Contracția volumului 1 1 ≠ 2! Blogul PHYWE
La școală învățăm deja în clasa I: 1 + 1 = 2. Dar în chimie nu este întotdeauna așa! Pentru că dacă pui împreună un litru de alcool și un litru de apă, nu primești doi litri, ci puțin mai puțin. Acest lucru se datorează contracției volumului (reducerea volumului)!
Ce se află în spatele contracției volumului?
Când alcoolul este amestecat cu apă, volumul devine mai mic, deoarece interacțiunile puternice apar între molecule. Se formează forțe suplimentare de legătură între moleculele de alcool și apă, de exemplu prin forțele van der Waals sau legăturile de hidrogen, ceea ce înseamnă că toate moleculele „se apropie”.
Se formează așa-numiții asociați, care au o densitate mai mare și o vâscozitate mai mare decât restul soluției. Deoarece moleculele de alcool sunt mai mari decât moleculele de apă, ele au spații mai mari între moleculele lor. Moleculele de apă mai mici pot aluneca apoi în aceste spații. Acest lucru este susținut de legături suplimentare. Volumul devine mai mic!
De exemplu, dacă adăugați 50 ml alcool la 50 ml apă, obțineți un volum total de 96 ml.
Această diferență nu este cu adevărat imensă și, prin urmare, nu poate fi văzută cu ochiul liber într-un pahar, dar dacă măsurați lichidele corect folosind o scală, de exemplu cu un cilindru în picioare, puteți înțelege acest fenomen!
Dacă doriți să vedeți totul în direct, îl puteți face cu următorul experiment:
Contracția volumului depinde neliniar de raportul de amestecare!
Deoarece contracția volumului nu depinde liniar de raportul de amestecare, conținutul de alcool al amestecurilor poate fi determinat numai prin densitate sau punctul de fierbere, dar nu prin volum.
Densitatea alcoolului și a apei
Densitatea lichidelor, solidelor și gazelor depinde de temperatură și presiune.
La temperatura camerei de 20 ° C și presiunea normală a aerului, consumul de alcool are o densitate de 0,79 g/cm 3, iar apa o densitate de 1 g/cm 3. Prin urmare, alcoolul este mai ușor decât apa cu același volum!
Care este greutatea unui litru de alcool?
Greutatea sau masa (m) este definită ca densitatea (d) înmulțită cu volumul (V).
Densitate (d) alcool = 0,79 g/cm 3
Volum (V) = 1 L = 1.000 ml = 1.000 cm 3
Indicarea corectă a conținutului de alcool în amestecuri
Densitatea alcoolului este mai mică comparativ cu densitatea celorlalte ingrediente din băuturi/amestecuri, care este de obicei de 1 kg/l sau mai mare. Volumul total este mai mic decât volumele individuale (a se vedea ilustrația). Ca rezultat, proporțiile volumului individual al soluției sunt mai mari în termeni procentuali din volumul total. Pentru a specifica conținutul de alcool în relația/cantitatea corectă cu volumul total, acesta trebuie dat întotdeauna în procente din volum (vol .-% sau% vol.). Procentul în volum este proporția în volum a unei substanțe pe baza volumului total al unui amestec lichid.
Dacă este indicat un conținut de alcool de 11% vol., De exemplu pentru vinul spumant, aceasta înseamnă că 11% din volumul total este alcool pur. O sticlă de șampanie cu un volum de 750 ml ar conține, prin urmare, 82,5 ml de alcool.
Dacă doriți să faceți puțină matematică, o puteți face aici: