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 Термодинамика растворов неэлектролитов

Содержание

Повсеместность растворов объясняется тем, что процесс растворения самопроизволен, т.е. сопровождается убылью энергии Гиббса. Поэтому найти чистые вещества в естественных условиях или приготовить их в лаборатории чрезвычайно трудно.
Термодинамика растворов неэлектролитов Повсеместность растворов объясняется тем, что процесс растворения самопроизволен, т.е. сопровождается убылью энергии Раствор - фаза переменного состава, состоящая из двух или более компонентов и жидкость – твердое веществоH2O – NaCl, CCl4 – I2 жидкость – жидкостьH2O Основными характеристиками раствора являются его состав и химические потенциалы компонентов раствора.		Состав растворов Формулы для расчеты различных концентраций Формулы пересчета составов для двухкомпонентных систем Задачи	Задача 1. Плотность водного раствора, содержащего 10 масс. % Na2CO3, равна 1102 Задача 3. Содержание соли в первом водном растворе 20 масс. %, во Задача 5. Определите, сколько нужно взять 10%-го раствора KBr и 30%-го раствора Задача 6. Определите массу раствора  Nа2СО3 10%-й концентрации и массу сухого кристаллогидрата Na2CO3•10H2O, Задача 7. Сколько воды нужно добавить к 250 г раствора соли для Задача 8. Сколько сухой соли нужно добавить к 250 г раствора 10%-й На дом:	Задача 1. Сколько миллилитров одномолярного раствора можно приготовить, растворив в воде Задача 4. Сколько граммов 3 %-ного (масс.) раствора гидроксида калия надо прибавить Удобной системой сравнения свойств раствора является идеальный раствор. Под идеальным обычно понимают где pi – давление насыщенного пара компонента над раствором, pis – давление Идеальный раствор обладает следующими свойствами: между молекулами одного компонента раствора и молекулами смешивание двух компонентов раствора не сопровождается изменением энтальпии;объем смеси двух компонентов (раствора) Для бинарного раствора закон Рауля можно представить в следующем виде:	то есть относительное Общее давление пара над раствором равно сумме парциальных давлений p1 и p2:	то В реальных предельно разбавленных растворах для растворителя выполняется закон Рауля, а для Задачи	Задача 1. Рассчитайте состав раствора бензол – толуол, который при нормальном давлении Коллигативные свойства раствора		Свойства разбавленных растворов, зависящие только от количества растворенного вещества, называют Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения раствора по сравнению с чистым Обе они не зависят от природы растворенного вещества, а характеризуют лишь растворитель.	Таким Их значения для некоторых растворителей приведены в таблице:Эбулиоскопические Е и криоскопические К Растворы кипят при температуре более высокой, чем чистые растворители. Если приготовить раствор Растворы замерзают (из раствора кристаллизуется растворитель) при температуре более низкой, чем чистый Второй закон Рауля дает легко осуществимую экспериментально возможность определения молекулярных масс некоторых Если система, разделенная мембраной, представляет собой растворы, в которых через мембрану способны Осмотическое давление (обозначается π) — избыточное гидростатическое давление на раствор, отделённый от чистого растворителя полупроницаемой мембраной, при Осмос (osmosis) – процесс диффузии молекул воды через селективно проницаемую мембрану. Хемиосмос В 1887 г. Вант-Гофф экспериментально установил, что осмотическое давление разбавленного раствора удовлетворяет По Вант-Гоффу осмотическое давление раствора численно равно тому газовому давлению, которое имело ЗадачиРаствор 20 г гемоглобина в 1 л воды имеет осмотическое давление 7.52⋅10–3 Вычислите Tкип и Tкр 4,6%-го раствора глицерина С3Н8О3 в воде, молекулярная масса
Слайды презентации

Слайд 2
Повсеместность растворов объясняется тем, что процесс растворения самопроизволен,

Повсеместность растворов объясняется тем, что процесс растворения самопроизволен, т.е. сопровождается убылью

т.е. сопровождается убылью энергии Гиббса.
Поэтому найти чистые вещества

в естественных условиях или приготовить их в лаборатории чрезвычайно трудно.

Слайд 3 Раствор - фаза переменного состава, состоящая из двух

Раствор - фаза переменного состава, состоящая из двух или более компонентов

или более компонентов и продуктов их взаимодействия.
Растворы бывают:
газообразные (газовые

смеси) - воздух,
твердые – сплавы,
жидкие
Морская вода - наиболее распространенный жидкий раствор различных солей и газов в воде.

Слайд 4 жидкость – твердое вещество
H2O – NaCl, CCl4 –

жидкость – твердое веществоH2O – NaCl, CCl4 – I2 жидкость –

I2
жидкость – жидкость
H2O – C2H5OH, H2SO4 – SO3
жидкость

– газ
H2O – H2S, H2O – CO2

Слайд 5 Основными характеристиками раствора являются его состав и химические

Основными характеристиками раствора являются его состав и химические потенциалы компонентов раствора.		Состав

потенциалы компонентов раствора.
Состав растворов обычно выражают в мольных долях,

весовых процентах, в молях растворенного вещества на литр раствора (молярность) или на килограмм растворителя (моляльность).

Слайд 6 Формулы для расчеты различных концентраций

Формулы для расчеты различных концентраций

Слайд 7 Формулы пересчета составов для двухкомпонентных систем

Формулы пересчета составов для двухкомпонентных систем

Слайд 8 Задачи
Задача 1. Плотность водного раствора, содержащего 10 масс.

Задачи	Задача 1. Плотность водного раствора, содержащего 10 масс. % Na2CO3, равна

% Na2CO3, равна 1102 кг/м3 Определить молярную и моляльную

концентрацию соли и ее содержание в мольных процентах.

Задача 2. Сколько граммов железного купороса FeSO4⋅7H2O и воды необходимо для приготовления 500 г раствора, в котором содержание безводной соли должно быть 7 масс. %?

Слайд 9 Задача 3. Содержание соли в первом водном растворе

Задача 3. Содержание соли в первом водном растворе 20 масс. %,

20 масс. %, во втором –10 масс. %. Плотность

этих растворов 1,148 г/см3 и 1,071 г/см3 соответственно. Определить (в масс. %) содержание соли в растворе, полученном в результате смешивания 0,5 л первого раствора с 0,2 л второго раствора, и его плотность.

Задача 4. Определите концентрацию раствора, полученного при слиянии 150 г 30%-го и 250 г 10%-го растворов NaCl.



Слайд 11 Задача 5. Определите, сколько нужно взять 10%-го раствора

Задача 5. Определите, сколько нужно взять 10%-го раствора KBr и 30%-го

KBr и 30%-го раствора этой же соли для приготовления

500 г 20%-го раствора.

Слайд 12 Задача 6. Определите массу раствора  Nа2СО3 10%-й концентрации и

Задача 6. Определите массу раствора  Nа2СО3 10%-й концентрации и массу сухого кристаллогидрата

массу сухого кристаллогидрата Na2CO3•10H2O, которые нужно взять для приготовления

540 г раствора 15%-й концентрации.

Слайд 13 Задача 7. Сколько воды нужно добавить к 250

Задача 7. Сколько воды нужно добавить к 250 г раствора соли

г раствора соли для понижения его концентрации с 45%

до 10%?

Слайд 14 Задача 8. Сколько сухой соли нужно добавить к

Задача 8. Сколько сухой соли нужно добавить к 250 г раствора

250 г раствора 10%-й концентрации для ее увеличения до

45%?

Слайд 15 На дом:
Задача 1. Сколько миллилитров одномолярного раствора можно

На дом:	Задача 1. Сколько миллилитров одномолярного раствора можно приготовить, растворив в

приготовить, растворив в воде 11,2 г гидроксида калия?

Задача 2.

Содержание азотной кислоты в растворе составляет 40 масс. %, плотность раствора равна 1250 кг/м3. Сколько граммов азотной кислоты содержится в 400 мл этого раствора?

Задача 3. Определить, сколько массовых процентов аммиака будет содержаться в растворе, полученном при растворении 112 л газообразного аммиака (нормальные условия) в 315 г воды.


Слайд 16 Задача 4. Сколько граммов 3 %-ного (масс.) раствора

Задача 4. Сколько граммов 3 %-ного (масс.) раствора гидроксида калия надо

гидроксида калия надо прибавить к 20 г 9 %-ного

(масс.) раствора, чтобы получить 5 %-ный (масс.) раствор гидроксида калия?

Задача 5. Определите, сколько нужно взять растворов соли 60%-й и 10%-й концентраций для приготовления 300 г раствора 25%-й концентрации.

Слайд 17 Удобной системой сравнения свойств раствора является идеальный раствор.

Удобной системой сравнения свойств раствора является идеальный раствор. Под идеальным обычно

Под идеальным обычно понимают раствор, для компонентов которого при

всех составах и температурах выполняется закон Рауля:
Давление пара растворителя pi над раствором пропорционально мольной доле растворителя xi в растворе

Идеальные и предельно-разбавленные растворы


Слайд 18 где pi – давление насыщенного пара компонента над

где pi – давление насыщенного пара компонента над раствором, pis –

раствором, pis – давление насыщенного пара над чистым компонентом

(символ «s» означает «saturated» – насыщенный), xi – мольная доля i-го компонента в растворе.

Слайд 19 Идеальный раствор обладает следующими свойствами:
между молекулами одного

Идеальный раствор обладает следующими свойствами: между молекулами одного компонента раствора и

компонента раствора и молекулами разных компонентов действуют одинаковые силы

межмолекулярного притяжения. Молекулы одного компонента практически не облегчают и не затрудняют переход в газовую фазу молекул другого компонента; т.е. нет предпочтения при взаимодейстии между частицами растворенного вещества и растворителя.

Слайд 20 смешивание двух компонентов раствора не сопровождается изменением энтальпии;
объем

смешивание двух компонентов раствора не сопровождается изменением энтальпии;объем смеси двух компонентов

смеси двух компонентов (раствора) в точности равен сумме их

объемов до смешивания.
Ни один реальный раствор не удовлетворяет критериям идеальности. Наиболее близки к идеальным очень разбавленные растворы.



Слайд 21 Для бинарного раствора закон Рауля можно представить в

Для бинарного раствора закон Рауля можно представить в следующем виде:	то есть

следующем виде:


то есть относительное понижение давления пара растворителя над

раствором равно мольной доле x2 растворенного вещества

Слайд 22 Общее давление пара над раствором равно сумме парциальных

Общее давление пара над раствором равно сумме парциальных давлений p1 и

давлений p1 и p2:


то есть давление пара линейно зависит

от состава раствора.

Парциальное давление – давление отдельно взятого компонента газовой смеси.

Слайд 23 В реальных предельно разбавленных растворах для растворителя выполняется

В реальных предельно разбавленных растворах для растворителя выполняется закон Рауля, а

закон Рауля, а для растворенного вещества – закон Генри:


Кг

– константа Генри
В идеальных растворах
закон Генри совпадает
с законом Рауля (Kг = p2s ).
В реальных растворах могут
наблюдаться различные
отклонения от закона Рауля

Слайд 24 Задачи
Задача 1. Рассчитайте состав раствора бензол – толуол,

Задачи	Задача 1. Рассчитайте состав раствора бензол – толуол, который при нормальном

который при нормальном давлении кипит при температуре 100 °C,

а также состав образующегося пара. Раствор считайте идеальным. Давления пара чистых бензола и толуола при 100 °C равны 1350 Торр и 556 Торр соответственно.

Слайд 25 Коллигативные свойства раствора
Свойства разбавленных растворов, зависящие только от

Коллигативные свойства раствора		Свойства разбавленных растворов, зависящие только от количества растворенного вещества,

количества растворенного вещества, называют коллигативными свойствами.
К ним относятся: понижение

давления пара растворителя над раствором, повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания раствора, а также осмотическое давление.

Слайд 26 Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения раствора

Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения раствора по сравнению с

по сравнению с чистым растворителем описывается формулами:





где m2 –

моляльность раствора, KК (K) и KЭ (E) – криоскопическая и эбулиоскопическая постоянные растворителя, x2 – мольная доля растворенного вещества, ΔплH и ΔиспH – энтальпии плавления и испарения растворителя, Tпл и Tкип – температуры плавления и кипения растворителя, M1 – молярная масса растворителя.

Слайд 27 Обе они не зависят от природы растворенного вещества,

Обе они не зависят от природы растворенного вещества, а характеризуют лишь

а характеризуют лишь растворитель.
Таким образом, в эти уравнения входят

только характеристики растворителя.

Слайд 28 Их значения для некоторых растворителей приведены в таблице:


Эбулиоскопические

Их значения для некоторых растворителей приведены в таблице:Эбулиоскопические Е и криоскопические

Е и криоскопические К константы некоторых растворителей
____________________________________________________
Растворитель

Ткип Е Тпл К
____________________________________________________
Вода 100 0,516 0 1,86
Бензол 80,1 2,53 5,5 5,12
Сероуглерод 46,2 2,34 -111,5 3,83
Хлороформ 61.7 3,63 -63,5 4,70
ССl4 76,5 5,03 -23,0 30,00
____________________________________________________

Слайд 29 Растворы кипят при температуре более высокой, чем чистые

Растворы кипят при температуре более высокой, чем чистые растворители. Если приготовить

растворители. Если приготовить раствор из 1000 г растворителя и

1 моль неэлектролита, то числовое значение увеличения температуры кипения такого раствора называют молярным повышением температуры кипения данного растворителя или его эбулиоскопической постоянной. Эбулиоскопическая постоянная воды равна 0,52. Это значит, что растворы, содержащие 1 моль любого неэлектролита на 1000 г воды, закипают при 100,52°С

Слайд 30 Растворы замерзают (из раствора кристаллизуется растворитель) при температуре

Растворы замерзают (из раствора кристаллизуется растворитель) при температуре более низкой, чем

более низкой, чем чистый растворитель. Если приготовить раствор из

1000 г растворителя и 1 моль неэлектролита, то числовое значение уменьшения температуры замерзания такого раствора называют молярным понижением температуры кристаллизации данного растворителя или его криоскопической постоянной K. Криоскопическая постоянная воды составляет 1,86, это значит, что растворы, содержащие 1 моль любого неэлектролита в 1000 г воды начинают замерзать при температуре -1,86°С.

Слайд 31 Второй закон Рауля дает легко осуществимую экспериментально возможность

Второй закон Рауля дает легко осуществимую экспериментально возможность определения молекулярных масс

определения молекулярных масс некоторых молекулярных соединений, неспособных к диссоциации

в данном растворителе.

Слайд 32 Если система, разделенная мембраной, представляет собой растворы, в

Если система, разделенная мембраной, представляет собой растворы, в которых через мембрану

которых через мембрану способны проходить только молекулы растворителя, то

свойства ее будут определяться разностью мольных долей (концентраций) растворителя по обе стороны мембраны.
Явление, связанное со способностью проходить через мембрану, в частности, только молекул растворителя, называется осмосом, а вызываемое им изменение давления по обе стороны мембраны – осмотическим давлением.

Осмос


Слайд 33 Осмотическое давление (обозначается π) — избыточное гидростатическое давление на раствор, отделённый от

Осмотическое давление (обозначается π) — избыточное гидростатическое давление на раствор, отделённый от чистого растворителя полупроницаемой мембраной,

чистого растворителя полупроницаемой мембраной, при котором прекращается диффузия растворителя через мембрану. Это

давление стремится уравнять концентрации обоих растворов вследствие встречной диффузии молекул растворённого вещества и растворителя.

Слайд 34 Осмос (osmosis) – процесс диффузии молекул воды через

Осмос (osmosis) – процесс диффузии молекул воды через селективно проницаемую мембрану.

селективно проницаемую мембрану.
Хемиосмос же (Chemiosmosis) – процесс аналогичной

диффузии ионов (обычно ионов Н+, то есть протонов).

Слайд 35 В 1887 г. Вант-Гофф экспериментально установил, что осмотическое

В 1887 г. Вант-Гофф экспериментально установил, что осмотическое давление разбавленного раствора

давление разбавленного раствора удовлетворяет уравнению:
πV = n1RT,
в котором n1

- число молей растворенного вещества (для которого мембрана непроницаема) в объеме V; π - осмотическое давление; R - газовая постоянная; T - абсолютная температура.

Слайд 36 По Вант-Гоффу осмотическое давление раствора численно равно тому

По Вант-Гоффу осмотическое давление раствора численно равно тому газовому давлению, которое

газовому давлению, которое имело бы растворенное вещество, будучи переведенным

в газообразное состояние в том же объеме и при той же температуре.
Поскольку объем (разбавление) обратно пропорционален концентрации, то
закон Вант-Гоффа можно записать в виде:
π = с R T



Слайд 37 Задачи
Раствор 20 г гемоглобина в 1 л воды

ЗадачиРаствор 20 г гемоглобина в 1 л воды имеет осмотическое давление

имеет осмотическое давление 7.52⋅10–3 атм при 25 °C. Определите

молярную массу гемоглобина.
Вычислить осмотическое давление раствора при 22°С, в 1.2 л которого содержится 20.5 г сахара (С12Н22О11).
В 250 мл раствора содержится 17 мг растворенного вещества. Осмотическое давление раствора при 27°С равно 1,84 кПа. Вычислите молекулярную массу вещества.

  • Имя файла: termodinamika-rastvorov-neelektrolitov.pptx
  • Количество просмотров: 157
  • Количество скачиваний: 0
- Предыдущая Conceptul de socializare
Следующая - Вычитание числа 3