- •Закон сохранения массы.
- •Закон постоянства состава
- •1) Состав оксидов азота (в процентах по массе) выражается следующими числами:
- •Закон эквивалентов
- •Закон Авогадро
- •Стандартная энтальпия образования (стандартная теплота образования)
- •Температурная зависимость теплового эффекта (энтальпии) реакции
- •Внутренняя энергия
- •Идеальные газы
- •Внутренняя энергия вещества, тела, системы
- •Энтропия
- •Потенциал Гиббса
- •Изопроцессы
- •Следствия из закона Гесса
- •Скорость химической реакции
- •Правило Вант-Гоффа
- •Закон действующих масс в химической термодинамике
- •Влияние давления
- •Массовая доля (также называют процентной концентрацией)
- •Нормальная концентрация (мольная концентрация эквивалента)
- •Второй закон Рауля
- •Криоскопия
- •Растворы электролитов и неэлектролитов
- •Значения pH в растворах различной кислотности
- •Закон разбавления Оствальда
- •Гидролиз органических веществ
- •Теории кислот и оснований
- •Эволюция представлений о кислотно-основных взаимодействиях
- •Теория электролитической диссоциации Аррениуса-Оствальда
- •Протонная теория Брёнстеда-Лоури
- •Электронная теория Льюиса
- •Общая теория Усановича
- •Окисление
- •Восстановление
- •Виды окислительно-восстановительных реакций
- •Окисление, восстановление
- •Электролиз
- •Гальванические элементы
- •Электрические аккумуляторы
- •Топливные элементы
- •Коррозия металлов
- •Химическая коррозия
- •Виды коррозии
- •Борьба с коррозией
- •Система холодного цинкования
- •Газотермическое напыление
- •Цинкование
Влияние давления
Давление существенно влияет на положение равновесия в реакциях с участием газообразных веществ, сопровождающихся изменением объёма за счёт изменения количества вещества при переходе от исходных веществ к продуктам:
При повышении давления равновесие сдвигается в направлении, в котором уменьшается суммарное количество молей газов и наоборот.
В реакции синтеза аммиака количество газов уменьшается вдвое: N2 + 3H2 ↔ 2NH3
Значит, при повышении давления равновесие смещается в сторону образования NH3, о чем свидетельствуют следующие данные для реакции синтеза аммиака при 400 °C:
давление, МПа |
0,1 |
10 |
20 |
30 |
60 |
100 |
объемная доля NH3, % |
0,4 |
26 |
36 |
46 |
66 |
80 |
Влияние инертных газов
Введение в реакционную смесь или образование в ходе реакции инертных газов действует также, как и понижение давления, поскольку понижается парциальное давление реагирующих веществ. Следует отметить, что в данном случае в качестве инертного газа рассматривается газ, не участвующий в реакции. В системах с уменьшением количества молей газов инертные газы смещают равновесие в сторону исходных веществ, поэтому в производственных процессах, в которых могут образовываться или накапливаться инертные газы, требуется периодическая продувка газоводов.
Влияние концентрации
Влияние концентрации на состояние равновесия подчиняется следующим правилам:
При повышении концентрации одного из исходных веществ равновесие сдвигается в направлении образования продуктов реакции;
При повышении концентрации одного из продуктов реакции равновесие сдвигается в направлении образования исходных веществ.
РАСТВОРЫ
РАСТВОРЫ, гомогенные системы, состоящие из двух или более компонентов, состав к-рых в определенных пределах может непрерывно изменяться. От мех. смесей растворы отличаются своей однородностью и возрастанием энтропии системы при смешении компонентов. Поагрегатному состоянию различают растворы газовые (газовые смеси), жидкие и твердые. Обычно, если особо не оговаривается, термин "растворы" относят к жидким системам; см. также Твердые растворы.
Концентрация растворов
Концентрация — величина, характеризующая количественный состав раствора.
Согласно правилам ИЮПАК, концентрацией растворённого вещества (не раствора) называют отношение количества растворённого вещества или его массы к объёму раствора (моль/л, г/л), то есть это отношение неоднородных величин.
Те величины, которые являются отношением однотипных величин (отношение массы растворённого вещества к массе раствора, отношение объёма растворённого вещества к объёму раствора) правильно называть долями. Однако на практике для обоих видов выражения состава применяют термин концентрация и говорят о концентрации растворов.
Существует много способов выражения концентрации растворов.
Массовая доля (также называют процентной концентрацией)
Массовая доля — отношение массы растворённого вещества к массе раствора. Массовая доля измеряется в долях единицы или в процентах.
,
где:
m1 — масса растворённого вещества, г ;
m — общая масса раствора, г .
Массовое процентное содержание компонента, m%
m%=(mi/Σmi)*100
В бинарных растворах часто существует однозначная (функциональная) зависимость между плотностью раствора и его концентрацией (при данной температуре). Это даёт возможность определять на практике концентрации важных растворов с помощью денсиметра (спиртометра, сахариметра, лактометра). Некоторые ареометры проградуированы не в значениях плотности, а непосредственно концентрации раствора (спирта, жира в молоке, сахара). Следует учитывать, что для некоторых веществ кривая плотности раствора имеет максимум, в этом случае проводят 2 измерения: непосредственное, и при небольшом разбавлении раствора.
Часто для выражения концентрации (например, серной кислоты в электролите аккумуляторных батарей) пользуются просто их плотностью. Распространены ареометры (денсиметры, плотномеры), предназначенные для определения концентрации растворов веществ.
-
Пример. Зависимость плотности растворов H2SO4 от её массовой доли в водном растворе при 20 °C
ω, %
5
10
15
20
30
40
50
60
70
80
90
95
ρ H2SO4, г/мл
1,032
1,066
1,102
1,139
1,219
1,303
1,395
1,498
1,611
1,727
1,814
1,834
Объёмная доля
Объёмная доля — отношение объёма растворённого вещества к объёму раствора. Объёмная доля измеряется в долях единицы или в процентах.
,
где:
V1 — объём растворённого вещества, л;
V — общий объём раствора, л.
Как было указано выше, существуют ареометры, предназначенные для определения концентрации растворов определённых веществ. Такие ареометры проградуированы не в значениях плотности, а непосредственно концентрации раствора. Для распространённых растворов этилового спирта, концентрация которых обычно выражается в объёмных процентах, такие ареометры получили название спиртомеров или андрометров.
Молярность (молярная объёмная концентрация)
Молярная концентрация — количество растворённого вещества (число молей) в единице объёма раствора. Молярная концентрация в системе СИ измеряется в моль/м³, однако на практике её гораздо чаще выражают в моль/л или ммоль/л. Также распространено выражение в «молярности». Возможно другое обозначение молярной концентрации CM , которое принято обозначать М. Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/л называют 0,5-молярным. Примечание: единица «моль» не склоняется по падежам. После цифры пишут «моль», подобно тому, как после цифры пишут «см», «кг» и т. д.
,
где:
ν — количество растворённого вещества, моль;
V — общий объём раствора, л.