рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Лекция 7. Растворы

Лекция 7. Растворы - Конспект Лекций, раздел Химия, Химия. Конспект лекций Раствором Называется Гомогенная Система (Твердая, Жидкая Или...

Раствором называется гомогенная система (твердая, жидкая или газообразная), состоящая из двух или более компонентов. То вещество, которого больше, называют растворителем.

Процесс растворения твердого вещества сопровождается разрушением кристаллической решетки, что не наблюдается при растворении жидкости или газа. В растворе образуются сольваты или, для водных растворов, гидраты.

С термодинамической точки зрения процесс растворения есть самопроизвольный процесс и для него энергия Гиббса меньше нуля (ΔG = (ΔHТΔS) < 0). Следовательно, самопроизвольное растворение твердого вещества возможно, если ΔH < 0 (энтальпийный фактор – химическая теория растворов), т.е. если система, в данном случае раствор, будет обладать меньшей величиной ΔH, чем суммарная величина ΔH растворителя и растворенного вещества в отдельности, и если ΔS > 0 (энтропийный фактор – физическая теория растворов), т.е. при растворении возрастает беспорядок в системе. В некоторых случаях образование раствора происходит и тогда, когда ΔH > 0, но при этом произведение
ТΔS > ΔH, т.е. энтропийный фактор преобладает над энатальпийным. Если при образовании раствора ΔH = 0, т.е. взаимодействие между молекулами растворителя и растворенного вещества точно такое же, как и между молекулами растворителя, то образуется так называемый идеальный раствор. В данном случае образование раствора происходит за счет увеличения энтропии (ΔS > 0)

Состав раствора выражается несколькими видами концентраций (таблица 2).

Растворимость–это способность вещества растворяться в определенном растворителе. Мерой растворимости является коэффициент растворимости– это масса безводного вещества, которая может раствориться с образованием насыщенного раствора в 100 г растворителя при данной температуре. Насыщенный раствор находится в равновесии с осадком растворенного вещества. Пересыщенный раствор содержит больше вещества, чем это определяется его растворимостью. Ненасыщенный раствор содержит меньше вещества, чем это определяется его растворимостью.

Растворимость зависит от следующих факторов: а) природа вещества; б) природа растворителя; в) внешние условия (температура, давление и др).

Природа вещества.Существуют растворимые (более 1 г на 100 г воды, NaCl), малорастворимые (от 0,1 до 1 г на 100 г воды, Ca(OH)2), практически нерастворимые (менее 0,1 г на 100 г воды, CaCO3) вещества. Абсолютно нерастворимых веществ нет.

Природа растворителя. Подобное растворяется в подобном. Соединения с ионным типом связей (соли, щелочи) хорошо растворяются в полярных растворителях (вода), неполярные молекулы (кислород) – в неполярных растворителях.

 

Таблица 2

Уравнения для расчета концентрации раствора

Массовая доля Отношение массы растворенного вещества А в 100 единицах массы раствора
Молярная концентрация Количество молей растворенного вещества А, содержащихся в 1 л раствора [моль/л]
Нормальная концентрация Количество моль-эквивалентов растворенного вещества А, содержащихся в 1 л раствора [моль/л]
Моляльная концентрация Количество молей вещества А, растворенного в 1 кг растворителя В [моль/кг]
Мольная доля Отношение числа молей растворенного вещества А к общему числу молей всех веществ, содержащихся в растворе , где – количество вещества растворителя В

Температура. Если при растворении вещества происходит поглощение тепла, т.е. процесс растворения эндотермический, то с повышением температуры растворимость веществ увеличивается. Если при растворении вещества происходит выделение тепла, т.е. процесс растворения экзотермический, то с повышением температуры растворимость веществ уменьшается. С повышением температуры взаимная растворимость жидкостей увеличивается. Растворимость газов при увеличении температуры уменьшается.

Давление существенно не влияет на растворимость твердых и жидких веществ, но сильно влияет на растворимость газов. Зависимость растворимости газов от давления выражается законом Генри:растворимость газа при постоянной температуре прямо пропорциональна его парциальному давлению:

,

где С(Х) – концентрация газа в насыщенном растворе, моль/л; КГ – постоянная Генри для газа Х, моль/л×Па; P(X) – давление газа Х над раствором, Па.

Закон Генри справедлив лишь для газов, которые обладают низкой растворимостью и не взаимодействуют с растворителем. При растворении смеси газов растворимость каждого из них пропорциональна его парциальному давлению (закон Дальтона).

Растворы неэлектролитовобладают рядом свойств (коллигативные), которые зависят от концентрации находящихся в растворе веществ (таблица 3).

Осмос – самопроизвольный переход растворителя через полупроницаемую мембрану из области, где концентрация растворителя больше, в область, где его концентрация меньше.

Таблица 3

Коллигативные свойства растворов

Первый закон Рауля Относительное понижение парциального давления пара растворителя над разбавленным раствором равно мольной доле растворенного вещества , где р0 – давление насыщенного пара над чистым растворителем; р –давление насыщенного пара растворителя над раствором; nА и nВ – количество растворенного вещества и растворителя, соответственно (моль)
Второй закон Рауля Повышение температуры кипения (или понижение температуры замерзания) разбавленных растворов неэлектролитов пропорционально моляльности растворенного вещества DТкр = К Сm, где Сm – моляльная концентрация растворенного вещества; К – криоскопическая постоянная для данного растворителя (для воды К = 1,86); DТкип = Е Сm, где Е – эбулиоскопическая постоянная для данного растворителя (для воды Е = 0,52)
Закон Вант-Гоффа Осмотическое давление pосм численно равно тому давлению, которое оказывало бы растворенное вещество, если бы оно при данной температуре находилось в состоянии идеального газа и занимало объем, равный объему раствора , или где СМ – молярная концентрация растворенного вещества, моль/л; n – количество растворенного вещества, (моль); R – универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль К); Т – температура, К

 

 


– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Химия. Конспект лекций

Пензенский государственный университет.. Химия Конспект лекций для первокурсника..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Лекция 7. Растворы

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

ПЕНЗА ИИЦ ПГУ 2004
УДК 54 Х46   Рецензент: кандидат технических наук, профессор кафедры «Химическое машиностроение и электрохимическое производство»

Nbsp;   ЛЕКЦИЯ 1. Теория строения атома
Общие сведения о структуре атома. Атом – сложная микросистема, состоящая из множества микрочастиц, подчиняющихся законам микромира. С точки зрения химии, атом – на

Основные положения квантовой механики.
В 1900 г Макс Планк предположил, что поглощение либо испускание энергии может осуществляться строго определенными дискретными порциями – квантами: Е = hν, гд

Квантовые числа.
1. Главное квантовое число n (n = от 1 до ¥ ) определяет энергию электрона (ē) на уровне в атоме, Е = –A/n2 и радиус наибольшей вероятности его нахождения r

Правила заполнения электронами уровней и подуровней.
Принцип Паули: «в атоме не может быть двух электронов в одинаковых квантовых состояниях». Из этого вытекает, что на s подуровне может располагаться только два электрона,

СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д.И. Менделеева
Свойства химических элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от зарядов ядер их атомов(современная формулировка периодического зак

Относительная электроотрицательность элементов I–IV периодов
(по Полингу)   I II III IV V VI VII VIII

Межмолекулярное взаимодействие
  Лишь немногие элементы (благородные газы) находятся в обычных условиях в состоянии одноатомного газа. Атомы остальных – входят в состав молекул или кристаллических решеток. Причина

Nbsp;   Лекция 4. Элементы химической термодинамики
Основные понятия и величины.Химическая термодинамика – наука, изучающая переходы энергии из одной формы в другую при химических реакциях и устанавливающая направление и

Nbsp;   Лекция 5. Химическое равновесие
  Обратимые реакции не доходят до конца и заканчиваются установлением химического равновесия. Состояние равновесия наиболее устойчиво, и всякое отклонение от него требует

Nbsp;   Лекция 6. Основы химической кинетики
  Раздел химии, в котором изучаются скорости и механизмы химических реакций, называется химической кинетикой. Рассмотрим основные понятия химической кинетики. Система

Лекция 8. Растворы электролитов
  По способности проводить электрический ток в водном растворе или в расплаве вещества делятся на электролиты и неэлектролиты. Электролитами называются вещества, раст

Nbsp;   Лекция 9. Химические реакции. Окислительно-восстановительные реакции
Химическая реакция – взаимодействие реальных частиц (молекул, ионов, атомов), которое приводит к изменению их физико-химических свойств без изменения природы химических элемен

Электродный потенциал
Возникновение электродного потенциала металла.Электроны в металле занимают энергетические уровни, образующие зоны. Эти зоны расположены ниже уровня энергии свободного электрона. Ес

Лекция 11. Химические источники тока
Электрохимия –естественнонаучная дисциплина, котораяизучает физико-химические свойства ионных растворов и расплавов, а также явления, которые протекают на границе раздела фаз с уча

Nbsp;   Лекция 12. Электролиз
Электролизом называются процессы окисления и восстановления веществ, происходящие на поверхности электродов под действием электрического тока. При электролизе происходит превр

Nbsp;   Лекция 13. Коррозия металлов
Коррозия (разъедание, разрушение) – это самопроизвольный процесс разрушения металлического изделия в результате его взаимодействия с веществами окружающей среды

Nbsp;   Лекция 15. Общие химические свойства металлов
С химической точки зрения металл – это элемент, который во всех соединениях проявляет положительную степень окисления.Из известных в настоящее время 109 элементов 86 являются

Лекция 17. ДИСПЕРСНЫе СИСТЕМы
  Коллоидное состояние характеризуется определенной дисперсностью (раздробленностью) вещества. Вещество в этом состоянии диспергировано до очень малых частиц или пронизано тончайшими

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
  На границе раздела фаз в поверхностном слое существует избыток свободной энергии. Это связано с тем, что на границе раздела с газом, силы межмолекулярного взаимодействия с жидкой фа

Дополнительная
5. Электрохимия : учеб. пособие / Э. Г. Яковлева, Т. К. Семченко [и др.]. – Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2000. 6. Общие химические и физические свойства металлов : учеб. пособие /

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги