Презентация на тему "Понятие растворов"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Тема 1.7. Растворы (часть 1)

• 
  Слайд 2

  Понятие растворов

  Растворами называют гомогенные системы из двух или 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.

• 
  Слайд 3

  Особенности растворов

  В растворах сохраняются химические свойства первоначально взятых 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)

• 
  Слайд 4

  Классификация растворов

  По агрегатному состоянию растворы делят на: растворы газов 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.

• 
  Слайд 5

  Дисперсные системы

  Растворы являются частным случаем дисперсных систем. Дисперсныминазывают 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.

• 
  Слайд 6

  Классификация систем по дисперсности частиц

• 
  Слайд 7

  Концентрации растворов

• 
  Слайд 8

  Растворение твердых тел в жидкостях

  Растворение – процесс самопроизвольный, 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).

• 
  Слайд 9

  Скорость процесса растворения

  Скорость растворения изменяется во времени – уменьшается по мере увеличения концентрации раствора. Скорость можно увеличить: путем измельчения вещества (возрастает поверхность соприкосновения); перемешиванием; нагреванием.

• 
  Слайд 10

  Насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные растворы

  Насыщеннымназывают такой раствор, 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.

• 
  Слайд 11

  Кривые растворимости

  Изменение растворимости с температурой принято изображать графически 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).

• 
  Слайд 12

  Равновесие в системе Н2О – Na2SO4

  АК – выделение 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. Т, 0С 32,2% Na2SO4 Н2О В К А Na2SO410Н2О   Na2SO4   32,380 лед С 00

• 
  Слайд 13

  Сольватная (гидратная) теория 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.

• 
  Слайд 14

  Гидраты и сольваты

  Связь в сольватах и гидратах осуществляется 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.

• 
  Слайд 15

  Осмотическое давление. Осмос

  Осмотическим называют давление , наблюдаемое в 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.

• 
  Слайд 16

  Прямой и обратный осмос

• 
  Слайд 17

  Законы, описывающие поведение разбавленных растворов

  Закон Бойля – Мариотта: илиconst Закон Шарля: илиconst Закон Авогадро: растворы различных веществ при одинаковых концентрациях и температуре обладают одинаковым осмотическим давлением. Такие растворы называют изотоническими. К разбавленным растворам применимо уравнение состояния идеальных газов. С учетом того, что n/C = V:  = СRT  

• 
  Слайд 18

  Закон Вант-Гоффа и отклонения от него

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

• 
  Слайд 19

  Изотонический коэффициент

  Для приведения в соответствие вычисленных величин  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)

• 
  Слайд 20

  Эффективная концентрация (активность) электролита

  Активность электролита а для бесконечно разбавленных (идеальных) растворов в пределе равна его концентрации, а для реальных растворовбольше 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.

• 
  Слайд 21

  Ионная сила раствора

  Ионная сила раствора является мерой напряженности электрического поля, существующего в растворе: где С – концентрации отдельных существующих в растворе ионов, z – их степени окисления.  

• 
  Слайд 22

  Взаимосвязь f и 

  Активность ионов какого-либо электролита зависит от: его концентрации в растворе, концентрации и зарядов всех других присутствующих в растворе ионов. В достаточно разбавленных растворах в одинаковой ионной силой коэффициенты активности большинства ионов, имеющих один и тот же заряд, приблизительно одинаковы и могут быть вычислены по формуле где А – постоянная величина для каждого типа электролита.