Térfogatcsökkenés
2013/10/31 11:54
2987 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.

A folyadékok elegyítésekor, illetve oldatkészítéskor az egyes komponensek térfogatainak összege sok esetben nem egyezik meg a keletkezett elegy, illetve oldat térfogatával (eV < 0).

térfogatcsökkentés 1. lépés

A jelenség

A legtöbb elegy sajátságai kisebb mértékben eltérnek a tiszta anyagok tulajdonságainak összegétől. Az elegy térfogata kisebb vagy nagyobb a számított értéknél. 50 g etanol és 50 g víz elegyének a térfogata 4,2 cm3-rel kisebb a várténál.

A kísérlet végrehajtása

Kevés, esetleg festékkel színezett vízzel töltsünk fel félig egy egyik végén lezárt üvegcsövet. Pipetta segítségével rétegezzünk rá abszolút vagy 96%-os etil-alkoholt. Még takarékosabb a kísérlet, ha denaturált szesszel végezzük.

Ügyeljünk, hogy a két folyadék ne keveredjen. (Az alkohol sűrűsége kisebb a víznél.) Zárjuk le dugóval vagy csak az ujjunkkal a csövet. Tollal jelöljük be a folyadékszintet az üvegcsövön.

térfogatcsökkentés2 2. lépés

Rázzuk össze, illetve néhányszor fordítsuk fel a cső tartalmát. Látványos, ahogy a buborék felszáll. Jól megfigyelhető, hogy a folyadékfelszín a jelhez képest néhány cm-t süllyedt.

Magyarázat

Folyadékok elegyítésekor kisebb-nagyobb térfogatcsökkenés, szakkifejezéssel térfogat kontrakció történik. Az ideális viselkedéstől való eltérés oka, hogy a különféle molekulák kölcsönhatása számottevően eltér az azonos molekulák kölcsönhatásától. A vízben is és az alkoholban is a molekulák között hidrogénkötés van. Ezek erőssége eltér a víz-alkohol molekulák közötti kölcsönhatás erősségétől. A jelenség mértéke függ a molekulák alakjától, méretétől és illeszkedésük lehetőségétől.

Az elegyítés gyenge, nehezen megfigyelhető hőfejlődéssel is jár.

térfogatcsökkentés3 3. lépés

Sűrűség mérés eredményei

  • Az etanol-víz elegy sűrűsége és etanol-tartalma
  • Oldatok térfogata a térfogat-kontrakció következtében nem additív, csak igen híg oldatok esetében tekinthetjük annak. A jelenséget a házi pálinkafőzésnél is figyelembe kell venni.

További érdekes oldalak:

Siegler Gábor cikke

Csoportot ajánlunk

Kapcsolódó oldalak

Scientix A természettudományos oktatás közössége
All you need is code Minden a kódolás tanulásáról
A National Geographic A National Geographic honlapja.
Interpress Magazin Az IPM honlapja archívummal
Világtudomány.hu A magyar és nemzetközi tudományos élet hírei
Űr világ Asztronautikai hírportál