Презентация на тему "Жидкости и растворы"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Веществои энергия Структура и превращения Часть V Жидкости. Растворы.

• 
  Слайд 2
  

  Агрегатные состояния Почему это важно? Дело в том, что для предсказания поведения вещества важно знать, в каком оно находится состоянии. А уж если оно переходит из одного состояния в другое… Переход из одного состояния в другое называют ФАЗОВЫМ ПЕРЕХОДОМ. Чтобы идти направо – нужно добавить энергии. Если идти налево – энергия будет выделяться.

• 
  Слайд 3
  

  Жидкости Нет постоянной формы. Практически несжимаемы. Среднее расстояние между молекулами. Молекулы подвижны

• 
  Слайд 4
  

  Жидкости Диффузия – также характерна для жидкостей, как и для газов. Жидкости обычно увеличивают объём при нагревании и уменьшают объём при охлаждении.

• 
  Слайд 5
  

  Вязкость и текучесть Текучесть: Если к участку жидкости приложить внешнюю силу, то возникает поток частиц жидкости в том направлении, в котором эта сила приложена: жидкость течёт. Под действием внешних сил жидкость не сохраняет форму и относительное расположение частей.

• 
  Слайд 6
  

  Вязкость и текучесть Вязкость: Это способность оказывать сопротивление перемещению одной из частей относительно другой. Когда соседние слои жидкости движутся относительно друг друга, неизбежно происходит дополнительное столкновение молекул Возникают силы, затормаживающие упорядоченное движение. При этом кинетическая энергия переходит в тепловую. Жидкость в сосуде, приведённая в движение и предоставленная самой себе, постепенно остановится, но её температура повысится.

• 
  Слайд 7
  

  Испарение и кипение Испарение - постепенный переход вещества из жидкости в газообразную фазу (пар). Кипение — процесс парообразования внутри жидкости. При достаточно высокой температуре давление пара становится выше давления внутри жидкости, и там начинают образовываться пузырьки пара, которые (в условиях земного притяжения) всплывают наверх.

• 
  Слайд 8
  

  Поверхностное натяжение Из-за сохранения объёма жидкость способна образовывать свободную поверхность. По одну сторону находится жидкая фаза, по другую — газообразная (пар), и, возможно, другие газы, например, воздух. Если жидкая и газообразная фазы одного и того же вещества соприкасаются, возникают силы, которые стремятся уменьшить площадь поверхности раздела — силы поверхностного натяжения.

• 
  Слайд 9
  

  Поверхностное натяжение Поверхностное натяжение может быть объяснено притяжением между молекулами жидкости. Каждая молекула притягивает другие молекулы, стремится «окружить» себя ими, а значит, уйти с поверхности. Соответственно, поверхность стремится уменьшиться. Поэтому мыльные пузыри и пузыри при кипении стремятся принять сферическую форму. Маленькие объекты с плотностью, большей плотности жидкости, способны «плавать» на поверхности жидкости, так как сила тяготения меньше силы поверхностного натяжения.

• 
  Слайд 10
  

  Параметры жидкости Природа молекул (полярные/неполярные) Растворимость вещества (в конкретной жидкости при данных условиях) Концентрация ( содержание веществ, г/литр) Молярность раствора (М) pH – количество ионов H+ Способность проводить электрический ток.

• 
  Слайд 11
  

  Полярность Жидкости, состоящие из полярных молекул – полярные. Вода, например. Жидкости, состоящие из неполярных молекул – неполярные. Спирт, например. Или масло. Полярные и неполярные жидкости могут смешиваться, а могут – нет.

• 
  Слайд 12
  

  Полярность Вода смешивается с этиловым спиртом в любых пропорциях. Забавно, но суммарный объем смеси меньше суммы объемов компонентов.

• 
  Слайд 13
  

  Полярность Вода не смешивается с маслом. При этом менее плотный компонент оказывается сверху.

• 
  Слайд 14
  

  Диссоциация Вещества могут распадаться на ионы! Эти ионы свободно существуют в растворах. Однако, соединяясь с другими ионами, они могут собраться во что-то, что нерастворимо. Тогда выпадет осадок.

• 
  Слайд 15
  

  Растворимость Вещества с ионными связями (всегда полярные) растворяются в полярных растворителях. Например соли – в воде. При этом частично или полностью вещество распадается на ионы. NaCl – полностью. HCl – полностью Н2СO3 - частично

• 
  Слайд 16
  

  Растворимость Например масло – в ацетоне. При этом никто на ионы не распадается, так что это скукота редкая. Неполярные вещества растворяются в неполярных растворителях.

• 
  Слайд 17
  

  Растворимость газов воде Уменьшается с увеличением температуры Увеличивается с увеличением давления Сильно разнится в зависимости от газа.

• 
  Слайд 18
  

  Растворимость газов воде Растворимость газов в воде при 1 атм., кг/м3

• 
  Слайд 19
  

  Растворимость Уменьшается с уменьшением температуры Увеличивается с увеличением температуры При этом зависит от того, какое вещество в каком растворителе вы растворяете. Растворимость глюкозы в воде: 32 г/100мл для 0 Цельсия 82 г/100мл для 25 Цельсия

• 
  Слайд 20
  

  Концентрация Можно выразить в % по умолчанию % по массе 2% раствор NaCl значит что в 100 граммах раствора 2 грамма NaCl

• 
  Слайд 21
  

  Концентрация Можно выразить в %от объема Так делают редко, например для спиртных напитков. Проблема в том, что для смесей воды с этиловым спиртом V1 + V2 ≠ Vсмеси 40%обраствор спиртазначит что в 100мл раствора 40мл спирта

• 
  Слайд 22
  

  Концентрация Можно выразить вг/л Это удобно, так обычно все и делают. В г/л измеряют и растворимость! С (NaCl) = 40 г/л означает, что а 1 литре раствора 40 г NaCl Чтобы получить такой раствор в реальности, надо: Взять ~ 900 мл воды. Растворить в них 40г соли. Довести объем до 1 литра.

• 
  Слайд 23
  

  Концентрация Можно выразить вмолях/литр Это удобно для расчета реакций. Ведь вещества реагируют не в пересчете на массу, а на количество вещества. Обозначение «Молярность», например «1М HCl» значит в 1 литре раствора 1 моль HCl

• 
  Слайд 24
  

  pH Это характеристика того, насколько много в растворе ионов H+ Если их много – среда кислая Если мало – щелочная Нейтральная среда – это когда их 10-7 моль/литр pH = 7 (нейтральное)

• 
  Слайд 25
  

  Вообще, чтобы было проще, используют не просто концентрацию, а ее –lg (отрицательный десятичный логарифм)Чувствуете, насколько проще? Да? Десятичный логарифм это степень, в которую надо возвести 10, чтобы получить число. lg10 = 1 lg100 = 2 lg 1/100= -2

• 
  Слайд 26

  Типичные задачи: концентрация % (масса)

  Задание: Решение: В 5 кг водяного раствора – 1,5 моль NaCl. Найдите, какой % раствора. Есть количество вещества. Ищем массу. m= n*M M(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 г/моль m= 1,5 моль * 58,5 г/моль= 87,75 г Зная массу раствора и массу компонента ищем % С = 87,75г / 5000г = 0,01755 = 1,755% Ответ: 1,755% раствор NaCl

• 
  Слайд 27

  Типичные задачи: концентрация %об

  Задание: Решение: Смешали 25 литров ацетона и 3 кг олеина (масла). Найти %об масла в смеси. Плотность олеина 0,75 г/мл Есть плотность. Ищем объем. V= m/ρ V= 3000г/0,75г/мл = 4000мл = 4л Зная объем компонентов раствора компонента ищем объем всего раствора V = V1 +V2 = 25л + 4л = 29л Ищем концентрацию С = V2/V = 4/29 = 0,138 = 13,8%об Ответ: 13,8%об раствор олеина

• 
  Слайд 28

  Типичные задачи: концентрация г/л

  Задание: Решение: В 50 литрах сахарного сиропа 5 кг сахарозы. Найти концентрацию раствора. Тут прям смешно. С = m(компонента)/V(раствора) С = 5000г / 50 л= 100г/л Ответ: 100г/л раствор сахарозы

• 
  Слайд 29
  

  Задание: Решение: Водный раствор глюкозы имеет плотность 1,2 г/мл Найдите концентрацию глюкозы. Нам нужен вообще-то объем раствора и масса глюкозы в этом объеме. Но. Концентрация это свойство ВСЕГО объема раствора. Не важен конкретный объем. Возьмем 10 литров. Весить будет 12 кг. А 10 литров чистой воды – 10 кг. Объем при растворении ПОЧТИ не меняется. Пренебрежем. Итого, масса глюкозы – 2 кг. С = 2000г / 10 л= 200г/л Ответ: 200г/л раствор глюкозы

• 
  Слайд 30

  Типичные задачи: концентрация моль/л

  Задание: Решение: Водный раствор глюкозы имеет плотность 1,18 г/мл Найдите Молярность раствора. Нам нужен вообще-то объем раствора и кол-во вещества глюкозы в этом объеме. Но. См. прошлую задачу. Возьмем 10 литров. Весить будет 11,8 кг. А 10 литров чистой воды – 10 кг. Итого, масса глюкозы – 1,8 кг. M(C6H12O6) = 180 г/моль n=1800/180=10 моль С = 10моль/10л = 1 моль/л = 1М Ответ: 1М раствор глюкозы (1 моль/л)

• 
  Слайд 31

  Типичные задачи: рН

  Задание: Решение: Вычислить pH 1% раствора HCl c плотностью 1,01 г/мл Нам нужен концентрация ионов водорода. К счастью, HClпрекрасно растворяется в воде и распадается на ионы полностью. То есть достаточно найти молярность HCl Каков вес HCl в литре раствора? Литр весит 1,01 кг (у нас есть плотность) m(HCl) в литре = 1% * 1010г = 0,01*1010= 1,1г M(HCl) = 36,5 г/моль n= 1,1/36,5= 0,03 моль С = 0,03 моль/л pH = -lg(0,03) = 1,5 Прям как желудочный сок. Ответ: pH = 1,5 (сильно кислый)