Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Растворы. Часть 1

Содержание

Важнейшие биологические жидкости: кровь, лимфа, слюна, пот являются растворами солей, белков, липидов, углеводов и др. в воде. Биологические жидкости участвуют в транспорте питательных веществ, лекарственных препаратов, в выводе из организма метаболитов – продуктов жизнедеятельности: углекислый газ,
4. Растворы часть 1 Важнейшие биологические жидкости: кровь, лимфа, слюна, пот являются растворами солей, белков, липидов, 1. Основные понятия, определения, классификации Раствором называют гомогенную систему переменного состава, состоящую из одного или нескольких компонентов.Всякий Растворитель - это тот компонент (как правило, преобладающий) агрегатное состояние, которого не 1. Классификация растворов1 По агрегатному состоянию различают:газообразные,жидкие и твердые растворы. Мера растворимости характеризуется коэффициентом растворимости, который равен числу граммов растворенного вещества в 2 По растворимости 3 По концентрации. Растворы с большой концентрацией растворенного вещества называются концентрированными, с малой – разбавленными. 4 По насыщенностиПри определенных условиях (температуре, давлении) растворение одного компонента в другом Раствор с концентрацией растворенного вещества меньше его растворимости называется ненасыщенным. Если концентрация 5 В зависимости от природы растворителя различают водные и неводные растворы.6 В 2. Физическая и химическая теория растворовФизическая теория растворов рассматривает процесс растворения как Химическая теория рассматривает процесс растворения как сложный физико-химический процесс разрушения связей в Растворы занимают промежуточное положение между физическими смесями и химическими соединениями. Как физические 3. ТЕРМОДИНАМИКА ПРОЦЕССА РАСТВОРЕНИЯ Теплотой или энтальпией растворения – называется количество теплоты, которое выделяется или поглощается при растворении. Что происходит при растворении?а) разрушение структуры растворенного веществаΔНразр. > 0 тепло поглощаетсяNaClтв = Na+ + Cl–		ΔH>0 ΔS>0 б) гидратация	ΔНгидр  в)	ΔHраст = ΔHразр. + ΔНгидрЕсли	ΔHразр. > ΔНгидр – то процесс эндотермический,Если	ΔHразр.  Энтропия растворения Энтропия растворения твердых и жидких веществ всегда возрастает ΔS>0Энтропия растворения газов ΔS Энергия ГиббсаΔGраств=ΔНраств-Т·ΔSраств  (1)ΔGраств  При оценке возможности растворимости различных веществ в растворителях следует пользоваться эмпирическим правилом Массовая доля (процентная концентрация) ω – это отношение массы растворенного вещества к Молярная доля χ – это отношение количества растворенного вещества к суммарному количеству Молярная концентрация (молярность раствора) С – это отношение количества растворенного вещества к Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация, нормальность раствора) Сн – это отношение количества Газообразное состояние вещества характеризуется слабым взаимодействием между частицами и большими расстояниями между Парциальное давление газа в смеси равно тому давлению, которым он обладал бы Растворимость газов в жидкостях зависит от: природы газа и жидкости, давления, температуры, Зависимость растворимости газа в жидкости от давления описывается законом Генри: Растворимость газа Пример: Закон Генри лежит в основе кессонной болезни (у водолазов). При погружении Закон Генри – Дальтона (для смесей газов): Растворимость каждого компонента газовой смеси В технологии процесс растворения газов в жидкостях называют абсорбцией, а растворимость газов Растворимость газов в жидкостях существенно зависит от температуры; количественно данная зависимость определяется Растворимость газов в жидкости сильно зависит от концентрации других растворенных веществ. Изучая 6. Взаимная растворимость жидкостейВ зависимости от природы жидкости могут 	смешиваться в любых Ограниченно растворимые друг в друге жидкостиРассмотрим на примере системы анилин – вода. Рис. - Диаграмма  растворимости системы  анилин – водаЗависимость концентрации растворов от температуры Кривая АКВ называется бинодальной кривой растворимости или кривой расслоения, ветвь АК отражает растворимость анилина в воде, ветвь ВК характеризует растворимость По диаграмме взаимной растворимости можно определить состав исходной смеси и состав двух Точка К разделяет бинодальную кривую на две ветви и называется верхней критической точкой растворения, Есть системы с двумя критическими температурами (верхней и нижней), Например, система вода-никотин.Существуют 7. Растворимость твердых веществ в жидкостяхРастворимость твердых веществ в жидкостях определяется природой Поскольку теплота растворения твердых веществ в жидкостях может быть как положительной, так
Слайды презентации

Слайд 2
Важнейшие биологические жидкости: кровь, лимфа, слюна, пот являются

Важнейшие биологические жидкости: кровь, лимфа, слюна, пот являются растворами солей, белков,

растворами солей, белков, липидов, углеводов и др. в воде.

Биологические жидкости участвуют в транспорте питательных веществ, лекарственных препаратов, в выводе из организма метаболитов – продуктов жизнедеятельности: углекислый газ, мочевина. Тело человека массой 70кг содержит 40кг воды: 25кг приходится на жидкость, находящуюся внутри клеток, а 15кг составляет внеклеточная жидкость.

Слайд 3 1. Основные понятия, определения, классификации

1. Основные понятия, определения, классификации

Слайд 4 Раствором называют гомогенную систему переменного состава, состоящую из

Раствором называют гомогенную систему переменного состава, состоящую из одного или нескольких

одного или нескольких компонентов.
Всякий раствор состоит из растворителя и

растворенного вещества.

Повторение ранее изученного материала

Что называют раствором?


Слайд 5 Растворитель - это тот компонент (как правило, преобладающий)

Растворитель - это тот компонент (как правило, преобладающий) агрегатное состояние, которого

агрегатное состояние, которого не изменяется при образовании раствора.

Что называют

растворителем?

Слайд 6 1. Классификация растворов

1 По агрегатному состоянию различают:
газообразные,
жидкие и

1. Классификация растворов1 По агрегатному состоянию различают:газообразные,жидкие и твердые растворы.


твердые растворы.


Слайд 7 Мера растворимости характеризуется коэффициентом растворимости, который равен числу

Мера растворимости характеризуется коэффициентом растворимости, который равен числу граммов растворенного вещества

граммов растворенного вещества в 100 граммах воды


Растворимость- это способность

вещества растворяться в том или ином растворителе.

Что такое «растворимость»?


Слайд 8 2 По растворимости

2 По растворимости

Слайд 10 3 По концентрации. Растворы с большой концентрацией растворенного

3 По концентрации. Растворы с большой концентрацией растворенного вещества называются концентрированными, с малой – разбавленными.

вещества называются концентрированными, с малой – разбавленными.


Слайд 11 4 По насыщенности
При определенных условиях (температуре, давлении) растворение

4 По насыщенностиПри определенных условиях (температуре, давлении) растворение одного компонента в

одного компонента в другом ограничено. Поэтому различают ненасыщенные,
насыщенные и


пересыщенные растворы.

Раствор, находящийся в равновесии с твердой фазой, является насыщенным. Растворимость – это содержание вещества в насыщенном растворе


Слайд 12 Раствор с концентрацией растворенного вещества меньше его растворимости

Раствор с концентрацией растворенного вещества меньше его растворимости называется ненасыщенным. Если

называется ненасыщенным.
Если концентрация растворенного вещества превышает его растворимость,

раствор называется пересыщенным. Пересыщенные растворы образуются при охлаждении или испарении растворителя, неустойчивы и при внесении затравки или перемешивании выделяют избыток компонента.

Слайд 15 5 В зависимости от природы растворителя различают
водные

5 В зависимости от природы растворителя различают водные и неводные растворы.6

и
неводные растворы.

6 В зависимости от рН среды:
кислые,
нейтральные

и
щелочные (основные) и т.д.

Слайд 16 2. Физическая и химическая теория растворов
Физическая теория растворов

2. Физическая и химическая теория растворовФизическая теория растворов рассматривает процесс растворения

рассматривает процесс растворения как распределение частиц растворенного вещества между

частицами растворителя без какого-либо взаимодействия между ними. Движущей силой такого процесса является увеличение энтропии системы. Тепловые эффекты и контракцию (уменьшение объема раствора) при растворении теория не объясняет.

Слайд 17 Химическая теория рассматривает процесс растворения как сложный физико-химический

Химическая теория рассматривает процесс растворения как сложный физико-химический процесс разрушения связей

процесс разрушения связей в исходных веществах и образования новых

связей между растворителем и растворяемым веществом. Это объясняет тепловые эффекты и изменение объема системы при растворении.

Современная термодинамика растворов основана на синтезе этих двух подходов.


Слайд 18 Растворы занимают промежуточное положение между физическими смесями и

Растворы занимают промежуточное положение между физическими смесями и химическими соединениями. Как

химическими соединениями.
Как физические смеси они имеют переменный состав,

сохраняют свойства отдельных компонентов и возможность разделения их физическими методами.
Как химические соединения: они однородны, имеют тепловые эффекты при растворении, образуют гидраты (или в общем случае – сольватов) (Н2SО4⋅Н2О), кристаллогидраты (CuSО4⋅5Н2О, Na2CO3⋅10H2O), уменьшаются в объеме при растворении (контракция).

Слайд 19 3. ТЕРМОДИНАМИКА ПРОЦЕССА РАСТВОРЕНИЯ


3. ТЕРМОДИНАМИКА ПРОЦЕССА РАСТВОРЕНИЯ

Слайд 20
Теплотой или энтальпией растворения – называется количество теплоты,

Теплотой или энтальпией растворения – называется количество теплоты, которое выделяется или поглощается при растворении.

которое выделяется или поглощается при растворении.


Слайд 21 Что происходит при растворении?
а) разрушение структуры растворенного вещества
ΔНразр. > 0

Что происходит при растворении?а) разрушение структуры растворенного веществаΔНразр. > 0 тепло поглощаетсяNaClтв = Na+ + Cl–		ΔH>0 ΔS>0

тепло поглощается
NaClтв = Na+ + Cl– ΔH>0 ΔS>0


Слайд 22
б) гидратация
ΔНгидр 

б) гидратация	ΔНгидр 

Слайд 23
в) ΔHраст = ΔHразр. + ΔНгидр
Если ΔHразр. > ΔНгидр – то процесс эндотермический,
Если ΔHразр. 

в)	ΔHраст = ΔHразр. + ΔНгидрЕсли	ΔHразр. > ΔНгидр – то процесс эндотермический,Если	ΔHразр. 

экзотермический.


Слайд 24 Энтропия растворения
Энтропия растворения твердых и жидких веществ

Энтропия растворения Энтропия растворения твердых и жидких веществ всегда возрастает ΔS>0Энтропия растворения газов ΔS

всегда возрастает ΔS>0
Энтропия растворения газов ΔS


Слайд 25 Энергия Гиббса
ΔGраств=ΔНраств-Т·ΔSраств (1)
ΔGраств 

Энергия ГиббсаΔGраств=ΔНраств-Т·ΔSраств (1)ΔGраств 

насыщенного раствора равна нулю.


Слайд 26
При оценке возможности растворимости различных веществ в растворителях

При оценке возможности растворимости различных веществ в растворителях следует пользоваться эмпирическим

следует пользоваться эмпирическим правилом "подобное растворяется в подобном": полярные

вещества (соли, гидроксиды, кислоты) хорошо растворяются в полярных растворителях (вода, спирт), а неполярные (парафин) - в неполярных (бензин).

Слайд 27 Массовая доля (процентная концентрация) ω – это отношение

Массовая доля (процентная концентрация) ω – это отношение массы растворенного вещества

массы растворенного вещества к массе раствора:

где mв -масса растворенного

вещества В;
mр-ра -масса раствора;
ω - массовая доля растворенного вещества В

[%, доли]

4 СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ СОСТАВА РАСТВОРА

(2)


Слайд 28 Молярная доля χ – это отношение количества растворенного

Молярная доля χ – это отношение количества растворенного вещества к суммарному

вещества к суммарному количеству всех веществ, составляющих раствор, включая

растворитель:


[%, доли]

(3)


Слайд 29 Молярная концентрация (молярность раствора) С – это отношение

Молярная концентрация (молярность раствора) С – это отношение количества растворенного вещества

количества растворенного вещества к объему растворителя:

[моль/л]
Моляльная концентрация (моляльность

раствора) Сm – это отношение количества растворенного вещества к массе растворителя:

[моль/кг]

(4)

(5)


Слайд 30 Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация, нормальность раствора) Сн

Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация, нормальность раствора) Сн – это отношение

– это отношение количества эквивалентов растворенного вещества к объему

раствора:

По Международной системе единиц (СИ) молярная концентрация экивалента выражается в моль/м3, но наиболее часто используется моль/л или моль/дм3.

[моль/л]

(6)


Слайд 31 Газообразное состояние вещества характеризуется слабым взаимодействием между частицами

Газообразное состояние вещества характеризуется слабым взаимодействием между частицами и большими расстояниями

и большими расстояниями между ними. Поэтому газы смешиваются в

любых соотношениях.

5. Растворимость газов в жидкостях

Газовые смеси описываются законом Дальтона: общее давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений всех входящих в неё газов.

(7)


Слайд 32 Парциальное давление газа в смеси равно тому давлению,

Парциальное давление газа в смеси равно тому давлению, которым он обладал

которым он обладал бы один, занимая тот же объем

при той же температуре, что и смесь:

где
χi - мольная доля газа в смеси

(8)


Слайд 33 Растворимость газов в жидкостях зависит от:
природы газа

Растворимость газов в жидкостях зависит от: природы газа и жидкости, давления,

и жидкости,
давления,
температуры,
концентрации растворенных в жидкости веществ

(особенно сильно влияет на растворимость газов концентрация электролитов).

Наибольшее влияние на растворимость газов в жидкостях оказывает природа веществ. Так, в 1 литре воды при t = 18 °С и P 1 атм. растворяется 0.017 л. азота, 748.8 л аммиака или 427.8 л хлороводорода.

Слайд 34 Зависимость растворимости газа в жидкости от давления описывается

Зависимость растворимости газа в жидкости от давления описывается законом Генри: Растворимость

законом Генри:
Растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна его

давлению над жидкостью.

С = к∙Р

где
С – концентрация газа в жидкости;
k – константа Генри; коэффициент пропорциональности, зависящий от природы газа; (моль/(Па·л)).

Из уравнения следует, что с повышением давления растворимость газов в жидкостях увеличивается.

(9)


Слайд 35 Пример: Закон Генри лежит в основе кессонной болезни

Пример: Закон Генри лежит в основе кессонной болезни (у водолазов). При

(у водолазов). При погружении происходит увеличение давления, а следовательно

и растворимости газа в крови. При быстром подъеме с больших глубин происходит мгновенное выделение пузырьков газа за счет резкого уменьшения растворимости из-за падения давления. Пузырьки закупоривают кровеносные сосуды, что приводит к тяжелому поражению тканей и даже гибели.

Слайд 36 Закон Генри – Дальтона (для смесей газов): Растворимость

Закон Генри – Дальтона (для смесей газов): Растворимость каждого компонента газовой

каждого компонента газовой смеси в жидкости прямо пропорциональна его

парциальному давлению над раствором.

Закон Генри и Генри-Дальтона справедливы только для разбавленных растворов при малых давлениях, когда газы можно считать идеальными.


Слайд 37 В технологии процесс растворения газов в жидкостях называют

В технологии процесс растворения газов в жидкостях называют абсорбцией, а растворимость

абсорбцией, а растворимость газов в жидкостях принято характеризовать коэффициентом

абсорбции.
Коэффициент абсорбции α – это объем газа, приведенный к нормальным условиям (Р0, Т0), который поглощается одним объемом жидкости при нормальном давлении и заданной температуре.

Слайд 39 Растворимость газов в жидкостях существенно зависит от температуры;

Растворимость газов в жидкостях существенно зависит от температуры; количественно данная зависимость

количественно данная зависимость определяется уравнением Клаузиуса –Клапейрона:
где
χ1, χ2

- мольные доли газа в растворе при температурах Т1 и Т2 соответственно;
∆Н – теплота растворения 1 моля газа в его насыщенном растворе; Дж/моль.
Как правило, при растворении газа в жидкости выделяется теплота (∆Н < 0), поэтому с повышением температуры растворимость уменьшается.

(10)


Слайд 40 Растворимость газов в жидкости сильно зависит от концентрации

Растворимость газов в жидкости сильно зависит от концентрации других растворенных веществ.

других растворенных веществ.
Изучая растворимость газов в жидкостях в

присутствии электролитов, русский врач-физиолог Иван Михайлович Сеченов (1829—1905) установил следующую закономерность (закон Сеченова): растворимость газов в жидкостях в присутствии электролитов понижается; происходит высаливание газов.

где X и X0 – растворимость газа в чистом (11)
растворителе и растворе электролита;
С – концентрация электролита, моль/л; 
К – константа, характерная для данного эл-та


Слайд 41 6. Взаимная растворимость жидкостей
В зависимости от природы жидкости

6. Взаимная растворимость жидкостейВ зависимости от природы жидкости могут 	смешиваться в

могут смешиваться в любых соотношениях (неограниченная взаимная растворимость) (вода

– этиловый спирт, вода –уксусная кислота);
быть практически нерастворимыми друг в друге (вода – керосин, вода – ртуть);
либо обладать ограниченной растворимостью (вода – анилин, метиловый спирт – гексан и др.)

Слайд 42 Ограниченно растворимые друг в друге жидкости
Рассмотрим на примере

Ограниченно растворимые друг в друге жидкостиРассмотрим на примере системы анилин –

системы анилин – вода.
Если смешать воду и анилин,

система будет состоять из двух слоев жидкости; верхний слой – раствор анилина в воде, нижний – раствор воды в анилине. Для каждой температуры оба раствора имеют строго определенный равновесный состав

1 – раствор анилина в воде
2 – раствор воды в анилине


Слайд 43 Рис. - Диаграмма  растворимости системы  анилин – вода
Зависимость

Рис. - Диаграмма  растворимости системы  анилин – водаЗависимость концентрации растворов от

концентрации растворов от температуры принято изображать графически с помощью

диаграммы взаимной растворимости.


При некоторой температуре, называемой критической температурой расслоения (т. К) взаимная растворимость воды и анилина становится неограниченной.

Взаимная растворимость жидкостей в этой системе увеличивается с ростом температуры.


Слайд 44 Кривая АКВ называется 
бинодальной кривой растворимости или кривой расслоения,
ветвь АК отражает растворимость анилина в

Кривая АКВ называется бинодальной кривой растворимости или кривой расслоения, ветвь АК отражает растворимость анилина в воде, ветвь ВК характеризует

воде,
ветвь ВК характеризует растворимость воды в анилине в зависимости

от температуры.

Бинодальная кривая АКВ делит диаграмму на две области: гомогенную, лежащую над кривой и гетерогенную, находящуюся под кривой расслоения.


Слайд 45 По диаграмме взаимной растворимости можно определить состав исходной

По диаграмме взаимной растворимости можно определить состав исходной смеси и состав

смеси и состав двух сопряженных растворов, которые образуются при

расслоении системы.

Например, рассмотрим исходную смесь двух жидкостей, которая содержит 70% воды и 3% – анилина (состав х).

Эта смесь будет расслаиваться при обычных условиях и даже при нагревании системы до 1550С.

При температуре, например 1000С рассматриваемая смесь представляет собой два сопряженных раствора, состав которых определяется точками:
х1 (93% Н2О, 7% C6H5NH2), - раствор анилина в воде
х2­ (84% C6H5NH2, 16% Н2О) – раствор воды в анилине


Слайд 46 Точка К разделяет бинодальную кривую на две ветви и называется

Точка К разделяет бинодальную кривую на две ветви и называется верхней критической точкой

верхней критической точкой растворения, а соответствующая ей температура –

верхней критической температурой растворения.

Слайд 47 Есть системы с двумя критическими температурами (верхней и

Есть системы с двумя критическими температурами (верхней и нижней), Например, система

нижней),
Например, система вода-никотин.
Существуют системы с нижней критической температурой

растворения.
Например, система вода-диэтиламин.

Слайд 48 7. Растворимость твердых веществ в жидкостях
Растворимость твердых веществ

7. Растворимость твердых веществ в жидкостяхРастворимость твердых веществ в жидкостях определяется

в жидкостях определяется природой веществ и, как правило, существенно

зависит от температуры; сведения о растворимости твердых тел целиком основаны на опытных данных.
принцип "подобное в подобном": полярные растворители хорошо растворяют полярные вещества и плохо – неполярные, и наоборот.
Зависимость растворимости S от температуры обычно изображают графически в виде кривых растворимости.  

  • Имя файла: rastvory-chast-1.pptx
  • Количество просмотров: 135
  • Количество скачиваний: 0