факторы, влияющие на растворимость газов в жидкостях:
- природа растворителя..
- природа газа
если у газа полярные молекулы, то они лучше растворяются в полярных растворителях
если газы реагируют с растворителем, то их растворимость увеличивается
ПР: NH3 + H2O ® NH4OH аммиачная вода или нашатырный спирт(w=10%)
если молекулы газов в растворе распадаются на ионы, то их растворимость увеличивается
ПР: HCl + Н2О ® соляная кислота(wmax=38%)
- температура и давление
если насыщенный р-р – равновесное состояние, то влияние внешних факторов оценивается по принципу Ле-Шателье
растворение газов в жидкостях экзотермический процесс -
при нагревании растворимость газов в жидкостях уменьшается
только растворение инертных газов в некоторых органических растворителях эндотермический процесс
объем системы при растворении газов в жидкостях уменьшается –
300) гипербарическая оксигенация
при повышении давления растворимость газов в жидкостях увеличивается
ПР: при недостаточном кровоснабжении(болезни и травмы сосудов), болезни крови.. ткани недополучают O2
развивается гипоксия тканей, которая может закончиться гибелью клеток
если больной будет дышать воздухом под высоким давлением,
то растворение кислорода в крови увеличится.., и ткани получат больше кислорода
так действует гипербарическая оксигенация, применяемая для лечения гипоксии тканей
299) кессонная болезнь
при понижении давления растворимость газов в жидкостях уменьшается
ПР: водолазы под водой дышат воздухом под высоким давлением..
при подъеме на поверхность водолазы дышат воздухом под обычным давлением
на глубине в крови растворено больше газов, чем на поверхности
при быстром подъеме водолазов на поверхность в крови образуются пузырьки газов,
которые не могут оставаться в крови из-за снижения растворимости
газовые пузырьки в крови закупоривают мелкие сосуды(эмболия) и нарушают кровоснабжение тканей
так развивается кессонная болезнь
297) закон Генри для малорастворимых газов..
при постоянной температуре растворимость газов в жидкостях пропорциональна давлению газов над раствором
С = k × p,
где С – моляльная концентрация газа в жидкости в моль/1000 г растворителя,
k - коэффициент или постоянная Генри для газа
равен молям газа, растворяющегося в 1000 г растворителя при р =1 атм
зависит от природы газа, природы растворителя, температуры
если газы реагируют с растворителем или газы в растворе распадаются на ионы, то закон Генри не действует
ПР:
297) закон Дальтона для смеси газов
при постоянной температуре растворимость газов газовой смеси в жидкостях
пропорциональна парциальному давлению газов над раствором
парциальное – давление отдельного газа в газовой смеси
общее давление газа p равно сумме парциальных давлений pi всех газов газовой смеси
парциальное давление газа зависит от молярной доли газа c в газовой смеси и рассчитывается по формуле
pi = p × c
учитывая, что у газов молярная доля равна объемной доле j, парциальное давление рассчитывается по формуле
pi = p × c = р× j
- электролиты в растворе
298) закон Сеченова. механизм влияния электролитов на растворимость газов.
электролиты в растворе снижают растворимость газов
C = C 0 × e-Pc,
где С – моляльная концентрация газа,
С 0 – моляльная концентрация газа в чистом растворителе,
Р – коэффициент или постоянная Сеченова, зависит от природы газа, природы электролита, температуры
с – концентрация электролита
механизм влияния электролитов на растворимость газов:
ионы электролитов гидратируются молекулами растворителя
при этом число свободных молекул растворителя уменьшается, и растворимость газов уменьшается
Идеальный раствор
идеальный – раствор, в котором не происходит взаимодействия молекул в-ва и молекул растворителя,
при образовании идеального раствора не изменяется объем р-ра, нет тепловых эффектов
особенность идеального раствора –
давление насыщенного пара любого компонента раствора пропорционально концентрации компонента в растворе
насыщенный – пар, который находится в равновесии с жидкостью в закрытой системе жидкость Û газ:
сколько пара образуется при испарении жидкости, столько пара конденсируется, превращаясь в жидкость
давление насыщенного пара жидкости при данной температуре постоянно для данной жидкости
при повышении температуры давление насыщенного пара жидкости увеличивается
к свойствам идеального раствора приближен разбавленный р-р неэлектролита
