Растворимость и кристаллизация Лекция 8 по курсу «Общая химия»

Вода как растворитель

Классификация растворов По содержанию растворенного вещества Разбавленные Концентрированные < 10 г на 100 г раствора > 10 г на 100 г раствора Деление условное, возможны варианты! По насыщенности Ненасыщенные Насыщенные Пересыщенные Одно не связано с другим НИКАК! Деление однозначное, но в зависимости от условий!

Насыщенный раствор Находится в равновесии с нерастворившимся веществом Содержание вещества при данных условиях не меняется со временем

Растворимость Коэффициент растворимости s: масса вещества (г), приходящаяся в насыщенном растворе на 100 г растворителя при данных условиях Кривые растворимости солей в воде в зависимости от температуры

Что влияет на растворимость? Природа растворителя и растворенного вещества (подобное растворяется в подобном!) Внешние условия (температура, давление): - для твердых веществ, как правило, растет с ростом Т, от Р зависит мало - для жидкостей – чаще растет с ростом Т, от Р зависит мало - для газов – уменьшается с ростом Т, увеличивается с ростом парциального Р

Перекристаллизация 20 o C Насыщенный по веществу, ненасыщенный по примесям Ненасыщенный по веществу и примесям Нагревание Растворение Охлаждение Кристаллизация 80oC80oC 80oC80oC Горячее фильтрование 20 o C

Перекристаллизация: взгляд изнутри 20 o C Насыщенный по веществу, ненасыщенный по примесям Ненасыщенный по веществу и примесям Нагревание Растворение Охлаждение Кристаллизация 80oC80oC 80oC80oC Горячее фильтрование 20 o C

Пересыщенные растворы 20 o C пересыщенный насыщенный ненасыщенный Нагревание Растворение Осторожное охлаждение 80oC80oC 20 o C Внесение центра кристаллизации

Условия существования пересыщенных растворов Отсутствие зародышевых кристаллов и нерастворимых примесей Отсутствие механических воздействий (трения, сотрясений) Хранение в закрытом сосуде во избежание испарения Даже при этих условиях со временем превращаются в насыщенные!

Растворимость газов Зависимость от температуры Зависимость от давления Закон Генри-Дальтона Растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна его парциальному давлению над жидкостью s г = kP г k – константа Генри

Кристаллогидраты Дегидратация медного купороса: фильм CuSO 4 ·5H 2 OKAl(SO 4 ) 2 ·12H 2 O MgSO 4 ·7H 2 O Некоторые соли образуют несколько кристаллогидратов CuSO 4 ·H 2 O CuSO 4 ·3H 2 O CuSO 4 ·5H 2 O CaCl 2 ·2H 2 O CaCl 2 ·4H 2 O CaCl 2 ·6H 2 O

Природа связи в кристаллогидратах Для солей, оснований и кислот – чаще всего донорно- акцепторные или водородные связи CuSO 4 ·5H 2 O

Клатраты: гидрат метана CH 4 ·5.75H 2 O Молекула CH 4, включенная в решетку льда