32. Растворы. Растворимость. Способы выражения концентраций растворов.
Раствор - гомогенная система, в которой одно вещество равномерно распределено в среде другого.
В растворе различают растворитель и растворяемое вещество.
Растворитель-то в-во,к-ое в чистом виде нах-ся в той же фазе, что и р-р.
Разбавленный раствор – раствор, в котором содержание одного из компонентов намного меньше содержания другого компонента.
Концентрированный раствор - раствор, в котором относительные количества растворенного вещества и растворителя одного порядка.
Насыщенный раствор – сист.,наход-ся в равновесии,
∆G=0(сколько растворилось,столько выпало в осадок)
Ненасыщ.р-р-∆G<0, возможен самопроизв.пр-с.
Перенасыщ.р-р--∆G>0,неравновесная сист.,к-ая стремится к обр-ю насыщ.р-ра.
Способы выражения концентраций растворов.
Концентрация раствора – количественное выражение его состава.
1. Мольная доля
N1=n1/n1+n2
2. Процентная конц-я-сколько грамм содерж-ся в 100 граммах р-ра.
3. Концентрация, выражаемая через плотность раствора.
Вычисляется с помощью приборов (ареометр, пикнометр, лактометр) и специальных таблиц значений.
4. Молярность
показывает сколько молей растворенного вещества в одном литре раствора.
М – молекулярная
масса вещества.
5. Моляльность
показывает сколько
молей растворенного вещества приходится
на 1000 грамм растворителя
6.Нормальность
показывает сколько
грамм-эквивалентов растворенного
вещества содержится в 1 литре раствора
7. Титр – число граммов раствренного вещества в 1 мл раствора.
Пример.
33. Физические и химические процессы при при растворении. Растворимость твердых тел и жидкостей в жидкостях.
Растворам присущи признаки как химического (однородность раствора) соединения, так и механической (изменение состава раствора в широких пределах, а также возможность обнаружения в свойствах раствора свойтсв отдельных слагающих его компонентов) смеси.
Физическая теория растворов (Вант-Гофф).
Растворитель является индифферентной средой, в которой равномерно размешаны молекулы растворенного вещества по всему объему раствора. Взаимодействия между чатицами и молекулами нет. Теория оправдывается для разбавленных растворов неэлектролитов.
Химическая теория растворов (Менделеев).
Растворитель дает с растворенным веществом определенные соединения – сольваты.
Молекулы сольватов образуют с растворителем молекулярную смесь.
Причина образования сольватов – проявление донорно-акцепторных и водородных связей. Вокруг ионов располагаются молекулы растворителя, образуя сольватные слои (оболочки).
Сольваты менее прочны, чем обычные химические соединения. Легко разрушаются даже при небольшом повышении температуры растворов.
Растворение сопровождается выделением/поглощением теплоты, сокращением/увеличением объема.
Теплота растворения вещества – количество теплоты, поглощаемой (выделяемой) при растворении одного моля вещества.
Растворимость твердых веществ в жидкостях.
Зависит от природы твердых тел, природы растворителя и температуры.
С повышением температуры, как правило, растворимость увеличивается (так как теплоты растворения имеют отрицательные значения).
Для идеальных
растворов справедливо уравнение Шредера:
N1
– растворимость твердого вещества,
энтальпия растворения
1 моля вещества в насыщенном растворе.
Растворение твердого
вещества можно представить в две стадии:
плавление вещества и смешение жидкого
вещества с раствором. Тогда энтальпия
смешения равна нулю,
Идеальная растворимость увеличивается с повышением температуры (такие системы немногочисленны).
Давление мало влияет на растворимость твердых веществ.
При понижении температуры происходит выпадение вещества в осадок – процесс кристаллизации.
Растворимость жидкостей в жидкостях.
Растворимость увеличивается с повышением температуры и почти не зависит от давления.
Существуют неограниченная растворимость и растворимость до известного предела.
1. жидкости смешиваются в любых пропорциях (спирт и вода).
2. имеет место расслаивание (образование двух слоев – верхний и нижний). пример: эфир и вода.
Расслаивание уменьшается с ростом температуры и исчезает при некоторой (критической) температуре.