Дисперсионные системы. Их классификация.

Дисперсионные системы – это системы, в которых одно вещество в более или менее раздробленном состоянии равномерно распределено в массе другого.

Дисперсная фаза – раздробленное вещество.

Дисперсионная среда – среда, в которой это вещество распределено.

Гомогенные (однородные) – внутри которых нет поверхности раздела, отделяющих друг от друга частицы системы.

Гетерогенные – имеют поверхность раздела между фазами и различный размер частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Бывают:

1) системы с газообразной дисперсионной средой – аэрозоли (с жидкой дисперсной фазой – туманы, с твердой – дымы, пыли)

2) с жидкой дисперсионной средой – липозоли (с газообразной дисперсной фазой – пены, жидкой – эмульсии, твердой – суспензии)

3) с твердой дисперсионной средой – литозоли.

 

40.Для жидкости характерно наличие определенного объема и отсутствие определенной формы. Жидкость всегда стремится принять форму, при которой ее поверхность при данном объеме будет наименьшей. Работа, необходимая для увеличения поверхности жидкости на 1м², служит мерой поверхностной энергии и назыв. коэффициентом поверхностного натяжения или просто поверхностным натяжением(. Растворы – гомогенные системы переменного состава, состоящие из двух или более компонентов и продуктов их взаимодействия. В зависимости от состава и природы растворенных веществ растворы классифицируются: 1)по агрегатному состоянию: жидкие, твердые и газообразные. Жидкие растворы – водные и неводные. Неводные – растворы, в которых растворителям являются другие жидкости(бензол, эфир, спирт). По характеру взаимодействия растворяемого вещества с растворителем растворы могут быть подразделены на 2типа: ионные и молекулярные. Ионные – растворы ионных веществ, диссоциирующих в воде на ионы. Молекулярные растворы образуют при растворении большинства газов и органических соединений, растворенное вещество в них просто распределено в растворителе, в виде отдельных молекул. 2)по содержанию растворенного вещества: разбавленные и концентрированные. Концентрированными растворами назыв. р-ры, в которых кол-во растворенного вещества значительно превышает кол-во растворителя. 3) по степени насыщенности: насыщенные, ненасыщенные и концентрированные р-ры. Насыщенным назыв. р-р, находящий в равновесии с растворенным в-вом. Р-ры с меньшей концентрацией назыв. ненасыщенными. Р-р, содержащий в-ва больше, чем определяется его растворимостью при данных условиях, назыв. пересыщенным. Растворимость – качественная и количественная способность образовывать р-р при смешивании с другим веществом. Растворение газов в жидкости зависит от их природы, характера жидкости, от температуры и давления законом Генри: растворимость газа в жидкости при постоянной температуре пропорционально его парциальному давлению: С= к*Р. Растворение большинства кристаллических веществ в воде идет с поглощением теплоты, что связано с затратой энергии на разрушение кристаллической решетки тв. тела. предельные случаи взаимной растворимости жидкости: спирт и вода смешиваются в любых соотношениях; вода и бензин практически не смешиваются друг с другом.

 

 

41. Растворение – сложный физико – химический процесс растворение сопровождается: 1)тепловым эффектом в зависимости от природы вещества 2)изменения объема 3)иногда изменением окраски. 1. Например, при растворении гидроксида калия в воде наблюдается сильное разогревания р-ра. КОН + ag=KOH*ag (.), а при растворении нитрата аммония охлаждение: NH₄NO₃ + ag=NH₄NO₃*ag (. Если процесс растворения протекает с поглощением теплоты, то в соответствии с ур-нием , энтропия должна возрастать, чтобы Если растворения процесс экзотермический то возможны 2 варианта . Тепловой эффект растворения равен сумме тепловых эффектов физ. и хим. процесса. Физ. Протекает с поглощением, химический с выделением теплоты. 2.При смешивании 100мл. воды с равным объемом этилового спирта вместо ожидаемых 200мл. р-ра получается лишь 180мл., т.е. в результате растворения происходит уменьшения объема на 3,5%. Явления сокращения объема при смешении жидкостей известно под названием контракция. 3) Растворение безводного сульфата меди, не имеющего окраски, сопровождаются появлением интенсивной голубой окраски. Например: CuSO₄+H₂O (растворение) Синий р-р (выпаривание) CuSO₄*5H₂O.

42. Растворы – гомогенные системы переменного состава, состоящие из двух или более компонентов и продуктов их взаимодействия. Концентрация – кол-во растворенного вещества, содержащиеся в определенном кол-ве р-ра или растворителя. Существуют различные способы выражения концентрации р-ров. Массовая доля растворенного в-ва – физ. величина, равная отношению массы растворенного в-ва к общей массе р-ра. , m_1- масса растворителя, m₂- масса растворенного в-ва, m₁+m₂- масса р-ра. Мольная доляNi – отношение числа моль данного компонента i к сумме моль всех компонентов р-ра. Для бинарного р-ра: N₁= ; N₂= , n₁ и n₂- число моль растворителя и растворенного в-ва соответственно. Молярная концентрация – показывает число моль растворенного в-ва, содержащееся в 1л р-ра. С_М= (моль/л). Моляльная концентрация – показывает число моль растворенного в-ва в 1000г. Растворителя(1кг.)

 

 

43. граф

 

 

1-критическая точка

2-тройная точка

Фаза- совокупность частей термодинам. Системы с одинаковыми физическими свойствами

Графически фазу вещества изображают диаграммой состояния.

Диаграмма состояния- множество точек, соответствующих равновесным состояниям различных фаз вещества

 

 

44. пар, находящийся в равновесии с жидкостью наз-ся насыщенным. Каждой жидкости присуще определенное давление насыщенного пара. Жидкость закипает, когда давление её пара становится = атмосферному. Уменьшением концентрации молекул растворителя на поверхности жидкости и, следовательно, уменьшением того их количества, которое из жидкости переходит в пар. 1-й закон Рауля: относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором = мольной доле растворенного вещества. где: -давление насыщенного пара, Р- давление насыщенного пара над раствором, - число моль растворителя, число моль растворенного вещества. В более простом виде: * где - мольная доля растворенного вещества.

Из закона Рауля следует, что понижение давления пара разбавленного раствора не зависит от природы растворенного в-ва, а зависит только от концентрации раствора.

 

 

46. 2-й закон Рауля: понижение температуры замерзания и повышение температура кипения растворов прямо пропорционально их моляльной концентрации. ,

Е- эбуллиоскопическая константа. Коэффициент Е является характеристикой данного растворителя и показывает повышение температуры кипения вызываемое растворением 1 моль вещества в 1 кг этого растворителя. Метод, основанный на измерении повышения температуры кипения растворов- эбуллиоскопия. Смеси, в процессе образования кот. отсутствуют тепловые и объемные эффекты, т.е. и называются идеальными растворами. К идеальным растворам крайне близки разбавленные растворы. Активность(а) связана с концентрацией след. Соотношением a=fc, где фи- коэффициент активности, кот. формально учитывает все виды взаимодействия частиц в данном растворе, приводящее к отклонению от св-в идеального р-ра. В реальных р-рах вместо концентрации используется активность.

 

 

48. Электролитическая диссоциация- распад электролита на ионы под действием полярных молекул растворителя. Основные положения ТЭД сформулированы в 1887г Сванте Аррениусом. 1)Электролиты при растворении в воде диссоциируют на положительные и отрицательные ионы. Ионы- заряженные частицы. 2)Под действием электрического тока положит. заряженные ионы двигаются к катоду и наз-ся катионами, а отриц. заряж. –к аноду и наз-ся анионами. 3)Диссоциация процесс обратимый. Диссоциация на ионы в р-рах происходит вследствие взаимодействия растворенного в-ва с растворителем; по данным спектроскопических методов, это взаимодействие носит в значительной мере химический характер. Наряду с сольватирующей способностью молекул растворителя, определенную роль в электрической диссоциации играет также макроскопическое св-во растворителя- его диэлектрическая проницаемость. Кислотами наз. электролиты, при диссоциации кот. в качестве катионов образуются только катионы водорода(). Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато. Диссоциация многоосновной кислоты протекает главным образом по1-й ступени, в меньшей степени по 2-й и лишь в незначительной степени- по 3-й. Основаниями наз. электролиты, при диссоциации кот. в качестве анионов образуются только гидроксид- ионы (). Многоосновные основания диссоциируют ступенчато. Солями наз. электролиты при диссоциации кот. образуются катионы металлов, а также анионы кислотных остатков. Кислые и основные соли диссоциируют ступенчато.

 

50. Константа равновесия обратимого процесса диссоциации наз. константой диссоциации и характерна только для слабых электролитов. Чем больше К, тем больше ионов в растворе, тем сильнее электролит. Выражение з-на разбавления Оксфальда: . Формулировка: степень диссоциации слабого электролита увеличивается при разбавлении раствора обратно пропорционально корню квадратному из его молярной концентрации. С увеличением разведения (уменьшение концентр.) степень диссоциации электролита возростает. По мере разбавления раствора вероятность столкновения ионов падает, и степень электролитической диссоциации растет. Для сильных электролитов нельзя применять з-н Оксфальда, хотя деление на сильные и слабые электролиты условно. У сильных говорят о кажущейся степени диссоциации.