Objemová kontrakcia 1 1 ≠ 2! Blog PHYWE
V škole sa učíme už na 1. stupni: 1 + 1 = 2. Ale to nie je vždy prípad chémie! Pretože ak dáte dokopy liter alkoholu a liter vody, nedostanete dva litre, ale o niečo menej. Je to spôsobené kontrakciou objemu (zmenšením objemu)!
Čo stojí za objemovou kontrakciou?
Po zmiešaní alkoholu s vodou sa jeho objem zmenší, pretože medzi molekulami dochádza k silným interakciám. Medzi molekulami alkoholu a vody sa vytvárajú ďalšie väzbové sily, napríklad prostredníctvom Van der Waalsových síl alebo vodíkových väzieb, čo znamená, že všetky molekuly sa „približujú“.
Vznikajú takzvané asociácie, ktoré majú vyššiu hustotu a vyššiu viskozitu ako zvyšok roztoku. Pretože molekuly alkoholu sú väčšie ako molekuly vody, majú medzi svojimi molekulami väčšie medzery. Menšie molekuly vody potom môžu skĺznuť do týchto priestorov. Toto je podporené ďalšími väzbami. Objem sa zmenší!
Napríklad ak do 50 ml vody pridáte 50 ml alkoholu, získate celkový objem 96 ml.
Tento rozdiel nie je skutočne obrovský, a preto ho nemožno vidieť voľným okom v pohári, ale ak správne odmeriate kvapaliny pomocou stupnice, napríklad pomocou stojaceho valca, môžete tomuto javu skutočne porozumieť!
Ak chcete vidieť celú vec naživo, môžete to urobiť pomocou nasledujúceho experimentu:
Objemová kontrakcia je nelineárne závislá od zmiešavacieho pomeru!
Pretože objemová kontrakcia nezávisí lineárne od zmiešavacieho pomeru, je možné obsah alkoholu v zmesiach určiť iba pomocou hustoty alebo teploty varu, ale nie podľa objemu.
Hustota alkoholu a vody
Hustota kvapalín, tuhých látok a plynov závisí od teploty a tlaku.
Pri izbovej teplote 20 ° C a normálnom tlaku vzduchu má pitný alkohol hustotu 0,79 g/cm3 a voda hustotu 1 g/cm3. Alkohol je preto ľahší ako voda s rovnakým objemom!
Aká je hmotnosť litra alkoholu?
Hmotnosť alebo hmotnosť (m) je definovaná ako hustota (d) vynásobená objemom (V).
Hustota (d) alkoholu = 0,79 g/cm3
Objem (V) = 1 L = 1 000 ml = 1 000 cm 3
Správne označenie obsahu alkoholu v zmesiach
Hustota alkoholu je nižšia v porovnaní s hustotou ostatných prísad v nápojoch/zmesiach, ktorá je zvyčajne 1 kg/l alebo vyššia. Celkový objem je menší ako jednotlivé objemy (pozri obrázok). Vo výsledku sú jednotlivé objemové frakcie roztoku percentuálne vyššie z celkového objemu. Aby bolo možné uvádzať obsah alkoholu v správnom pomere/množstve k celkovému objemu, musí byť vždy uvedený v objemových percentách (obj.% Alebo% obj.). Objemové percento je objemové percento látky založené na celkovom objeme kvapalnej zmesi.
Ak je uvedený obsah alkoholu 11% obj., Napríklad pre šumivé víno, znamená to, že 11% z celkového objemu tvorí čistý alkohol. Fľaša na šampanské o objeme 750 ml by teda obsahovala 82,5 ml alkoholu.
Ak si chcete urobiť malú matematiku, môžete to urobiť tu: