Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Как сдать ЕГЭ по химии?

  Все выпуски  

Как сдать ЕГЭ по химии? Лекция 8 (продолжение)


Девиз: РАСТВОР – ХИМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
ЛЕКЦИЯ 8
ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ И СВОЙСТВА
РАСТВОРОВ НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ
План лекции:
1. Теории растворов.
2. Свойства растворов неэлектролитов.
3. Способы выражения концентрации растворов.
В зависимости от агрегатного состояния вещества различа-
ют так называемые 9 дисперсных систем. Если в каком-нибудь
веществе (среде) распределяется другое вещество, то такая сис-
тема называется дисперсной.
I. 1) Т-Т 2) Т-Ж 3) Т-Г
II. 4) Ж-Г 5) Ж-Т 6) Ж-Ж
III. 7) Г-Т 8) Г-Г 9) Г-Ж
Наиболее важное значение в химии приобретают системы
I и II группы т.е. твердые и жидкие растворы. Условно жидкие
растворы разделяют на:
1) взвеси (Ø частиц > ммк) : а) суспензия, 6) эмульсия; 2) одно-
родные (Ø частиц < 1 мм) (истинные, молекулярные растворы);
3) промежуток между 1) и 2) занимают коллоидные растворы.
Таким образом, растворы представляют собой гомогенную
систему переменного состава, находящегося в состоянии под-
вижного динамического равновесия.
1.Теории растворов
Растворы представляют собой сложную систему, образовав-
шуюся в результате распределения между молекулами раство-
рителя молекул растворенного вещества.
К концу XIX века при объяснении строения растворов су-
ществовали 2 теории:
1) физическая (Аррениуса), 2) химическая (Менделеева).
В соответствии с физической теорией предположим, что мо-
лекулы растворяемого вещества и растворителя представляют
собой однородную механическую смесь; предполагается что
94 95
между молекулами растворителя и растворяемого вещества от-
сутствуют какие-либо взаимодействия.
Однако, многочисленные эксперименты противоречили ос-
новным положениям этой теории. Как известно, процесс рас-
творения жидкости, твердого и газообразного вещества сопро-
вождается тепловыми эффектами (H2SO4 + Н2О, KOH+H2O + Q
и др.), а также изменением их общего объема (C2H5OH + H2O).
Кроме того, при растворении веществ изменяются физи-
ческие и химические свойства молекул и ионов растворимого
вещества (CuSO4 + H2O). Происходит изменение окраски и
для многих соединений известны кристаллические вещест-
ва, содержащие в своем составе молекулы растворителя. Для
воды – кристаллогидраты, причем многие кристаллогидраты
являются устойчивыми соединениями. Поэтому важнейшим в
химической теории является то положение, что молекулы рас-
творимого вещества и растворителя взаимодействуют между со-
бой с образованием ассоциатов, представляя собой соединения
переменного состава.
Этот процесс взаимодействия между молекулами раство-
римого вещества и растворителя носит название сольвата-
ции и если растворитель – это вода, то гидратации, т.е каж-
дая молекула или ион окружены сольватной или гидратной
оболочкой.
В дальнейшем, химическая теория растворов была усовер-
шенствована в работах Каблукова и Кистяковского.
2. Способы выражения концентрации растворов
Важной характеристикой любого раствора является его
состав раствора, который выражается в его концентрации.
Количество растворенного вещества, содержащегося в опре-
деленном количестве растворителя или раствора, называется
концентрацией. В химии условно считают, что концентриро-
ванным является такой раствор, когда концентрация раство-
ренного вещества примерного одного порядка с концентраци-
ей растворителя. Разбавленный раствор – когда концентрация
растворимого вещества значительно меньше концентрации
растворителя.
Кроме того, в химии различаются насыщенные, ненасы-
щенные и пересыщенные растворы. Насыщенным раствором
называется такой раствор, в котором между твердым компо-
нентом и раствором соблюдается состояние динамического
равновесия, т.е. число молекул, перешедших из кристалли-
ческого состояния в раствор (процесс растворения) равно
числу молекул, перешедших из раствора в кристаллы (процесс
кристаллизации). Ненасыщенный - раствор, для которого
концентрация растворимого вещества меньше концентрации
насыщенного раствора при данном значении температуры.
Пересыщенный – раствор, для которого концентрация выше
концентрации растворимого вещества насыщенного раство-
ра. Состояние пересыщения является неустойчивым.
Массовая доля (процентная концентрация) показывает сколь-
ко граммов вещества растворено в 100 граммах раствора.
Пример: 100г. 5%-ного раствора = 5 г вещества + 95 г воды.
Моляльная концентрация – показывает количество молей
растворенного вещества в 1 кг растворителя.
Эквивалентная концентрация показывает – сколько экви-
валент растворимого вещества, находится в 1 литре раствора.
Мольная доля – отношение числа молей растворимого ве-
щества к общему числу молей в растворе: N1 = n1 /(n1 + n2), где
n1 – число молей растворенного вещества; n2 – число молей
растворителя.
Титр – показывает, сколько миллиграммов вещества, со-
держится в 1 мл раствора
N∙Э
Т = ——— , где N - нормальность раствора,
1000 Э - эквивалент вещества.
3. СВОЙСТВА РАСТВОРОВ НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ
3.1 ОСМОС. ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ
В том случае, когда при смешении растворов отсутствует по-
лупроницаемая мембрана (перегородка) наблюдается явление
двусторонней диффузии, т.е. молекулы растворителя проника-
ют в раствор, а молекулы растворимого вещества в раствори-
тель. Если на поверхности раздела 2-х жидкостей установить
полупроницаемую мембрану, пропускающую только лишь
молекулы растворителя, то наблюдается случай односторонней
диффузии (ОД). О.Д., происходящая через полупроницаемую
мембрану, получила название осмоса.
96 97
Во 2-м случае через полупроницаемую мембрану в раствор с
большим значением концентрации будет переходить больше
молекул растворителя. В этом случае произойдет увеличение
объема, сопровождающееся повышением давления на мембра-
ну. Мембрана прогнется вверх. 3-й случай является противопо-
ложным второму. Соответствующее давление, возникающее при
этом, носит название осмотического давления. Для измерения
О.Д. используют приборы, которые называются осмометрами.
Давление, равное атмосферному, представляет собой осмо-
тическое давление. О.Д. называется такое давление, которое
необходимо приложить к раствору, чтобы прекратить осмос.
Величина О.Д. зависит от концентрации раствора, от темпера-
туры, НО НЕ ЗАВИСИТ ОТ природы растворенного вещества
и растворителя.
Растворы с одинаковым осмотическом давлением получили
название изотонических растворов. Для определения осмо-
тического давления разбавленных растворов используют эм-
пирические уравнения Вант-Гоффа. Так как в разбавленных
растворах неэлектролитов межмолекулярное взаимодействие
между молекулами растворимого вещества мало, то для такой
системы можно использовать уравнение для идеальных газов
Менделеева-Клапейрона:
pосмV = nRT → pосм = (n/V)RT = cRT
Используя метод измерения осмотического давления можно
определить молекулярную массу растворимого вещества.

В избранное