Общее понятие о растворах и растворителях

Лабораторная работа №3

1. Общее понятие о растворах и растворителях.

Раствор — твердое, жидкое и газообразное гомогенная система состоящая из растворителя, растворенного вещества и продуктов их взаимодействия.

Растворитель - тот компонент, который в чистом виде существует в том же агрегатном состоянии, что и полученный раствор.

Если же оба компонента находятся в одном и том же агрегатном состоянии, растворителем считается тот компонент, который находится в большем количестве.

По количеству растворенного вещества — растворы могут быть насыщенными, не насыщенными и перенасыщенными.

Насыщенные растворы — могут быть как концентрированными, так и разбавленными.

1. Способы выражения концентрации вещества в растворе.
   
   Любой раствор, как термодинамическая система определяется рядом параметров — температура, давление, концентрация.

Концентрация — количество растворенного вещества в единице или массе раствора или растворителя.

6 основных способов выражения концентрации растворов.

1. Термодинамика образования растворов.
   
   Растворение относится к сложному физико-химическим процессам.
   
   К физическим процессам относится диффузия растворенного вещества в растворителе. Причина диффузии, с термодинамической точки зрения, является увеличение энтропии системы.
   
   Роль химических процессов связана с разрывом внутримолекулярного и межмолекулярных связей и одновременно образованию новых связей с молекулами растворителя (гидратов в случае воды) доказал Д.И. Менделеев.
   
   С точки зрения термодинамики, образование любого раствора сопровождается уменьшением ^ G ,то есть является самопроизвольной.
   При этом суммарные изменения энергии могут быть как экзотермические, так и эндотермические
   
   По правила Фаенса - суммарная энтальпия растворения может быть представлена в виде алгебраической суммы энтальпии кристаллической решетки энтальпия разрыва межмолекулярных связей, энтальпия образования гидратов.
   

Суммарная энтальпия процесса всегда положительна, поэтому при любом значении

1. Факторы, влияющие на растворимость твердых и жидких веществ; влияние давления и температуры на растворимость газов, законы Генри, Дальтона и Сеченова.
   
   Растворимость — способность вещества растворяться в том или ином объеме или массе растворителя.
   
   Растворимость определяется количеством граммов растворенного вещества в 100 граммах воды.
   
                                      Растворимость твердых веществ .
   
   Зависит:
   от природы растворенного вещества
   растворителя
   температуры
   
   твердые вещества могут быть — не растворимые, малорастворимые или хорошо растворимые в том или ином растворителе.
   
   Вещества имеющие ионную и ковалентную полярную связь, хорошо растворяются в полярных растворителях.
   
   Вещества с неполярной связью — в неполярных растворителях.
   
   Действует принцип — подобное растворяется в подобном.
   
                                   Взаимное растворимость жидкостей.
   
   При смешивании двух жидкостей, можно наблюдать самые разные картины
   полное не растворимость в друг друге
   неограниченное смешивание.
   
   Если в систему состоящую из 2х не смешивающихся жидкостей, поместить веществ способное растворяться в каждом из растворителей, оно будет распределяться между ними.  
                             От сюда вытекает закон распределения.
   Вещество, способное растворяться в двух не смешивающихся жидкостях, распределяется между ними так, что отношение их концентрации при постоянной температуре остается постоянной независимо от общего количества растворенного вещества .
   
   
                               Растворимость газов в жидкостях.

Зависит от природы газов и жидкостей, температуры и давления.

Представляет собой экзотермический процесс.

Согласно принципу Лешантелье, растворимость газов, при повышении температуры — уменьшается.
А при повышении давления — увеличивается.

Исследуя растворимость газов в жидкостях, Генрих установил.
Следующую закономерность

Закон Гесса

Масса газа растворяющегося при постоянной температуре, в данном объеме жидкости прямо пропорционально парциальному давлению газа.


С — массовая концентрация
k — постоянная Генри
p — парциальное давление газа.

                      Закон Генри является частным случаем закона Дальтона.

- Растворимость каждого из компонентов газовой смеси при постоянной температуре, пропорционально парциальному давлению компонентов над жидкостью и не хависит от общего давления и индивидуальности других компонентов.


Р — парциальное давление газа над жидкостью
Робщ — общее давление
Х — мольная доля.


       Изучает закономерности растворения газов в жидкостях в присутствии электролитов физиолог Сетченов установил:

Что растворимость в присутствии электролитов уменьшается.




С — растворимость газов
С0 — растворимость газов в чистом растворители
Сэл — присутствие электролитов
е — постоянная Сетченова