Тема 1. Физико-химические свойства растворов

Цели, задачи:

На фактическом уровне получения знаний:

1. Основные понятия, используемые для описания водных растворов: компонент, фаза, раствор, растворитель, растворение и растворимость;

2. Состав растворов, способы выражения состава растворов;

3. Понятие сольватации и гидратации;

4. Идеальные и реальные растворы. Электролиты и неэлектролиты;

5. Коллигативные свойства растворов. Температура кипения и температура кристаллизации. Криоскопическая и эбулиоскопическая константы. Диффузия, осмос, изотонический раствор.

6. Законы, применяемые для количественной характеристики физико-химических свойств растворов.

На операционном уровне получения знаний:

Обучить студента:

1. Вычислять состав растворов различными способами, проводить пересчет из одной концентрации в другую.

2. Владеть навыками количественного описания коллигативных свойств молекулярных растворов.

На аналитическом уровне получения знаний:

Обучить студента:

1. Классифицировать растворы по разным параметрам;

2. Объяснять механизм и термодинамику процесса растворения газов и твердых веществ в жидкостях;

3. Использовать коллигативные свойства растворов для решения практических задач.

Фактический матерниал:

I. Классификации растворов: а) по типу растворителя; б) по размеру частиц растворяемого вещества; в) по способности молекул растворяемого вещества к процессу диссоциации; г) по степени диссоциации электролитов. Истинные растворы как гомогенные, многокомпонентные системы. Механизм процесса растворения. Химическая теория растворов Менделеева. Физическая теория растворов. Термодинамика процесса растворения.

II. Взаимосвязь между растворимостью, внешними условиями и соотношением гидрофильных и гидрофобных свойств растворенного вещества и растворителя. Вода, как уникальный природный растворитель.

III. Способы выражения состава растворов: массовая доля, молярная доля, молярность, моляльность, молярная концентрация эквивалента или нормальность. Растворимость, коэффициент растворимости. Насыщенные, ненасыщенные, пересыщенные растворы. Влияния различных факторов (T, P, C…) на растворимость газов, твёрдых веществ в воде.

IV. Идеальные растворы. Растворы неэлектролитов. Физико-химические свойства разбавленных растворов неэлектролитов (коллигативные свойства). Давление пара над раствором. Первый закон Рауля. Второй закон Рауля. Практическое использование. Закон Вант-Гоффа. Роль осмоса в биологических и технических системах.

Выводы по теме:

1. Растоворы – сложные системы, состоящие из растворителя, растворенных веществ и продуктов их взаимодействия.