ОБЩИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ


РАСТВОРЫ. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ

Вещества, вступающие в контакт между собой, могут дать:

· новые вещества, если между ними произошло химическое взаимодействие;

· механическую смесь компонентов, если никакого взаимодействия не происходит и смесь образуется только за счёт механического перемешивания;

· раствор, процесс образования которого занимает промежуточное положение между химическими и механическими процессами.

 

ОБЩИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

Растворы состоят из растворителя и одного или нескольких растворённых веществ, особенно важное значение имеют водные растворы.

 

Процессы гидратации приводят к появлению различных форм связанной воды(рис. 3.1).

· химически связанная вода не сохраняется в виде молекул, но при определённых условиях может быть выделена в свободном состоянии. Химически связанная вода содержится в гидроксидах, кислых солях, горных породах;

· кристаллизационная вода образуется при кристаллизации из насыщенных водных растворов, например: затвердевший строительный гипс CaSO4· 2H2О);

· вода в гидрогелях, например в силикагелях: SiO2· nH2O. В данном случае вода в свободном состоянии, служит средой, в которой распределены частицы кремнезёма SiO2;

· адсорбированная вода поглощается поверхностью твёрдых тел и может находиться как в свободном состоянии в случае физической адсорбции, так и в связанном состоянии в случае хемосорбции;

· вода в капиллярах находится в свободном состоянии и отличается тем, что всасывается в капилляр, если его стенки смачиваются водой, и выталкивается из капилляра в случае не смачиваемых стенок капилляра.

Образование растворов происходит самопроизвольно, следовательно, изменение энергии Гиббса растворения:

 

Рис. 3.1 – Формы связанной воды

 

Знак изменения энтальпии может быть как положительный (растворение сопровождается поглощением теплоты), так и отрицательным (растворение сопровождается выделением теплоты). Растворение кристаллических веществ обычно идёт с поглощением теплоты и сопровождается увеличением энтропии, поэтому их растворению способствуют высокие температуры. Растворение газов ─ процесс экзотермический, идёт с уменьшением энтропии и уменьшается с увеличением температуры (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Влияние температуры на растворимость кристаллических веществ и газов

 

Агрегатное состояние Изменение энтальпии Изменение энтропии Изменение растворимости при увеличении температуры
кристаллы Δ Н > 0 Δ S > 0 увеличивается
газы Δ Н < 0 Δ S < 0 уменьшается

 

Растворы могут быть ненасыщенными, насыщенными и перенасыщенными (пересыщенными). Насыщенным называется раствор, в котором устанавливается равновесие, когда скорость растворения фазы равна скорости её выделения из раствора:

растворение

Растворяемое вещество (фаза) <==============> Раствор.

образование фазы

Под растворимостью понимают концентрацию насыщенного раствора, её чаще всего выражают массой растворённого вещества, содержащейся в 100 г растворителя. К хорошо растворимым веществам относят те, у которых растворимость 1 г/100 г растворителя, к малорастворимым ─ ( 0,1 … 0,001) г/ 100 г растворителя и к практически нерастворимым < 0,001 г/100 г растворителя.

Существуют более точные способы выражения состава раствора (табл.3.2).

Таблица 3.2

Способы выражения состава раствора

 

Наименование Обозначение Размерность Пример формы записи
Молярная     моль / л   0,001 M HCl
Молярная концентрация эквивалента     моль / л   c (½ H2SO4) = 0,1 моль /л
  Массовая доля %, доли единицы   10 % масс. 0,1
  Моляльность   моль / кг   1 моль / кг  
  Молярная доля   %, доли единицы Молярная доля растворённого вещества составляет 20 %

 

Условные обозначения:

m1, ν1 − масса (г) и число моль растворителя; m2, ν2 − масса (г) и число моль растворённого вещества; М ─ молярная масса растворённого вещества, г/ моль; V ─ объём раствора; ω, χ − массовая и молярная доля.

Образование растворов всегда сопровождается изменением свойств растворителя и растворяемых веществ. В очень разбавленных растворах частицы растворённого вещества находятся на очень большом расстоянии друг от друга и их взаимное влияние можно исключить, а растворитель практически не меняет своих свойств. Такие растворы по свойствам приближаются к идеальным, и для них условно принято, что

ΔН растворения ≈0 и ΔV растворения ≈ 0.

 
 




Дата добавления: 2020-07-18; просмотров: 404;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.009 сек.