UKŁADY KOLOIDALNE 

• Koloidy – układy dyspersyjne, o 

wyglądzie układów fizycznie 
jednorodnych, chociaż składniki nie są 
ze sobą wymieszane na poziomie 
cząsteczkowym.

• Faza ciągła układu – ośrodek 

dyspersyjny, rozpraszający

• Faza rozproszona lub składnik 

rozproszony

Faza rozproszona: 
Wielkość cząstek: 1 – 500nm
Układy z cząstkami: 
• trójwymiarowymi
• blaszkowatymi
• nitkowymi
Układ izodyspersyjny – cząstki o 

jednakowej wielkości

Układ polidyspersyjny – cząstki o różnej 

wielkości

• Ciekły ośrodek dyspersyjny: koloidy, 

liozole, zole

   woda – hydrozole

alkohol – alkozole
benzen – benzenozole
ciecz organiczna – organozole

gaz – gazozole
powietrze - aerozole

Koloidy liofilowe i liofobowe

Liofilowe (emulsoidy) - z cząstkami 

solwatowanymi przez cząstki fazy 
rozpraszającej  (duże powinowactwo 
do cząstek rozpuszczalnika)

Liofobowe (suspensoidy)– z cząstkami 

niesolwatowanymi

WŁAŚCIWOŚCI UKŁADÓW 

KOLOIDALNYCH

• ruchy Browna: ciągły, 

nieuporządkowany ruch

• nie przenikają przez błony 

przepuszczalne przez które 
przechodzi rozpuszczalnik

• ruch pod wpływem pola 

elektrycznego (elektroforeza)

• KOAGULACJA (żelowanie) – 

zmniejszanie stopnia dyspersji 
układów koloidalnych; wydzielenie 
cząstek z roztworów (flokulacja)

ZOL

ŻEL

KOAGULACJA (ŻELOWANIE)

PEPTYZACJA (DYSPERGOWANIE)

Czynniki wywołujące koagulację:
• Dodatek elektrolitu
• Dodatek koloidu o ładunku przeciwnym
• Naświetlanie radiochemiczne
• Działanie mechaniczne (mieszanie, 

wytrząsanie)

• Ogrzewanie
• Desolwatacja przez dodanie środków 

odwadniających

• Odparowanie lub wymrażanie ośrodka 

dyspergującego

Wysalanie – koagulacja koloidów liofilowych,

polega na wydzielaniu fazy rozproszonej 
pod wpływem większych stężeń elektrolitu

Synereza – polega na wydzielaniu się żeli z 

ośrodka dyspersyjnego po dłuższym 
odstaniu i jest związana z procesami 
koagulacji (wydzielanie serwatki z 
kwaśnego mleka)

Tiksotropia – pod wpływem bodźców 

mechanicznych (wytrząsanie, mieszanie) 
żele przechodzą w zole, po pewnym czasie 
zastygając w żel

Stechiometria

• Ustalenie równania reakcji
• Ustalenie bilansu materiałowego – 

równania mas

• Ułożenie proporcji

Równanie 
chemiczne

węglan +   kwas → chlorek + dwutlenek 
+woda
wapnia      solny      wapnia       węgla

wzór

ilość 
subst. 
(mol)
masa, g

 CaCO

3

+2HCl → CaCl

2

+CO

2

+H

2

O

1          + 2      → 1       + 1   + 

1

100        +73   →  111 + 44  +  

18

Ile wapna palonego można otrzymać z 500kg wapienia, 
przyjmując zawartość CaCO

3

 równą 100%?

Równowaga chemiczna

• Układ znajduje się w stanie 

równowagi jeśli nie zachodzi w nim 
zmiana stężeń jego składników.

aA+bB↔cC+dD, T=cons., 

p=const.

K=

c

C

c

c

D

d

c

A

a

c

B

b

Stan równowagi zależy od:

- temperatury

- ciśnienia

- dodatku reagentów

Termodynamika procesów 

chemicznych

Służy do:
• określania kierunków i możliwości 

przemian chemicznych

• obliczania bilansów energetycznych
• kolejności przebiegu przemian
• określania trwałości układów
• określania warunków procesów 

Termodynamika procesów 

chemicznych

FUNKCJE TERMODYNAMICZNE

U  =  ENERGIA WEWNĘTRZNA

U - jest sumą energii ruchu cząsteczek, drgań 

atomów, stanu
       jąder i elektronów  

U - nie może być wyznaczona, ale można określić jej zmianę (U) 

Zmiana energii wewnętrznej jest równa pracy 
wymienianej przez układ z otoczeniem w 
przemianie adiabatycznej (Q = 0)

ENTROPIA

S - opisuje sposób dystrybucji energii w 
układzie

S - jest miarą uporządkowania układu 

Procesy prowadzone są zwykle w specyficznych 
warunkach:
adiabatycznie       Q = 0

izotermiczne         T = const

izobarycznie         P = const

izochorycznie       V = const

izentalpowe          H = const 

termoelastyczne   T, V, P 
zmienne

Rodzaje pracy: objętościowa, 
mechaniczna, chemiczna, 
powierzchniowa, elektryczna, itp

I zasada termodynamiki

W układzie izolowanym (bez wymiany 

ciepła i masy) ilość energii pozostaje stała

∆U=Q+W

∆U – zmiana energii wewnętrznej układu
Q – ilość energii przekazana na sposób 

ciepła

W – ilość energii przekazana na sposób 

pracy

II zasada termodynamiki

• Podstawą tej zasady jest nieodwracalność 

samorzutnych procesów przyrody. 
Zachodzą one od stanu o wyższym 

potencjale do stanów o potencjale niższym, 

dążąc do osiągnięcia stanu równowagi

 

dQ

T

dS=

S- entropia

Q – ciepło przemiany 
odwracalnej

T=const

III zasada termodynamiki

Układowi można odebrać pewną 

skończoną ilość energii na sposób 
ciepła, wówczas temperatura zmierza 
do zera bezwzględnego a entropia do 
pewnej minimalnej wartości. 

W temp. zera bezwzględnego entropia 
dla materiałów krystalicznych wynosi 0

Kinetyka reakcji 

chemicznych

• opisuje przebieg reakcji w czasie,
• w czasie trwania reakcji zmienia się 

stężenie reagentów

• chwilowa szybkość reakcji 

chemicznej:

v=-dc

s

/dt lub v=dc

p

/dt

Zmiana stężenia reagentów w czasie

Szybkość reakcji chemicznej zależy od:
- stężenia substratów
- stanu skupienia reagentów
- stopnia kontaktu:

stopnia rozdrobnienia (ciała stałe)
intensywności mieszania (ciecze)
ciśnienia (gazy)

- temperatury
- katalizatorów

Równanie opisujące szybkość reakcji

v
=

-

dc

A

dt

=kc

n

k – stała szybkości reakcji,

n – rząd reakcji

c

A

 – stężenie substratu

Zależność szybkości reakcji od 

temperatury

wzór Arrheniusa

k=k

o

e

-Ea/RT

lnk=lnk

o

-(E

a

/RT)

Zmiany energii podczas przebiegu reakcji

a) egzotermicznej, b) endotermicznej

E

s

- energia substratów, E

a

 – energia aktywacji, E

p

 – 

energia produktów

ELEKTROCHEMIA

• przemiana energii elektrycznej w 

chemiczną (elektroliza)

• przemiana energii chemicznej w 

elektryczną (ogniwa galwaniczne)

I prawo Faraday’a

Masa substancji wydzielonej na elektrodzie 

jest proporcjonalna do wielkości ładunku 

elektrycznego, który przepłynął przez 

elektrolit

m = kIt [g]

k=M/(z*F)

M – masa molowa [g/mol],
F – stała Faradaya=96500[C/mol],
z – liczba elektronów wymienionych w reakcji
I – natężenie prądu elektrycznego [A]
t – czas przepływu prądu [s]

II prawo Faraday’a

Masy różnych substancji wydzielonych 

na elektrodach podczas przepływu 
jednakowego ładunku elektrycznego 
są  proporcjonalne do ich 
równoważników elektrochemicznych

m

1

/m

2

=k

1

/k

2

OGNIWA ELEKTRYCZNE

• proces odwrotny do elektrolizy – 

reakcji chemicznej towarzyszy 
przepływ prądu elektrycznego,

• Ogniwo – dwa półogniwa (elektrody) 

zanurzone w elektrolicie (roztworze 
swoich jonów)

• SEM – różnica potencjałów półogniw 

SEM=E

1

 – E

2

• Potencjał normalny elektrody (E

0

): 

płytka metalu zanurzona w 1M 
roztworze elektrolitu, potencjał 
mierzony w stosunku odniesienia do 
elektrody wodorowej 

• Im bardziej ujemny potencjał normalny, tym 

większa skłonność metalu do przejścia w 
stan jonowy, czyli oddania elektronów,

• Potencjały normalne metali szlachetnych – 

dodatnie, nieszlachetnych – ujemne

• Metale nieszlachetne wypierają metale 

szlachetne z ich roztworów, np.

Zn+Cu

2+

→Zn

2+

+Cu

• Metale o ujemnym potencjale normalnym 

przeprowadzają wodór ze stanu jonowego w 
cząsteczkowy, rozpuszczają się w kwasach

• Skłonność niemetali do przechodzenia w 

stan jonowy jest tym większa im bardziej 
dodatni E

0