37.Растворы (разбавленные, концентрированные, насыщенные, перенасыщенные). Растворимость. Способы выражения концентрации растворов.Раствор - гомогенная система, в которой одно вещество равномерно распределено в среде другого. Р-р - гомогенная система. В р-ре различают растворитель и растворяемое вещество.Р-ры газа в газе или жидкости в жидкости называют смесями. Разб.р-р–р-р, в котором содержание одного из компонентов меньше содержания другого компонента.Конц. р-р – р-р, в котором отн-е кол-ва растворенного вещ-ва и растворителя одного порядка. Насыщ.р-р-растворенное вещ-во при данных условиях более не растворяется, даже при продолжительном перемешивании. Концентрация насыщ-го раст-ра - мера растворимости вещ-ва при данных условиях. Раствор пересыщенный, если содержание растворенного вещ-ва превышает предел насыщения данного раствора.Пример. При  можно приготовить 20%-ный раствор  . Концентрация раст-ра – кол-ное выражение его состава.Молярные доли (дроби) показывают какую долю составляет число молей данного компонента от общего числа молей всех компонентов.Пример. Компоненты А и В. Массы компонентов  Число молей компонентов -  Молярная доля компонента А   2. Процентное выражение концентрации  Концентрация, выражаемая через плотность раствора.Вычисляется с помощью приборов и специальных таблиц значений.4. Молярная концентрация  кол-во молей раств-го вещ-ва в 1ом литре раст-ра. .Моляльная концентация  кол-во молей раств-го вещ-ва приходится на 1000 грамм раств-ля Нормальная концентрация  кол-во грамм-эквивалентов раств-го вещ-ва содержится в литре раст-ра  Титр – число гр раств-го вещ-ва в 1 мл раствора.Пример. 
|
38.Физические и химические процессы при растворении. Растворимость твердых тел и жидкостей в жидкостях.Р-рам присущи признаки как химич.(однородность раствора) соединения, так и механической (изменение состава р-ра в широких пределах, а также возможность обнаружения в св-вах р-ра свойтсв отдельных слагающих его компонентов) смеси. Физич.теория растворов (Вант-Гофф).Растворитель я-ся индифферентной средой, в которой равномерно размешаны молекулы растворенного в-ва по всему объему р-ра. Взаимодействия между чатицами и молекулами нет. Теория оправдывается для разбавленных р-ров неэлектролитов. Химич.теория р-ров (Менделеев).Р-ль дает с растворенным в-вом определенные соединения – сольваты.Молекулы сольватов образуют с растворителем молекулярную смесь.Причина образования сольватов – проявление донорно-акцепторных и водородных связей. Вокруг ионов располагаются молекулы растворителя, образуя сольватные слои (оболочки).Сольваты менее прочны, чем обычные химические соединения. Легко разрушаются даже при небольшом повышении температуры растворов.Растворение сопровождается выделением/поглощением теплоты, сокращением/увеличением объема.Теплота растворения вещества – кол-во теплоты, поглощаемой (выделяемой) при растворении одного моля вещества.Растворимость твердых веществ в жидкостях.Зависит от природы тв.тел, природы растворителя и температуры.С повышением температуры, как правило, растворимость увеличивается (так как теплоты растворения имеют отрицат. значения).Для идеальных р-ров справедливо уравнение Шредера:  N1 – растворимость тв.вещ-ва,  энтальпия растворения 1 моля вещ-ва в насыщенном растворе. Растворение твердого вещества можно представить в две стадии: плавление вещества и смешение жидкого вещества с раствором. Тогда энтальпия смешения равна нулю,  Идеальная растворимость увелич-ся с повышением темп-ры. При понижении температуры происходит выпадение вещества в осадок – процесс кристаллизации. Растворимость жидкостей в жидкостях.Растворимость увеличивается с повышением темп-ры и почти не зависит от давления.Сущ. неограниченная растворимость и растворимость до известного предела.1. жидкости смешиваются в любых пропорциях (спирт и вода).2. имеет место расслаивание (образование двух слоев – верхний и нижний). пример: эфир и вода.Расслаивание умень-ся с ростом темп-ры и исчезает при некоторой (критической) темп-ре.
|
39.Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри-Дальтона. Закон распределения.
З.Генри-Дальтона:При некотором определенном давлении и постоянной температуре растворяется в жидкости определенное количество газа, зависящее также и от свойств жидкости. При увеличении или уменьшении давления газовой атмосферы на жидкость с сохранением той же температуры увеличивается или уменьшается в таком же отношении количество растворенного газа. Согласно закону распределения, вещество, растворенное в двух несмешивающихся или ограниченно смешивающихся жидкостях, распределяется между ними в постоянном отношении. Это отношение для идеальных систем зависит только от температуры, природы вещества и не зависит от концентрации. Из этого закона следует, что при одновременном растворении нескольких веществ каждое из них распределяется между обеими жидкими фазами таким образом, как будто в системе нет никаких других веществ, подлежащих распределению. Закон распределения справедлив лишь в том случае, если распределяемое вещество в обеих фазах находится в одной и той же форме. Константа распределения вещества. Постоянная величина, выражающая отношение концентраций распределяемого вещества, находящегося в обеих фазах (после наступления равновесия) в одной и той же форме, называется константой распределения: 
где Р о — константа распределения: [А] о —концентрация вещества в фазе органического растворителя, моль/л; [А] В — концентрация вещества в водной фазе, моль/л.
|
 40.Законы Рауля.Особенность растворов: давление пара растворителя над раствором ниже, чем над чистым растворителем. Первый закон.Давление пара растворителя над раствором пропорционально мольной доле растворителя в растворе.или Относительно понижение давление пара растворителя над раствором равно мольной доли растворенного вещества.Введем обозначения: давление пара растворителя над чистым растворителем; давление пара растворителя над раствором; абсолютное понижение давления; относительное понижение давления.  Если система полностью подчиняется закону, на графике наблюдаются прямолинейные зависимости. Однако в реальных системах наблюдаются отклонения. Температура замерзания раствора ниже температуры замерзания чистого растворителя, а температура кипения – выше.Второй закон.Повышение температуры кипения раствора и понижение температуры его замерзания пропорциональны моляльной концентрации раствора.  К – константа, характеризующая растворитель. не зависит от природы вещества, а определяется природой растворителя и моляльностью, т.е. числом растворенных молекул в определенном количестве растворителя.С помощью законов Рауля можно определять неизвестные молекулярные массы растворенных веществ.
|
41.Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации. Слабые электролиты.Электролиты – вещества, которые в растворе или расплаве состоят полностью или частично из ионов.Они не подчиняются законам Рауля: их растворы замерзают при более низких температурах, а кипят при более высоких температурах, чем растворы неэлектролитов той же моляльной концентрации.Электролитическая диссоциация.Теорию ЭД предложил шведский ученый Аррениус. «Электролиты, растворяясть в воде, распадаются на ионы (заряженные частицы). При этом каждый ион ведет себя как самостоятельная частица.В результате диссоциации концентрация увеличивается (число частиц в единице объема).»Академик Каблуков дополнил теорию ЭД: «основная причина диссоциации на ионы – взаимодействие с полярными молекулами воды».Согласно закону Кулона, сила притяжения между зарядами   показывает, во сколько раз сила в данной среде меньше, чем в вакууме.Об ионизирующей способности растворителей судят по их диэлектрической проницаемости: чем она выше, тем энергичнее протекает процесс ЭД.Кроме воды, электролиты диссоциируют в  По способности диссоциации электролиты делятся на слабые и сильные. Сильные диссоциируют полностью – процесс необратим. Процесс диссоциации слабых обратим (в растворах содержатся как ионы, так и недиссоциированные молекулы).Степень диссоциации - доля растворенного электролита, распавшегося на ионы. Для сильных -  для слабых  На практике СД определяют путем измерения электропроводимости раствора. Различают удельную электропроводимость  и эквивалентную   повышается с увеличением разбавления до некоторой предельной величины, когда все молекулы распадаются на ионы  При этом предельное значение эквивалентной электропроводимости – электропроводимость при бесконечном разбавлении -  Для слабых электролитов выполняется 
|
42.Константа диссоциации. Закон разведения Оствальда.Электролитическая диссоциация.Теорию ЭД предложил шведский ученый Аррениус. «Электролиты, растворяясть в воде, распадаются на ионы (заряженные частицы). При этом каждый ион ведет себя как самостоятельная частица.В результате диссоциации концентрация увеличивается (число частиц в единице объема).»Академик Каблуков дополнил теорию ЭД: «основная причина диссоциации на ионы – взаимодействие с полярными молекулами воды».Согласно закону Кулона, сила притяжения между зарядами показывает, во сколько раз сила в данной среде меньше, чем в вакууме.Об ионизирующей способности растворителей судят по их диэлектрической проницаемости: чем она выше, тем энергичнее протекает процесс ЭД.Кроме воды, электролиты диссоциируют в Константа диссоциации в случае разбавленного электролита:   См – концентрация недиссоциированных молекул.При стандартных условиях  Константа диссоциации в одном и том же растворителе при постоянной температуре – величина постоянная, она свойственна данному электролиту.Степень диссоциации характеризует состояние электролита в растворе данной концентрации и меняется с изменением ее.При повышении концентрации раствора  уменьшается. Закон разведения Оствальда.С разбавлением раствора степень диссоциации его увеличивается.Выражает зависимость между   Также можно установить связь и между   Сильные электролиты: почти все соли, большинство кислот и гидроксиды металлов.Электролиты средней силы:  Слабые электролиты: почти все органические кислоты, вода.
|
43.Сильные электролиты. Понятие активности и коэффициента активности.Электролиты – вещества, которые в растворе или расплаве состоят полностью или частично из ионов.Они не подчиняются законам Рауля: их растворы замерзают при более низких температурах, а кипят при более высоких температурах, чем растворы неэлектролитов той же моляльной концентрации.По способности диссоциации электролиты делятся на слабые и сильные. Сильные диссоциируют полностью – процесс необратим. Процесс диссоциации слабых обратим (в растворах содержатся как ионы, так и недиссоциированные молекулы).Сильные электролиты не только в разбавленных, но и в концентрированных растворах диссоциируют практически нацело.Степень диссоциации примерно равна 1.Если условно взять какой-либо ион за центр и провести вокруг сферу произвольного радиуса, можно заметить, что каждый ион окружается как бы роем других ионов – ионной атмосферой. Ионная атмосфера препятсвует передвижению ионов в растворе, что приводит к уменьшению электропроводимости раствора.Разбавление увеличивает расстояния между ионами, уменьшает из взаимодействие, что приводит к увеличению электропроводности за счет роста скорости ионов, а не за счет роста степени диссоциации.Для растворов сильных электролитов введено понятие активности (или активной концентрации). Активность – величина, подстановка которой вместо концентрации в термодинамические уравнения, действительные для идеальных систем, позволяет использовать их для реальных систем.  с – концентрация, «гамма» - коэффициент активности.Активность учитывает все виды взаимодействия между ионами. В качестве стандартного – принимают состояние полной диссоциации, при отсутствии осложняющего воздействия ионов друг на друга.
|
44.Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Понятие об индикаторах.Электролиты – вещ-ва, которые в растворе или расплаве состоят полностью или частично из ионов.Они не подчиняются законам Рауля: их растворы замерзают при более низких темп-рах, а кипят при более высоких темп-рах. Электролитическая диссоциация.Теорию ЭД предложил шведский ученый Аррениус. «Электролиты, растворяясть в воде, распадаются на ионы (заряженные частицы). При этом каждый ион ведет себя как самост.частица.В результате диссоциации концентрация увелич-ся).»Академик Каблуков дополнил теорию ЭД: «основная причина диссоциации на ионы – взаимодействие с полярными молекулами воды».Согласно закону Кулона, сила притяжения между зарядами .Об ионизирующей спос-сти растворителей судят по их диэлектрической проницаемости: чем она выше, тем энергичнее протекает процесс ЭД.Кроме воды, электролиты диссоциируют в По способности диссоциации электролиты делятся на слабые и сильные. Сильные диссоциируют полностью – процесс необратим. Процесс диссоциации слабых обратим (в растворах содержатся как ионы, так и недиссоциированные молекулы).Степень диссоциации - доля растворенного электролита, распавшегося на ионы. Для сильных - для слабых На практике СД определяют путем измерения электропроводимости раствора. Различают удельную электропроводимость и эквивалентную повышается с увеличением разбавления до некоторой предельной величины, когда все молекулы распадаются на ионы При этом предельное знач.экв-ной электропроводимости – электропроводимость при бесконечном разбавлении - Для слабых электролитов выполняется
|
45.Гидролиз солей. Константа и степень гидролиза.Гидролиз - разложение солей под действием воды.Вторая формулировка. Процесс, обратный нейтрализации, приводящий к образованию кислоты и основания.Нейтрализация – реакция между кислотой и основанием.1. Гидролиза нет
-если сильное основание и сильная кислота.
-если нерастворимые вещества («н» в таблице).
Пример. 
2. Полный гидролиз
-если слабая кислота и слабое основание.
-если «-» в таблице растворимости.
Пример. 
3. -если сильное основание и слабая кислота.
-если слабое основание и сильная кислота.
Пример. 
Константа гидролиза: 
Степень гидролиза – применяется для характеристики реакций гидролиза.
Степень возрастает с ростом температуры и с уменьшением концентрации (разбавлением).
| |
Скачать 0.77 Mb.