Учение про растворы. Коллигативные свойства растворов.

Классификация растворов За агрегатным состоянием Газовые (воздух) Жидкие (р-р сахара) Твердые (сплавы) За содержанием растворенного вещества Разведенные (не больше 30% Р.в.) Концентрированные (больше 30%) За способностью веществ расстворятся Ненасыщенные Насыщенные Пересыщенные

… у тебя нет ни вкуса, ни запаха, тебя невозможно описать, тобою наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что необходима для жизни: ты сама жизнь. Антуан де Сент – Экзюпери. Планета людей.

Свойства воды Вода – универсальный растворитель

По растворимости в воде вещества: Растворимые (более 1,0 г на 100 г воды) Малорастворимые(0, 1 г - 1,0 г на 100 г воды); Нерастворимые (менее 0,1 г на 100 г воды).

Процесс растворения Физический : Диффузия, перемешивание Химический: Выделение или поглощение тепла, изменение цвета

Современное представление о процессе растворения: Растворение - это физико-химический процесс. При физическом явлении разрушается кристаллическая решетка и происходит диффузия молекул растворенного вещества. При химическом явлении в процессе растворения молекулы растворенного вещества реагируют с молекулами растворителя.

1813 год, Лондон, Лаборатория Королевского института, Гемфри Дэви и Майкл Фарадей.

Молекула воды диполь

Вода – смесь ассоциатов

1889 г, Лейпциг Иван Алексеевич Каблуков Сванте Аррениус

Процесс электролитической диссоциации Распад молекул электролита на ионы

Гидратация Взаимодействие молекул электролита с молекулами воды

Водневі звязки. Структура води.

Подобное расстворяется в подобном Вещества с полярным и ионным типом х.з. Расстворяются в полярных расстворителях Вещества с неполярным типом х.з. Расстворяются в неполярных расстворителях

s, г/л t,°C

Массовая доля [w] = доля от 1 або % Объемная доля [wV] = доля от 1 або % Массово-объемная доля [w] = доля от 1 або % Молярность (молярная концентрация) [C M ] = моль/л Мольная доля [w] = доля от 1 або %

Нормальность (нормальная концентрация) [C N ] = моль/л. C N1 V 1 = C N2 V 2 Моляльная концентрация (моляльность) [C m ] = моль/кг. Титр расствора [T]=г/мл, г/л

Формули пересчета

Коллигативные свойства растворов Понижение давления пары над раствором Повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания расствора по сравнением с чистым расстворителем Осмотическое давление

Вид, физиологическое состояниеπ, МПа Растения Дождевые черви Пресноводные рыбы Ссавцы, человек Воспалительный процесс 0,1 - 1,6 0,36 - 0,48 0,6 – 0,66 0,66 – 0,8 0,97 – 1,7 раствор изотонический Физиологический раствор и плазма крови гипертонический Плазмолиз гипотонический Гемолиз Осмотическое давление организмов

А В 0 0,1 МПа Р, МПа Δt кип ° 0°С0°С вода розчин t,°C Δt крист ° 100°С Криві тиску пари чистої води і розчину

t кип = t кип - t кип ; t зам = t зам - t зам. Кипение воды Кипение раствора Замерзание расствора Замерзание воды t,°C τ,хв t кип = Е C m, t зам = K C m.

Эбулиоскопия Криоскопия

Классификация По агрегатному состоянию дисперсионной среды и дисперсной фазы Газ Жидкость Твёрдое вещество

Дисперсная среда: ГАЗ Дисперсная фаза: ГАЗ Всегда гомогенная смесь (воздух, природный газ) Дисперсная фаза: Жидкость Туман, попутный газ с капельками нефти, карбюраторная смесь в двигателях автомобилей, аэрозоли Дисперсная фаза: Твёрдое вещ-во Пыли в воздухе, дымы, смог, пыльные и песчаные бури

Дисперсная среда: Жидкость Дисперсная фаза: ГАЗ Шипучие напитки, пены Дисперсная фаза: Жидкость Эмульсии. Жидкие среды организма (плазма крови, лимфа, пищеварительные соки), жидкое содержимое клеток (цитоплазма, кариоплазма) Дисперсная фаза: Твёрдое вещ-во Золи, гели, пасты (кисели, студни, клеи) Речной и морской ил, взвешенные в воде; Строительные растворы

Дисперсная среда: Твёрдое вещество Дисперсная фаза: ГАЗ Снежный наст с пузырьками воздуха в нём, почва, кирпич и керамика, пористый шоколад, порошок Дисперсная фаза: Жидкость Влажная почва, медицинские и косметические средства (мази, тушь, помада и т.д.) Дисперсная фаза: Твёрдое вещ-во Горные породы, цветные стёкла, некоторые сплавы Нажмите любую клавишу

Классификация дисперсных систем и растворов Дисперсные системы Взвеси Эмульсии Супензии Аэрозоли Гели Золи Коллоидные системы Молекулярные Молекулярно- ионные Ионные Растворы

Взвеси Эмульсии Супензии Аэрозоли Дисперсные системы, в которых размер частицы фазы более 100 нм. Такие системы разделяют на: (и среда, и фаза - не растворимые в друг друге жидкости) (среда – жидкость, а фаза – не растворимое в ней вещество) (взвеси в газе мелких частиц жидкостей или твёрдых веществ)

Гели Золи Коллоидные системы -это большинство жидкостей живой клетки (цитоплазма, ядерный сок) и живого организма (кровь, лимфа, тканевая жидкость) Студенистые осадки, образующиеся при коагуляции золей Коагуляция - явление слипания коллоидных частиц и выпадения их в осадок

Эффект Тиндаля рассеяние света при прохождении светового пучка через оптически неоднородную среду. Обычно наблюдается в виде светящегося конуса (конус Тиндаля), видимого на тёмном фоне. Характерен для растворов коллоидных систем (например, золей металлов, разбавленных латексов, табачного дыма), в которых частицы и окружающая их среда различаются по преломления показателю. На Т. э. основан ряд оптических методов определения размеров, формы и концентрации коллоидных частиц и макромолекул. Назван по имени открывшего его Дж. Тиндаля. рассеяние света при прохождении светового пучка через оптически неоднородную среду. Обычно наблюдается в виде светящегося конуса (конус Тиндаля), видимого на тёмном фоне. Характерен для растворов коллоидных систем (например, золей металлов, разбавленных латексов, табачного дыма), в которых частицы и окружающая их среда различаются по преломления показателю. На Т. э. основан ряд оптических методов определения размеров, формы и концентрации коллоидных частиц и макромолекул. Назван по имени открывшего его Дж. Тиндаля. Слева – раствор крахмала, справа - вода

Роль дисперсных систем Для химии наибольшее значение имеют дисперсные системы, в которых средой является вода и жидкие растворы. Природная вода всегда содержит растворённые вещества. Природные водные растворы участвуют в процессах почвообразования и снабжают растения питательными веществами. Сложные процессы жизнедеятельности, происходящие в организмах человека и животных, также протекают в растворах. Многие технологические процессы в химической и других отраслях промышленности, например получение кислот, металлов, бумаги, соды, удобрений протекают в растворах.