Hangerő-összehúzódás 1 1 ≠ 2! PHYWE blog
Az iskolában már az 1. osztályban megtanuljuk: 1 + 1 = 2. De a kémia esetében ez nem mindig így van! Mert ha egy liter alkoholt és egy vizet összerakunk, akkor nem két litert kapunk, hanem valamivel kevesebbet. Ennek oka a térfogat-összehúzódás (térfogatcsökkenés)!
Mi áll a hangerő-összehúzódás mögött?
Ha az alkoholt vízzel keverjük, a térfogat kisebb lesz, mert erős kölcsönhatások lépnek fel a molekulák között. További kötőerők alakulnak ki az alkohol és a víz molekulái között, például van der Waals-erők vagy hidrogénkötések révén, ami azt jelenti, hogy az összes molekula "közelebb mozog".
Úgynevezett asszociáltak képződnek, amelyek nagyobb sűrűségűek és nagyobb viszkozitásúak, mint az oldat többi része. Mivel az alkoholmolekulák nagyobbak, mint a vízmolekulák, a molekulák között nagyobb terek vannak. A kisebb vízmolekulák azután ezekbe a terekbe csúszhatnak. Ezt támogatják a további kötések. A hangerő kisebb lesz!
Például, ha 50 ml alkoholt adunk 50 ml vízhez, akkor 96 ml össztérfogatot kapunk.
Ez a különbség nem igazán hatalmas, ezért szabad szemmel nem látható egy pohárban, de ha a folyadékokat mérleg segítségével helyesen mérjük, például álló hengerrel, akkor valóban megérthetjük ezt a jelenséget!
Ha élőben szeretné látni az egészet, a következő kísérlet segítségével megteheti:
A térfogat-összehúzódás nem lineárisan függ a keverési aránytól!
Mivel a térfogat-összehúzódás nem lineárisan függ a keverési aránytól, a keverékek alkoholtartalmát csak a sűrűség vagy a forráspont alapján lehet meghatározni, a térfogat alapján azonban nem.
Az alkohol és a víz sűrűsége
A folyadékok, szilárd anyagok és gázok sűrűsége a hőmérséklettől és a nyomástól függ.
20 ° C-os szobahőmérsékleten és normál légnyomás mellett az alkoholfogyasztás sűrűsége 0,79 g/cm 3, a vízé pedig 1 g/cm 3. Az alkohol könnyebb, mint az azonos térfogatú víz!
Mekkora egy liter alkohol súlya?
A súlyt vagy a tömeget (m) a sűrűség (d) és a térfogat (V) szorzatával határozzuk meg.
Sűrűség (d) alkohol = 0,79 g/cm 3
Kötet (V) = 1 L = 1000 ml = 1000 cm 3
A keverékek alkoholtartalmának helyes feltüntetése
Az alkohol sűrűsége alacsonyabb az italok/keverékek egyéb összetevőinek sűrűségéhez képest, amely általában 1 kg/l vagy magasabb. A teljes térfogat kisebb, mint az egyes mennyiségek (lásd az ábrát). Ennek eredményeként az oldat egyes térfogatrészei a teljes térfogat százalékában kifejezve magasabbak. Annak érdekében, hogy az alkoholtartalmat a teljes mennyiséghez viszonyítva/arányban adjuk meg, ezt mindig térfogatszázalékban (térfogat% - vagy térfogat%) kell megadni. A térfogatszázalék az anyag térfogatszázaléka a folyékony keverék össztérfogatán alapul.
Ha 11 térfogatszázalék alkoholtartalmat írnak elő, például pezsgő esetében, ez azt jelenti, hogy a teljes térfogat 11% -a tiszta alkoholból áll. Egy 750 ml térfogatú pezsgősüveg tehát 82,5 ml alkoholt tartalmazna.
Ha szeretne egy kis matekot csinálni, itt megteheti: