Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


—пособы выражени€ концентрации растворов




ќбщие положени€ теории растворов

–астворами называютс€ термодинамически устойчивые гомогенные (однородные) системы, состо€щие из двух или более компонентов.  омпонентами растворов €вл€ютс€ растворитель и растворенные вещества. –астворителем €вл€етс€ тот компонент, агрегатное состо€ние которого сохран€етс€ при образовании раствора, либо тот компонент, которого в растворе больше.

Ќаход€щиес€ в растворе частицы растворенного вещества могут иметь разный размер. ¬ зависимости от размера растворенных частиц растворы дел€тс€ на истинные растворы и дисперсные гетерогенные (неоднородные) системы.

¬ истинных растворах растворенные вещества в виде отдельных молекул или ионов равномерно распределены по всему объему системы среди частиц растворител€. –азмеры обычных молекул и ионов не превышают 1 нм (10-9м), поэтому истинные растворы €вл€ютс€ гомогенными на молекул€рном уровне. »стинные растворы, образу€сь при простом соприкосновении компонентов, устойчивы во времени, т.е. они не раздел€ютс€ самопроизвольно на исходные компоненты.

¬ дисперсных гетерогенных системах растворенные частицы гораздо крупнее молекул. “акие системы состо€т из сплошной непрерывной фазы растворител€ Ц дисперсионной среды и наход€щихс€ в этой среде раздробленных частиц растворенного вещества Ц дисперсной фазы. ¬ коллоидных растворах растворенные частицы могут иметь размеры в интервале 1-100 нм. —истемы, включающие раздробленные частицы с диаметром более 100 нм, относ€тс€ к тонко и грубодисперсным гетерогенным системам. ќб€зательным условием получени€ дисперсных систем €вл€етс€ взаимна€ нерастворимость дисперсионной среды и дисперсной фазы. ƒисперсные гетерогенные системы термодинамически неустойчивы, в них самопроизвольно происход€т процессы, привод€щие к укрупнению частиц растворенного вещества. ѕоэтому с течением времени такие системы раздел€ютс€ на исходные компоненты (расслаиваютс€, рассеиваютс€, высыхают).

—уществуют газовые, жидкие и твердые растворы. ѕримером газового раствора €вл€етс€ сжатый воздух Ц смесь газов O2, N2, CO2 и др. ∆идкие истинные растворы получаютс€ при растворении в жидком растворителе, например воде, газов (CO2), жидких (C2H5OH) или твердых веществ (NaCl). ѕримерами твердых растворов €вл€ютс€ раствор газообразного водорода в твердой платине, амальгамы (раствор жидкой ртути в твердых металлах), гомогенные сплавы металлов. Ќаиболее распространены жидкие растворы, в которых растворител€ми €вл€ютс€ вода, спирт, бензин, масло.

ѕодобно истинным растворам, коллоидные растворы, тонко и грубодисперсные гетерогенные системы могут находитьс€ в различных агрегатных состо€ни€х.  лассификаци€ дисперсных систем по агрегатному состо€нию представлена в приложении 1.

—овременна€ теори€ рассматривает процесс растворени€ как совокупность физико-химических процессов, включающих:

- разрушение межмолекул€рных св€зей между ионами, атомами или молекулами в раствор€ющемс€ веществе, что св€зано с затратой энергии (∆H1>0);

- взаимодействие молекул или ионов растворенного вещества с молекулами растворител€ с образованием непрочных соединений переменного состава (гидратов, сольватов), что сопровождаетс€ выделением энергии (∆H2<0).

ќбщий энергетический эффект растворени€ зависит от соотношени€ выдел€емой и поглощаемой энергии:

∆Hрастворени€=∆H1 + ∆H2.

–астворение большинства солей в воде протекает эндотермически, ∆Hрастворени€ >0, тепло поглощаетс€ из окружающей среды и раствор охлаждаетс€. –астворение газов, щелочей и кислот в воде представл€ет экзотермический процесс - ∆Hрастворени€ <0, тепло выдел€етс€ и температура раствора повышаетс€.

“епловой эффект растворени€ определ€етс€ дл€ 1 мол€ растворенного вещества и называетс€ мол€рной теплотой растворени€.

—пособы выражени€ концентрации растворов

¬ данной массе растворител€ можно растворить разную массу раствор€емого вещества. ¬ажной характеристикой раствора €вл€етс€ концентраци€ Ц содержание растворенного вещества в единице объема или массы раствора.

¬ведем обозначени€:

- масса растворенного вещества;

- масса раствора;

- масса растворител€;

- объем раствора;

- мол€рна€ масса растворенного вещества.

ћассова€ дол€ (ее иногда называют процентной концентрацией) растворенного вещества () - это масса растворенного вещества в граммах, содержаща€с€ в 100 г раствора. ≈диница измерени€ Ц проценты (%). ћассовую долю растворенного вещества рассчитывают по формуле:

где , имеют одинаковые единицы измерени€.

ћол€рна€ концентраци€ (мол€рность) - это число моль растворенного вещества, содержащеес€ в 1 л раствора. ≈диница измерени€ Ц моль/л. ћол€рную концентрацию рассчитывают по формуле:

где измер€етс€ в граммах, - в литрах.

 

ћол€льна€ концентраци€ (мол€льность) - это число моль растворенного вещества, приход€щеес€ на 1 кг растворител€. ≈диница измерени€ Ц моль/кг. ћол€льную концентрацию рассчитывают по формуле:

где и измер€ютс€ в граммах.

ћол€рна€ и мол€льна€ концентрации указывают на число частиц растворенного вещества в растворе, т.к. 1 моль любого вещества содержит число структурных единиц, равное числу јвогадро Ц 6,02 ∙1023.

Ќа практике пользуютс€ и другими способами выражени€ концентрации растворов (ѕриложение 2).

≈сли концентраци€ раствора неизвестна, ее можно определить методом титровани€ (ѕриложение 3).

ѕри проведении химических реакций широко используют растворы, а не чистые вещества. –асчеты по уравнени€м химических реакций, протекающих с участием растворов, представлены в приложении 4.

–астворимость веществ

–астворимость Ц это способность газов, жидкостей, твердых веществ переходить в раствор. –астворимость зависит от природы раствор€емого вещества и растворител€.

–астворимость может быть неограниченной и ограниченной. Ќеограниченна€ взаимна€ растворимость встречаетс€ только в таких системах, в которых растворитель и раствор€емое вещество наход€тс€ в одинаковых фазах, например вода и этиловый спирт. Ёти жидкости образуют раствор при смешивании в любых соотношени€х. ≈сли растворитель и раствор€емое вещество наход€тс€ в разных фазах, то растворимость ограничена некоторым пределом.

–аствор, содержащий максимальное количество раствор€емого вещества, которое может растворитьс€ в данном количестве растворител€ при данной температуре, называетс€ насыщенным. Ќасыщенный раствор находитс€ в динамическом равновесии с раствор€емым веществом. Ќапример, при растворении твердого вещества скорости процесса растворени€ и кристаллизации одинаковы.

 онцентрацию насыщенного раствора характеризует коэффициент растворимости Ц масса вещества в граммах, образующего насыщенный раствор в 100 г растворител€ при данной температуре.

 оэффициент растворимости различных веществ в воде измен€етс€ в широких пределах. ≈сли в 100 г воды раствор€етс€ более 10 г вещества, то такое вещество называют хорошо растворимым; если раствор€етс€ менее 1 г Ц малорастворимым, менее 0,01 г Ц нерастворимым. ¬ таблице растворимости вещества обозначают соответственно –, ћ–, Ќ–.

ѕо количеству растворенного вещества растворы дел€тс€ на концентрированные и разбавленные.  онцентрированные растворы содержат большое количество растворенного вещества. –азбавленные растворы содержат значительно больше растворител€ по сравнению с растворенным веществом.

Ќекоторые вещества способны образовывать пересыщенные растворы Ц метастабильные гомогенные системы, в которых концентраци€ растворенного вещества больше, чем в насыщенном при данной температуре растворе.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-20; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 703 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ћогика может привести ¬ас от пункта ј к пункту Ѕ, а воображение Ч куда угодно © јльберт Ёйнштейн
==> читать все изречени€...

337 - | 340 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.011 с.