Презентация на тему Понятие растворов

нескольких веществ, состав которых может изменяться в довольно широких

пределах.

Это физико-химические системы, занимающие по свойствам промежуточное положение между механическими смесями (физическими системами) и химическими соединениями.

веществ (как в механических смесях)
Растворы не обладают постоянным составом

(как механические смеси)
Растворы – гомогенные системы (механические смеси гетерогенны)
Растворение сопровождается тепловыми эффектами (как при химическом взаимодействии)

в газах (газовые смеси);
жидкие растворы;
твердые растворы.

Далее будут рассматриваться только

жидкие растворы, которые подразделяются на:
растворы твердых тел в жидкостях;
растворы жидкостей в жидкостях;
растворы газов в жидкостях.

системы, состоящие из вещества, раздробленного до частиц большей или

меньшей величины и распределенного в другом веществе.
Измельченное (раздробленное) вещество называют дисперсной фазой.
Вещество, в котором распределена дисперсная фаза, называют дисперсионной средой.

идущий с убылью свободной энергии при соприкосновении растворяемого вещества

с растворителем.

Процесс разрушения твердых тел в жидкостях идет в две стадии:
разрушение кристаллической решетки (активную роль играют молекулы растворителя, которые ослабляют силы связи между частицами и способствуют переходу вещества из твердого состояния в жидкое);
2) диффузия растворенного вещества в объем растворителя (очень медленная стадия, определяет общую скорость процесса).

уменьшается по мере увеличения концентрации раствора.

Скорость можно увеличить:
путем

измельчения вещества (возрастает поверхность соприкосновения);
перемешиванием;
нагреванием.

который находится в фазовом динамическом равновесии с избытком растворяемого

вещества. В таком растворе скорость кристаллизации вещества равна скорости его растворения.
Раствор, концентрация которого меньше концентрации насыщенного раствора (при данной температуре) называется ненасыщенным.
Раствор, концентрация которого больше концентрации насыщенного при данных условиях, называется пересыщенным.

в виде кривых растворимости (строят в координатах температура -

состав раствора).

Если кривая не содержит изломов, то при любой температуре из раствора выделяется в виде кристаллов вещество с одинаковым составом.

Появление одного или нескольких изломов на кривых говорит о том, что в составе выпадающих кристаллов произошли какие-то изменения (кристаллогидрат переходит в безводную соль, в кристаллогидрате уменьшилось содержание воды, произошло полиморфное превращение).

кристаллов льда из растворов с малым содержанием соли
КВС –

кривая растворимости сульфата натрия
В – точка перехода, соответствует превращению кристаллогидрата в безводную соль. Система безвариантна, т.к. при наличии двух компонентов находятся в равновесии 4 фазы: 2 соли, жидкий раствор и пар
С = К + 2 – Ф = 2 + 2 – 4 = 0.
К – криогидратная точка, соответствует одновременному равновесию четырех фаз: кристаллов льда, Na2SO410H2O, жидкого раствора, пара. Криогидрат имеет постоянную температуру плавления (кристаллизации), т.к. в системе при указанном равновесии отсутствуют степени свободы.

Д.И. Менделеева
Процесс взаимодействия растворенных

веществ с растворителем называется сольватацией. Если растворитель вода, то такой процесс называют гидратацией.
Продукты взаимодействия - сольваты, в водных растворах – гидраты.

Образование сольватов (гидратов) объясняет выделение теплоты при растворении, а также скачкообразное изменение свойств растворов при непрерывном изменении содержания растворенного вещества.

либо в результате электростатического взаимодействия между полярными молекулами веществ,

либо вследствие возникновения водородной связи.

Сольваты и гидраты, как правило, не отличаются постоянством состава. Их состав меняется в зависимости от:
концентрации;
температуры раствора.

С повышением концентрации и температуры число молекул воды, входящих в гидрат, уменьшается.

растворах и вызываемое ударами частиц растворенного вещества (молекул, ионов,

сольватов), находящихся в беспорядочном тепловом движении, о стенки сосуда.

Непосредственно измерить  невозможно. Для измерения необходимо отделить раствор от чистого растворителя при помощи полупроницаемых перегородок, способных пропускать растворитель и задерживать молекулы растворенного вещества.

Перемещение растворителя в сторону раствора, возникающее при наличии полупроницаемой перегородки, называют осмосом.

вещества в разбавленном растворе равно тому газовому давлению, которое

производило бы это же вещество, если бы оно в виде газа занимало тот же объем, что и раствор (закон справедлив для очень разбавленных растворов).

Систематические отклонения от закона даже при условии сильного разбавления обнаруживают растворы электролитов (кислот, щелочей, солей). У этих веществ найденные на опыте величины  всегда оказываются больше вычисленных.

с найденными на опыте Вант-Гофф ввел поправочный коэффициент i:


= iСRT (i  1)

Увеличение  по сравнению с заданной концентрацией веществ в i раз связано с увеличением числа частиц в растворе электролитов вследствие процесса электролитической диссоциации и зависит от степени диссоциации .
Для общего случая, когда при диссоциации образуется k ионов:
i = 1 + (k – 1)

разбавленных (идеальных) растворов в пределе равна его концентрации, а

для реальных растворов больше или меньше концентрации. Отношение активности к концентрации электролита называется коэффициентом активности:
f = а/С 
Обычно f  1. По мере разбавления f приближается к 1, поскольку взаимодействие ионов ослабевает, а активность их растет.
f и а выражают суммарное влияние взаимного притяжения ионов, их гидратации и других факторов.