Тема № 8

“Теория растворов есть первый пример

и образец для основания истинной

физической химии”.

М.В. Ломоносов

КОЛЛИГАТИВЫЕ СВОЙСТВА РАЗБАВЛЕННЫХ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ. ТЕОРИИ ОБРАЗОВАНИЯ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

I. МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ: Особенности большинства технологических процессов определяются свойствами водных растворов электролитов. При этом не следует игнорировать и неводные растворы, хотя их применяют значительно реже.

II. ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ: составить представление о растворах электролитов, усвоить основные закономерности и понятия, знать особенности применения электролитов.

III. ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ: понятия о составе растворов, механизме их образования, основы теории электролитической диссоциации.

IV. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ТЕМЫ:

1. Коллигативные свойства растворов электролитов.

2. Закон Рауля, следствия закона Рауля и закон Вант-Гоффа для разбавленных растворов нелетучих электролитов.

3. Изотонический коэффициент – определение понятию. Уравнение, связывающее изотонический коэффициент и степень диссоциации слабого электролита. Осмотический коэффициент.

4. Осмотическая концентрация (осмомолярность или осмомоляльность) и ее определение по величине понижения температуры замерзания растворов электролитов.

5. Свойства разбавленных растворов электролитов: понижение температуры плавления (замерзания), повышение температуры кипения, осмос – основа криометрического (криоскопического), эбулиоскопического и осмометрического методов исследования.

6. Криометрическое определение:

а) молярной массы растворенного вещества;

б) изотонического коэффициента, степени и константы диссоциации растворенного вещества, осмотического коэффициента;

в) осмотической концентрации и осмотического давления.

7. Разновидности криометрического метода анализа: метод Бекмана и метод Раста.

8. Теория электролитической диссоциации Аррениуса.

9. Закон разбавления Оствальда.

10. Теории Бренстеда-Лоури, Измайлова, Льюиса.

11. Теория Дебая-Хюккеля.

12. Современные представления о растворах электролитов.

V. Л И Т Е Р А Т У Р А:

1. А.П. Беляева и др. Физическая и коллоидная химия. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008, с. 130-140.

2. Евстратова К. И., Купина Н. А., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия М., 1990, с. 74-82, 120-121.

3. Киреев В. А. Краткий курс физической химии М. 1978, с.374-391.

4. Стромберг А. Г., Семченко Д.П., Физическая химия М., 1999, с. 181-202.

5. Голиков г.А. Руководство по физической химии М., 1988, с.-201-214.

6. Лекционный материал.

VI. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. В чем заключается главное отличие коллигативных свойств электролитов от неэлектролитов?

2. Как изменяется давление насыщенного пара над раствором при диссоциации молекул растворенного вещества?

3. Как изменяется давление насыщенного пара над раствором при ассоциации молекул растворенного вещества?

4. Дайте определение понятию "степень диссоциации".

5. Что такое изотонический коэффициет? Запишите уравнение для расчета изотонического коэффициента по результатам криометрии.

6. Запишите уравнение, связывающее степень диссоциации и изотонический коэффициент.

7. Приведите уравнения, отражающие коллигативные свойства электролитов.

8. Приведите уравнения для расчета молярной массы растворенного вещества электролита по данным криометрии или эбулиометрии.

9. Какие два этапа следует выделить в расчетах молярной массы электролита по величинам t_зам и t_кип, определенным в эксперименте.

10. При определении степени диссоциации слабого электролита криометрически по данным эксперимента определяют понижение ( t) температуры замерзания раствора электролита заданного количественного состава по сравнению с температурой замерзания растворителя. Назовите два этапа в расчетах значения степени диссоциации по величине t и приведите соответствующие уравнения.

11. Приведите уравнения для расчета осмотического давления в разбавленных растворах электролитов, молярная концентрация которых с (закон Вант-Гоффа).

12. Имеются одномолярные растворы СаСl₂ и NaCl. Какое из перечисленных для них условий выполняется: p₁ = p₂, p₁ > p₂, p₁ < p₂ и почему?

13. Приведите уравнение для расчета осмомоляльности раствора электролита по величине понижения ( t) температуры замерзания раствора по сравнению с температурой замерзания растворителя.

14. Какие два этапа следует выделить при определении осмотического давления раствора, содержащего произвольную смесь растворенных веществ, по величине понижения температуры замерзания ( t) этого раствора по сравнению с температурой замерзания растворителя.

15. Какое вещество используют в качестве растворителя в методе Раста?

16. Почему в качестве растворителя в методе Раста рекомендуют использовать камфору?

17. Какое преимущество приобретает криометрический метод при использовании камфоры как растворителя?

18. Назовите ограничения метода Раста.

19. Назовите недостаток метода Раста.

20. Практическое значение измерения температуры плавления.

5. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ: