

ROZTWORY KOLOIDALNE



ROZTWORY WŁAŚCIWE 



SPOSOBY WYRAŻANIA STĘŻEŃ ROZTWORÓW



PRZELICZANIE STĘŻEŃ



REGUŁA MIESZANIA ROZTWORÓW 

Układy dyspersyjne - 

roztwory

Układ

•

Układ

 – wyodrębniony obszar materii oddzielony od 

otoczenia wyraźnymi graniami (

np. roztwór soli w 

probówce

)

•

Otoczenie

 – wszystko to, co znajduje się poza układem 

(

np. ścianki probówki i wszystko to, co znajduje się w jej 

otoczeniu

)

•

Faza układu 

– jednorodna pod względem fizycznym 

część układu oddzielona od reszty układu wyraźną 
powierzchnią rozdziału (

np. woda w stanie ciekłym,  

woda stanie stałym – lód, woda w stanie gazowym – para 
wodna)

•

Składnik układu 

– substancja o określonych 

właściwościach fizykochemicznych (

np. woda w różnych 

stanach skupienia

) 

•

Układ dyspersyjny 

– układ składający się z fazy 

zdyspergowanej

 (

rozproszonej 

- np. sacharoza) – 

f

z

 oraz 

fazy 

dyspersyjnej 

(

rozpraszającej

, np. woda) – 

f

d

Układ dyspersyjny 

Podział układów dyspersyjnych ze względu na 

stan skupienia 

f

z

 i f

d

 

Stan skupienia

               f. 

rozpraszanej

Stan skupienia

 f. rozpraszającej

Gaz 

Ciecz 

Ciało stałe 

Gaz 

Roztwory 

gazowe 

Aerozol, 

mgła 

Dym, kurz

Ciecz 

Piana 

Roztwory 

właściwe, 

emulsje 

Roztwory 

właściwe, 

koloidy

Ciało stałe 

Piana stała

Mokra gąbka  Stopy metali

Układ dyspersyjny a mieszanina 

Mieszaniny to układy złożone z co najmniej dwóch składników, 
zwanych fazami, z których jeden jest rozproszony w drugim.

 

Podział układów dyspersyjnych ze względu na stan 
rozdrobnienia fazy zdyspergowanej (rozproszonej) średnica (x) 

cząsteczek w nm (10

-9

m)

Układ 

dyspersyjny 

Układ 

niejednorodny – 

heterogeniczny

  

Zawiesiny 

(rozdrobnienie 

makroskopowe)

x  ≥ 100nm 

(10

-7 

m)

  

Roztwory 

koloidalne 

1nm ≤ x < 

100nm

(10

-9 

m - 10

-7 

m)

Układ jednorodny – 

homogeniczny 

– 

roztwór właściwy 

x < 1nm  

(10

-9 

m)

Sposoby rozdzielania mieszanin



Filtracja (sączenie) – metoda oddzielania substancji stałych  od  cieczy  i  gazów,  

                        na sączkach o odpowiedniej wielkości porów. Ciecz lub gaz 

otrzymywane po filtracji            nazywa się filtratem inaczej przesączem, na 

sączku zostaje osad. 



Sedymentacja – rozdzielanie ciała stałego od  cieczy, gdy pod wpływem działania 

siły grawitacji gęstsze składniki mieszaniny osadzają się na dnie zbiornika.  



Dekantacja  -proces oddzielania substancji stałej od cieczy przez zlanie cieczy       

                   znad osadu (po sedymentacji). 



Destylacja - to rozdzielanie ciekłej  mieszaniny przez  odparowanie, a następnie     

           skroplenie jej składników w różnych temperaturach; produkt to destylat.   



Rektyfikacja (destylacja frakcyjna) –to proces wielokrotnej destylacji, w którym  

            mieszanina ciekła jest rozdzielana na frakcje.



Krystalizacja - to proces wydzielania kryształków substancji stałej z roztworu         

            podczas odparowania  lub schłodzenia roztworu nasyconego.

Sposoby rozdzielania mieszanin



Ekstrakcja następuje przez rozpuszczenie tylko niektórych składników mieszaniny               

                             w rozpuszczalnikach;  otrzymujemy ekstrakt.



Chromatografia - to  technika

 

służąca do rozdzielania składników mieszanin w wyniku        

             przepuszczenia roztworu badanej mieszaniny przez specjalnie spreparowaną fazę 

rozdzielczą                     (złoże, np. bibułę), po której składniki mieszaniny poruszają się z 

różną szybkością.



Elektroforeza - technika stosowana w chemii i biologii , jej istotą jest rozdzielenie 

mieszaniny  na możliwie jednorodne frakcje przez wymuszanie wędrówki ich cząsteczek  w  

polu elektrycznym.



Wymiana jonowa - to proces wymiany ruchliwych jonów na inne  tego samego znaku 

       zachodzący na specjalnym materiale zwanym jonitem



Adsorpcja — to proces wiązania się („przyczepiania się”) drobin na powierzchni. 

adsorbenta,  powodujący lokalne zmiany stężenia



Osmoza - swobodna  dyfuzja dowolnej substancji  z jednego roztworu do drugiego przez  

membranę półprzepuszczalną  (czyli przepuszczalną dla jednego składnika). Siłą napędową 

osmozy jest różnica  stężenia danej substancji chemicznej w obu roztworach.

Roztwory koloidalne 

     Roztwór koloidalny – układ dyspersyjny, w którym 

średnice cząsteczek fazy rozproszonej zawarte są w 
granicach   

1nm ≤ x < 100nm

Podział  układów koloidalnych ze względu 

na :

Rodzaj fazy 

rozpraszającej 

Powinowactwo do 

rozpuszczalnika 

Budowę fazy 

rozproszonej 

- 

Hydrozole

 (

woda

)

- 

Alkozole

 

(

alkohol

)

- 

Aerozole

 

(

powietrze

)

- Liofilowe 

(duże  

  

   

powinowactwo 

do  

   rozpuszczalnika, 

łatwo 

    ulegają 

solwatacji)

- Liofobowe

 (

małe 

   powinowactwo 

do  

   rozpuszczalnika, 

   

nie ulegają 

solwatacji)

-

 

Cząsteczkowe

  

  (pojedyncze 
  
makrocząsteczki
)
- 

Fazowe 

(bardzo 

   małe 
kryształy)
-  

Micelarne

 

(micela)

Charakterystyka roztworów 

koloidalnych 

Schemat budowy miceli AgI 

wytrąconego nadmiarem KI.

Na trwałość roztworów koloidalnych 
liofobowych (wodorotlenki metali, halogenki 
srebra) a także niektórych liofilowych (białko) 
wpływa występowanie ładunku elektrycznego 
na powierzchni cząstki koloidalnej oraz 
solwatacja cząstek.
Cząstka dowolnego koloidu posiadająca 
ładunek nosi nazwę miceli. 
Przykładem miceli może być cząstka jodku 
potasu. 
Micela składa się z jądra, w skład którego 
wchodzą obojętne cząsteczki. Na powierzchni 
jądra absorbowane są z roztworu wspólne jony 
w przypadku KI jony jodkowe I

-

. Warstwa ta 

nosi nazwę warstwy adsorbcyjnej i wiąże się 
ona luźno z warstwą rozmytą albo dyfuzyjną 
zawierającą jony K

+

.

Jadro razem z warstwą adsorpcyjną nosi nazwę 
granuli.
Na granicy faz jądro cząstki koloidalnej - 
roztwór, powstaje podwójna warstwa 
elektryczna.

Charakterystyka roztworów 

koloidalnych 

•

Efekt Tyndalla 

– 

rozproszenie światła 

na cząsteczkach fazy 

rozproszonej (cząstki fazy rozproszonej są większe od długości 

fali świetlnej)  

•

Ruchy Browna 

– cząstki fazy rozproszonej 

poruszają się w 

roztworze po torach zygzakowatych

 od  odbicia (zderzenia) do 

odbicia  (zderzenia) z innymi cząstkami 

                                                        

        

     

                                                 

     

Charakterystyka roztworów 

koloidalnych 



Koagulacją nazywa się przejście zolu w żel. Jest to łączenie 
się cząstek substancji rozproszonej w większe skupienia pod wpływem 
np. wysokiej temperatury, mieszania, naświetlania, wstrząsania)



Peptyzacja to przejście żelu w zol. Jest to rozdrobnienie cząstek fazy 
rozproszonej. Peptyzacja zachodzi wówczas, gdy koagulacja jest 
odwracalna. 



Jeżeli koagulacja jest nieodwracalna mówi się o denaturacji koloidu.

Charakterystyka roztworów 

koloidalnych 

Czynniki powodujące proces koagulacji i 

denaturacji koloidu 

Koagulacja koloidu  

(wysolenie)

Denaturacja koloidu 

•dodanie soli metali lekkich 

(Na, K, NH

4

)

• dodanie nieelektrolitów 

(cukru)
• zmiana temperatury 

(obniżenie  lub   podwyższenie)
• działanie czynnikami  

mechanicznymi
• przepływ prądu elektrycznego
• działanie światła 
• inne

•dodanie:

 -  stężonych roztworów kwasów 

lub     zasad

  - roztworów soli metali 

ciężkich

  - niektórych związków   

organicznych    (alkoholu,  

aldehydu)
• duże zmiany temperatury
• promieniowanie  UV

 

Koloidy liofobowe

Koloidy liofilowe

Otrzymywanie

metodą dyspersji lub 

kondensacji

przez zwykłe 

rozpuszczanie

Struktura cząstek

zespoły cząsteczek

cząsteczki olbrzymy

Stężenie fazy 

rozproszonej

na ogół nieznaczne

może być duże

Ruchy Browna

występują wyraźnie

często bardzo 

niewyraźne

Efekt Tyndalla

wyraźny

niewyraźny

Ładunek elektryczny

cząstki są zawsze 

naładowane

ładunek nieznaczny lub 

brak

Lepkość

nieznaczna

znaczna

Tworzenie piany

nie tworzą piany

łatwo tworzą pianę

Tworzenie galaret

nie tworzą

tworzą łatwo

Wrażliwość na 

elektrolit

duża, zachodzi 

koagulacja

mała

Trwałość 

trwałość tych koloidów 

wiąże się z istnieniem 
sił elektrostatycznego 

odpychania cząstek 

fazy rozproszonej 

wywołanych przez 

jednoimienne ładunki 
powierzchniowe

 

trwałość tych koloidów 

wiąże się z istnieniem 
otoczki solwatacyjnej 

Charakter 

koagulacji

 z reguły 

nieodwracalna

z reguły odwracalna

Roztwory właściwe 

•

Roztwór właściwy – jednorodna (homogeniczna) mieszanina 

dwóch lub więcej składników, składnik występujący w 

nadmiarze nazywa się rozpuszczalnikiem a pozostałe 

składniki substancjami rozpuszczonymi ( w zależności od 

stanu skupienia wyróżnia się roztwory: gazowe, ciekłe, stałe).

•

Mieszanina – układ złożony z co najmniej dwóch substancji 

w dowolnym stosunku.

•

Rozpuszczanie – proces mieszania prowadzący do powstania 

roztworu

•

Rozpuszczalność – maksymalna liczba gramów substancji, 

która  rozpuszcza się  w określonych warunkach temp. i 

ciśnienia w 100g rozpuszczalnika dając roztwór nasycony .

Roztwory właściwe 

Podział roztworów 

ze względu na zawartość substancji 

rozpuszczonej 

c – stężenie roztworu 
c

max

 – stężenie roztworu wynikające z rozpuszczalności 

Roztwory

Roztwór 

nienasycony

c < c

max 

Roztwór 

nasycony

c = c

max

 

Roztwór 

przesycony

c > c

max

 

Efekty towarzyszące procesom 

rozpuszczania 

•

Solwatacja – proces otaczania jonów lub cząsteczek przez 

cząsteczki rozpuszczalnika (jeżeli rozpuszczalnikiem jest woda – 

uwodnienie – hydratacja)

•

Efekt ebulioskopowy – temp. wrzenia roztworu jest wyższa niż 

temp. wrzenia rozpuszczalnika (w zależności od ilości drobin 

substancji rozpuszczanej).

•

Efekt krioskopowy – temp. krzepnięcia roztworu jest niższa niż 

temp. krzepnięcia rozpuszczalnika (w zależności od ilości drobin 

substancji rozpuszczanej). 

•

Kontrakcja – zmniejszenie objętości układu po połączeniu dwóch 

różnych cieczy.

•

Dyfuzja – proces prowadzący do wyrównania stężenia w całej 

objętości roztworu

•

Efekty energetyczne – proces endoenergetyczny z pobieraniem 

energii cieplnej z otoczenia , proces  egzoenergetyczny z oddaniem 

energii cieplnej do otoczenia.

Efekty towarzyszące procesom 

rozpuszczania 

Etapy rozpuszczania i efekt energetyczny rozpuszczania 
Dla rozpuszczania się kryształów jonowych: 



Etap I – rozerwanie oddziaływań międzycząsteczkowych w rozpuszczalniku 
(wiązań wodorowych w zasocjowanych aglomeratach wody) 

etap 

endoenergetyczny 

(E1) 



Etap II - wyrwanie jonów z węzłów sieci krystalicznej przez dipole wody i 
zniszczenie kryształu jonowego – 

etap endoenergetyczny 

(E2) 



Etap III – solwatacja (uwodnienie - hydratacja) jonów przez dipole wody – 

proces egzoenergetyczny 

(E3) 

  Efekt energetyczny rozpuszczania substancji jest sumą efektów 

energetycznych etapów :



jeżeli E1 + E2 < E3 to kryształ jest rozpuszczalny w wodzie - 

proces 

egzoenergetyczny 



jeżeli E1 + E2 > E3 to związek jest praktycznie nierozpuszczalny, jego 
rozpuszczalność można zwiększyć przez podgrzanie roztworu (dostarczenie 
energii do układu) -

 proces endoenergetyczny 

Krystalizacja – proces odwrotny do rozpuszczania, efekty energetyczne 

odwrócone w stosunku do procesu rozpuszczania.

 

Sposoby wyrażania stężeń 

roztworów 

Stężenie procentowe C

p

 - procent masowy (wagowy) substancji 

rozpuszczonej w roztworze (w 100g roztworu)

•

m

s

 – masa substancji rozpuszczonej [g]

•

m

r

 – masa roztworu [g]

•

m

rozp

 

– masa rozpuszczalnika  [g] 

              m

r

 = m

s

 + m

rozp

Stężenie molowe [mol/dm

3

] C

m

 – liczba moli substancji 

rozpuszczonej (zawartej)  w 1dm

3

 roztworu. 

•

n – liczba moli substancji rozpuszczonej

•

V

r 

– objętość roztworu w dm

3

                              

                       m

s

 - masa sub. rozp.                        m

r

  - masa 

roztworu

                       

M – masa molowa sub. rozp.          d

r

 – gęstość 

roztworu

%

100





p

s

p

m

m

c

r

m

V

n

C 

M

m

n

s



r

r

r

d

m

V 

Przeliczanie stężeń roztworów 

Przeliczenie z C

p

 na C

m 

Przeliczenie z C

m

 na C

p

C

m

 – stężenie molowe  roztworu [mol/dm

3

]

C

p

 – stężenie procentowe roztworu [%]

d

r

 – gęstość roztworu w g/dm

3

  

(gęstość należy przeliczyć  

z g/cm

3

 mnożąc ją przez 1000)

M – masa molowa [mol/dm

3

]

Krótko : 

                                            C

p

 podajemy w ułamku!

M

d

C

C

r

p

m







%

100

r

m

p

d

M

C

C

%

100







Reguła mieszania roztworów –

metoda krzyżowa 

( 

dla C

p

)

     

Obliczanie stężenia procentowego po wymieszaniu roztworu o masie  m

r1

 i  

stężeniu C

p1

 z  roztworem o masie m

r2

 i stężeniu C

p2 

(C

p1

 > C

px

> C

p2

)

    m

r1           

C

p1

 

        C

px

 – C

p2

                              C

px

    m

r2           

C

p2                                

C

p1 

– C

px

     Z proporcji:

Uwagi :



rozcieńczając roztwór wodą

, należy przyjąć, że jest to 

roztwór ma stężenie 0%



 

zatężając roztwór solą bezwodną

, należy przyjąć, że jest to 

roztwór  ma 

stężenie 100%



 

zatężając roztwór hydratem 

(solą uwodnioną), należy przyjąć, że jest  to 

roztwór wodny o określonym stężeniu

Reguła mieszania roztworów – 

metoda krzyżowa 

(C

m

)

    Obliczanie stężenia molowego po wymieszaniu roztworu o 

objętości  V

r1

 i  stężeniu C

m1

 z  roztworem o objętości V

r2

 i stężeniu 

C

m2 

(C

m1

 > C

mx

> C

m2

)

       

V

r1           

C

m1                             

C

mx

 – C

m2 

                                         C

px

              V

r2           

C

m2                                 

C

m1 

– C

mx

Z proporcji:

Uwagi :



rozcieńczając roztwór wodą

, należy przyjąć, że jest to 

roztwór ma stężenie 

0 mol/dm3



 

zatężając roztwór hydratem 

(solą uwodnioną), należy przyjąć, że jest  to 

roztwór wodny o określonym stężeniu