol = 4.8)
=> S = 6 * p -2/3 * W 2/3 = Ks * W 2/3
Deel 1: fysicochemische eigenschappen van GM
H1: vaste sto en
Wet van Raoult Pgas= XH20 * P°H2O + XC6H12O6 * P°C6H12O6
Relatieve 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑒 𝑣𝑜𝑐ℎ𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑖𝑑 𝑃𝑔𝑙𝑢𝑐𝑜𝑠𝑒
=
vochtigheid max 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑒 𝑣𝑜𝑐ℎ𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑖𝑑 𝑃𝐻20
Wateractiviteit Aw = =
(enkel vrije
water)
Cp waardes Water vaste toestand; 2060 J/kg.K
Water vloeib toestand: 4186 J/kg.K
Water gastoestand: 1999 J/kg.K
H2: GM in oplossing
Relatieve ∆𝑝 𝑝° − 𝑝 𝑛𝑩
= = 𝑋𝑏 =
dampdruk 𝑝° 𝑝° 𝑛 + 𝑛𝑩
=> ∆𝑝 = 𝑝° ∗ 𝑋𝑏
In verdunde opl: 𝑋𝑏 = /
° ∗
=> ∆𝑝 = 𝐾 ∗ 𝑚 = ∗𝑚
𝑚𝑒𝑡 𝐾 = 𝑑𝑎𝑚𝑝𝑑𝑟𝑢𝑘𝑣𝑒𝑟𝑙𝑎𝑔𝑖𝑛𝑔𝑠𝑐𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑚 = 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑙𝑖𝑡𝑒𝑖𝑡
Dampdruk p = p°A * Xa = p°A * (1-Xb)
Dampdruk- Zuiver water bij 25°C = 17.2 mmHg
waardes Zuiver water bij 100°C = 760 mmHg (= 1 atm)
Kookpunt- ∆𝑇𝑏 = 𝐾𝑏 ∗ 𝑚 ∗ 𝑖
verhoging Met i = van’t ho factor
Kb (water) = 0.512 °C/m
Vriespunts- ∆𝑇𝑓 = 𝑖 ∗ 𝐾𝑓 * m = i * Kf * ∗
∗
verlaging Met W = gewicht water en M = moleculair gewicht GM
Kf waardes Water: 1.86 °c/m
Benzeen: 5.12 °C/m
CH4: 29.8 °c/m
Ethanol: 1.99 °C/m
Waardes te Soortelijke warmte; 4.19 kJ/kg
kennen voor Verdampingswarmte: 2256 kJ/kg
water Condensatiewarmte: 2256 kJ/kg
Smeltwarmte: 334 kJ/kg
Kristalisatiewarmte: 334 kJ/kg
Isotone ∆𝑇𝑓 = 0.52°𝐶
oplossing =>vriespunt isotone opl = - 0.52°C
m = 0.29 molal (0.270 afkomstig van laag MW sto en, 0.020 afk van hoog
MW sto en)
osmotische activiteit = 0.29 osmol
Membraanosmo Bij evenwicht: p = π = h * P * g
meter
Aciditeitsconsta Ka = [ ][ ]
[ ]
nte
Basiciteitsconsta Kb = [ ][ ]
[ ]
nte
, Henderson- Zwakke zuren: pH = pKa + log [
[ ]
]
hasselbalch [ ]
Zwakke basen: pH = pka*+ log [ ]
Met pKa* = pka van corresponderende zuur (pKw – pKb)
% geïoniseerd Zwak zuur:
Zwakke base: ∗
Met pka* = pka van correspond. zuur
Wet lambert beer A = ε * l * c
pH berekenen Zwak zuur: pH = ½ pka – ½ log c
als pka gegeven Zwakke base: pH = pKw – ½ pKb + ½ log c = ½ pKw + ½ pka + ½ log c
is
Bu ercapaciteti β = =
. ∗ ∗ ∗[ ]
( ) ([ ] )^
C0 = conc bu erionen
Ka = aciditeitscte bu er
Maximale Βmax =
. ∗ ∗
= 0.576 * C0
bu ercapaciteit ( ∗ )^
Oplosbaarheid Zure GM: pH – pKa = log ( )
van GM ifv pH
Basische GM: pH – pKa = log ( )
Met S0 = oplosbh GM in neutrale vorm
S = totale verzadigingsoplosbaarheid
1e di usiewet 𝑑𝑤 𝑑𝑐
= −𝐷 ∗ 𝑆 ∗ 𝑜𝑓
van fick 𝑑𝑡 𝑑𝑥
/
𝐽 ∗
= −𝐷(𝑚 ∗ 𝑠) ∗ ( )
Met dw/dt = massa GM dat di undeert door een opp S loodrecht op
di usierichting per tijdseenheid,
x = afstand,
dc/dx = conc-gradiënt (indien = 0: evenwicht, geen di usie meer),
S= oppervlak,
D = di usiecoë ,
J = flux = massa opgeloste stof die per tijdseenheid door bepaald gebied
di undeert
Noyes-whitney 𝑑𝑐 −𝐷 ∗ 𝑆 𝐶 − 𝐶
=
𝑑𝑡 𝑉 ℎ
𝑑𝑐
𝑚𝑒𝑡 = 𝑜𝑝𝑙𝑜𝑠𝑠𝑛𝑒𝑙ℎ𝑒𝑖𝑑,
𝑑𝑡
𝐷 = 𝑑𝑖𝑓𝑓𝑢𝑠𝑖𝑒𝑐𝑜ë𝑓𝑓 , 𝑆 = 𝑜𝑝𝑝, 𝑉 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒,
Cs = max oplosbh aan rand, c = conc in bulk van solvent, h = dikte stagn
laag
Cubic root law V=
( )
Voor kubus : S = 6*r2 en V = r3 => r = v1/3
=> S = 6 * v2/3 = 6 * ( ) 2/3 (met 6 = shape factor voor kubus, voor bol = 4.8)
=> S = 6 * p -2/3 * W 2/3 = Ks * W 2/3
