Неорганическая химия / Физическая химия / Химия. Сборники задач / Общая химия задачи с медико-биологической направленностью учебное пособие (Т. Н. Литвинова)

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

Коллигатив-

–

Это свойства, не зави-

ные свойства

сящие от природы час-

растворов

тиц растворенного ве-

щества, а определяемые

только концентрацией

частиц в растворе

Закон

π = ñRT

Осмотическое давление

Вант-Гоффа

равно тому давлению,

которое оказывало бы

растворенное вещество,

если бы оно, находясь в

газообразном состоя-

нии, занимало при той

же температуре объем,

равный объему

раствора

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

Осмотическое

(Ðîñì), π, êÏà

Избыточное гидроста-

давление

π = с(X)RT (растворы

тическое давление,

(эмпириче-

неэлектролитов)

возникающее в резуль-

ское уравне-

π = iс(Х)RT (растворы

тате осмоса и приводя-

íèå Âàíò-

электролитов), где

щее к выравниванию

Гоффа)

с(Х) – молярная кон-

скоростей взаимного

центрация растворен-

проникновения моле-

ного вещества;

кул растворителя через

R – газовая постоян-

мембрану с избира-

íàÿ,8,31Äæ/ìîëü K;

тельной проницаемо-

T – температура, K;

ñòüþ

i – изотонический

коэффициент

Изотониче-

i

Отношение общего

ñêèé

i = 1 + α(n – 1),

числа частиц (молекул

коэффициент

где n – число ионов,

и ионов) растворенного

на которое распадает-

вещества в растворе

ся данный электро-

после диссоциации к

лит, α – степень дис-

исходному числу моле-

социации

кул вещества, учитыва-

ет межмолекулярные

взаимодействия в ре-

альных растворах

Осмолярная

ñîñì = ic(X),

Суммарное молярное

концентрация

осмоль/л

количество всех кине-

тически активных час-

тиц, содержащихся в

1 л раствора независи-

мо от их формы, разме-

ра и природы

Онкотическое

πîíê,êÏà

Осмотическое давле-

давление

ние, создаваемое за

счет наличия белков в

биологических жидко-

стях организма

Давление

ð, êÏà

Давление пара, при

насыщенного

котором при данной

ïàðà

температуре в системе

«жидкость – пар» на-

ступает динамическое

равновесие υèñï=υêîíä

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

I закон Рауля

При постоянной

Относительное

P0 − P

=

n(X)

= N (X)

температуре равно

понижение дав-

P0

n(X) + nð-ëÿ

молярной доле рас-

ления насы-

творенного вещества

щенного пара

растворителя

над идеальным

раствором

нелетучего

вещества

Температура

Òêèï

Давление насыщен-

кипения

íîãî ïàðà íàä æèä-

жидкости

костью становится

равным внешнему

давлению

Температура

Òçàì,

Давление насыщен-

замерзания

Têð.

íîãî ïàðà íàä æèä-

(кристаллиза-

костью становится

ции) жидкости

равным давлению

насыщенного пара

над кристаллами

этой жидкости

II закон Рауля

∆Òêèï = Kýá ñm(X),

Прямо пропорцио-

Повышение

∆Òçàì = Kêð ñm(X),

нально моляльной

температуры

∆Òêèï = iKýá ñm(X),

концентрации веще-

кипения или

∆Òçàì = iKêð ñm(X) , ãäå

ства в растворе

понижение тем-

ñm(X) – моляльная кон-

пературы за-

центрация растворен-

мерзания иде-

ного вещества

альных раство-

(i вводится в формулу

ров нелетучих

для растворов электро-

веществ

литов)

МОДУЛЬ «УЧЕНИЕ О РАСТВОРАХ....»

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

Эбулио-

Kýá, Kêð

Численно равны повы-

скопиче-

шению температуры

ñêàÿ è

кипения или, соответ-

криоско-

ственно, понижению

температуры замерза-

пическая

ния одномоляльного

константы

идеального раствора

(1 моль вещества в

1000 г растворителя)

нелетучего вещества по

сравнению с чистым

растворителем

Константа

[H3O+ ] [A− ]

(1)

Константа равновесия

диссоциа-

Ka

=

процесса диссоциации.

[HA]

öèè

Для кислоты НА, иони-

(иониза-

[BH+ ] [OH−

]

зация которой в воде

öèè)

Kb

=

(2)

äàåò Í3Î+ è À–, êîí-

[B]

станта Ka выражается

уравнением (1). Для

основания В, при иони-

зации которого образу-

ются анион ОН– è ïðî-

тонированное основа-

íèå ÂÍ+, константа

Kb выражается уравне-

íèåì (2)

Степень

α =

ci

, ãäå ñi – концен-

Отношение числа про-

äèñcîöèà-

диссоциированных мо-

öèè ýëåê-

co

лекул к общему числу

трация молекул, распав-

тролитов

молекул электролита,

шихся на ионы, сî

– îá-

введенных в раствор.

щая концентрация рас-

Величина безразмерная.

творенных молекул;

Степень диссоциации

α =

i −1

возрастает при разбав-

, где i – изото-

лении раствора, при

n −1

нический коэффициент,

повышении температу-

ры раствора

n – число ионов, на ко-

торое распадается дан-

ный электролит

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

Электриче-

u, ì2/(Â ñ)

Средняя скорость на-

ская подвиж-

u =

υ

правленного движения

ность иона

иона в растворе при

E

напряженности элек-

трического поля 1 В/м

Предельная

u°, ì2/(Â ñ)

Средняя скорость на-

подвижность

правленного движения

èîíà

иона в бесконечно раз-

бавленном растворе при

напряженности элек-

трического поля

1 Â/ì

Электриче-

ω, Ñì

Физическая величина,

ская прово-

ω = 1/R

обратная электриче-

димость

скому сопротивлению

проводника

Удельная

κ (каппа), См/м

Количество электриче-

электриче-

κ =

1

ства, переносимое

ская прово-

ионами, содержащими-

ρ

димость

ся в растворе, через по-

перечное сечение раст-

вора площадью 1 м2 ,

при напряженности од-

нородного электриче-

ского поля 1 В/м за 1 с

Молярная

Λ, Ñì ì2/ìîëü

Электрическая прово-

электриче-

Λñ = κ/ñ,

димость 1 моль элек-

ская прово-

åñëè ñ – ìîëü/ì3

тролита, находящегося

димость

Λc =

κ

в растворе между па-

,

раллельными электро-

c 1000

åñëè ñ – ìîëü/ë

дами с расстоянием

между ними 1 м при

напряженности элек-

трического поля 1 В/м

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

Предельная

λ°, Ñì ì2/ìîëü

Количество электриче-

молярная

ства, переносимое

электриче-

λ° = zFu°

1 моль ионов данного

ская прово-

вида в бесконечно раз-

димость иона

бавленном растворе

через поперечное сече-

ние раствора площадью

1 ì2 при напряженности

однородного электри-

ческого поля 1 В/м за

1 ñ

Закон Коль-

Kt An

m

P nKtm+ +

При бесконечном раз-

рауша

n

ведении межионные

+ mAnn–,

Λî(KtnAnm) = nλî(Ktm+)+

взаимодействия в рас-

+ mλo(Ann–),

творе практически от-

ãäå λî(Ktm+) – предель-

сутствуют, поэтому ио-

ная молярная прово-

ны переносят электри-

чество независимо друг

димость катиона;

от друга пропорцио-

λî(Ann–) – предельная

молярная проводи-

нально их заряду, под-

вижности и концентра-

мость аниона.

öèè

Λî = F( uano +uokt )

Позволяет

α =

Λn

f

= Λ

рассчитывать:

Λo

ýë

Λo

Kà =

Λc2 c

Λo (Λo −Λc )

S = с(малораст. в-ва) =

=

κ

Λo 1000

Предельная

Λ°, Ñì ì2/ìîëü

Молярная электриче-

молярная

Λ

o

o

+λ

o

ская проводимость бес-

электриче-

= λ+

−

конечно разбавленного

ская прово-

раствора (с → 0)

димость

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

Кондукто-

Физико-химический

метрия.

–

метод анализа, осно-

Различают

ванный на измерении

прямую кон-

электрической прово-

дуктометрию

димости жидких сред

и кондукто-

метрическое

титрование

(косвенная

кондуктомет-

ðèÿ)

Диффузион-

0

−

0

2,3RT

Bозникает на границе

ный потен-

ϕä =

u+

u−

×

раздела двух растворов,

0

0

öèàë

u+

+u−

nF

содержащих один элек-

a1(X)

Уравнение

×lg

тролит различной кон-

a2 (X)

Гендерсона

центрации, или двух

растворов различных

электролитов вследст-

вие различия в подвиж-

ности их катионов и

анионов

Мембранный

ϕì =

RT

ln

aâíåø (X)

Возникает между сто-

потенциал

ронами избирательно

nF

aвнутр (X)

Уравнение

проницаемой мембра-

Нернста

+

ны, разделяющей два

ϕì =

2,3RT

lg

aíàð (H

)

=

раствора различного

Частный

состава, в результате

F

a

(H+ )

случай –

âí

направленного перехо-

= 2 10−4T(pHâí − pHíàð )

протонный

да ионов через эту мем-

потенциал

брану

Потенциал

ϕïîê

Мембранный потенци-

покоя

(îò –70 äî –90 ìÂ)

ал, возникающий меж-

ду внутренней и наруж-

ной сторонами клеточ-

ной мембраны, нахо-

дящейся в невозбуж-

денном состоянии

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

Водород-

pH = – lg[H+]

Количественная харак-

íûé

ðÍ = –lga(H+)

теристика кислотности

показатель,

pH = –lg(γc(H+))

среды, равная отрица-

ðÍ

тельному десятичному

логарифму активной

концентрации свобод-

ных ионов водорода в

растворе

Гидро-

pOH = – lg[OH–]

Количественная харак-

ксильный

pOH + pH = 14

теристика щелочности

показатель

(ïðè 25 îÑ)

среды, равная отрица-

ðÎÍ

тельному десятичному

логарифму концентра-

ции свободных ионов

ÎÍ– в растворе

Активная

ðÍ

Концентрация свобод-

кислот-

ных ионов водорода,

ность

имеющихся в растворе

при данных условиях.

Мерой активной ки-

слотности является

значение рН раствора

Активная

+

= γH+ ñ(1/z ñèëü-

Зависит от концентра-

кислот-

[H ]àêò

ции кислоты и меж-

ной кислоты), где γH+ –

ность в

ионного взаимодейст-

растворах

коэффициент активности

âèÿ

сильной

катиона водорода

кислоты

Активная

[H+]

=

Слабые кислоты

àêò

кислот-

=

Ka c(1/ zñëàá. ê-òû )

присутствуют в

ность в

растворах в ио-

растворах

ðÍ=1/2ðK –

низированной и

слабых ки-

молекулярной формах.

–1/2lgc(1/zñëàá.. ê–òû)

ñëîò

Активная кислотность

1

1

зависит от природы и

ðÍ = 2 ðKà− 2 lgñ(HA)

концентрации слабого

электролита

Параметр

Обозначение,

Смысловое значение

единицы измерения

Активная

ðÎÍ=

1

ðK –

1

lgñ(îñí.)

Слабые основания

кислот-

диссоциируют, в рас-

2

b

2

ность в

творе находятся как в

ðÍ=14 –

1

ðKb+

растворах

ионной форме, так и в

2

слабых ос-

молекулярной

1

нований

+

lgñ(îñí.)

2

Потенци-

n

Равна суммарной

альная

[H+]ïîò = ∑ci

(1/z ñëàá. ê-òû)

молярной

(резервная)

i=1

концентрации

кислот-

эквивалентов слабых

ность

кислот

Общая

[H+] = [H+]

+ [H+]

Равна сумме молярных

кислот-

îáù

àêò

ïîò

концентраций эквива-

ность

лентов сильных и сла-

бых кислот, содержа-

щихся в растворе. Это

общая аналитическая

концентрация кисло-

ты, которая устанавли-

вается титрованием

Константа

Гидролиз по аниону:

Характеризует состоя-

гидролиза

Kã =[HA] [OH−]

=

Kw

ние равновесия при

[A−]

Ka (HA)

гидролизе солей

Гидролиз по катиону:

Kã

=

Kw

Kb (B)

Степень

h = c[OH

−

]

Отношение числа час-

гидролиза

тиц, подвергшихся

cñîëè

гидролизу, к их числу

c[H+

]

h =

до начала гидролиза

cñîëè

h =

Kã

cñîëè