Презентация на тему "РАСТВОРЫ"

Содержание

• 
  Слайд 1

  РАСТВОРЫ

  Проф. Сопов В.П.

• 
  Слайд 2

  ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

  Растворы – это многокомпонентные гомогенные (однофазные) системы переменного состава. Растворы бывают жидкими, твёрдыми игазовыми. Фазовое состояние раствора определяется фазовым состоянием растворителя. Растворитель– это компонент, фазовое состояние которого при образовании раствора не изменяется. Растворенное вещество - компонент раствора, который присутствует в меньшем или незначительном количестве

• 
  Слайд 3
  

  Растворение — переход молекул вещества из одной фазы в другую (раствор, растворенное состояние). Происходит в результате взаимодействия атомов (молекул) растворителя и растворённого вещества и сопровождается увеличением энтропии при растворении твёрдых веществ и её уменьшением при растворении газов. При растворении межфазная граница исчезает, при этом многие физические свойства раствора (например, плотность, вязкость, иногда — цвет, и другие) меняются. В случае химического взаимодействия растворителя и растворённого вещества сильно меняются и химические свойства — например, при растворении газа хлороводорода в воде образуется жидкая соляная кислота.

• 
  Слайд 4
  

  Концентрация  — величина, характеризующая количественный состав раствора. Мольная доля — отношение количества молей данного компонента к общему количеству молей всех компонентов. Мольную долю выражают в долях единицы. Моляльность (Сm) - отношение числа моль растворенного вещества к массе растворителя:

• 
  Слайд 5
  

  В зависимости от агрегатного состояния растворителя различают газообразные, жидкие и твердые растворы. Газообразными растворами являются воздух и другие смеси газов. К жидким растворам относят гомогенные смеси газов, жид­костей и твердых тел с жидкостями. Твердыми растворами являются многие сплавы, например, металлов друг с другом, стёкла.  Коллоидные растворы - размер частиц 10-7- 10-9 м. Истинные растворы – размер частиц 10-9-10-10 м

• 
  Слайд 6
  

  Растворимость - число моль растворенного в-ва в одном литре раств-ля (в состоянии насыщения) Коэфф. растворимости - масса раств-го компонента в 100 г. раств-ля Ненасыщенный раствор - содержит раств-го в-ва меньше равновесного кол-ва, т.е. скорость растворения больше скорости кристаллизации. Перенасыщенный раствор - скорость кристаллизации больше скорости растворения. Si = ni V [моль/л]

• 
  Слайд 7
  

  Растворимость зависит от температуры, причем для некоторых веществ очень сильно. Мнение о том, что чем выше температура, тем выше растворимость соли в воде, не всегда верно. Есть соли, растворимость которых в воде сначала растет, а затем падает.

• 
  Слайд 8
  

  Насыщенный раствор Насыщенным (при данной температуре) называют раствор, который находится в равновесии с растворяемым веществом. Устанавливается фазовое равновесие: растворяемое вещество  раствор

• 
  Слайд 9

  Растворимость газов

  Взаимная растворимость газов неограниченна. Растворимость газа в жидкости зависит от природы газа, растворителя, температуры и прямо пропорциональна парциальному давлению газа над поверхностью его раствора (закон Генри): С=kp, C- массовая доля газа в насыщенном растворе, k – коэффициент Генри, p – парциальное давление Закон пригоден лишь для идеальных растворов и невысоких давлений: в жидкостях и тв. телах идет без разрушения крист. решетки теплота растворения определяется теплотой гидратации, которая всегда Н 0 (при нагревании растворимость ум-ся) уменьшается объем газа при его поглощении (V 0), что соответствует S 0 это приводит к уменьшению растворимости с ув-ем температуры С повышением давления растворимость газов в жидкостях увеличивается, а с понижением уменьшается.

• 
  Слайд 10

  Растворы жидкостей

  Неограниченная взаимная растворимость (вода и этанол, вода и серная кислота, вода и ацетон и др.) Практически полная нерастворимость (вода и бензол, вода и CCl4и др.) Ограниченная взаимная растворимость (вода – диэтиловыйэфир, анилин – вода) Критическая температура растворения - температура, при которой ограниченная взаимная растворимость переходит в неограниченную. (фенол+водаt=66,4C)

• 
  Слайд 11

  Растворы твердое-жидкость

  Растворение твердых тел - гетерогенное физико-химическое взаимодействие твердого тела и жидкости, сопровождающееся переходом твердой фазы в раствор. Различают физическое, химическое и электрохимическое растворение. При физическом растворении переход в раствор в-ва не сопровождается изменением его хим. состава. При химическом растворении переход в-ва в раствор сопровождается хим. р-цией; исходное в-во нельзя выделить из раствора в твердом состоянии физ. методами (примеры - растворение металлов или их оксидов в кислотах. Электрохимическое растворение протекает в условиях, когда процессу сопутствует перенос электрических зарядов. Растворение сопровождается поглощением или выделением теплоты.

• 
  Слайд 12

  Свойства растворов

  Свойства растворов пропорциональны концентрациям компонентов, они аддитивны (обусловлены количеством частиц), поэтому их называют коллигативнымисвойствами Коллигативные свойства давление пара растворителя над раствором температура кипения температура замерзания осмотическое давление

• 
  Слайд 13
  

  ЗАКОН РАУЛЯ Франсуа Мари Рауль Понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором пропорционально мольной доле растворенного вещества Р = P0 NВ Относительное понижение давления пара растворителя над раствором равно мольной доле растворенного вещества и не зависит от природы растворенного вещества.

• 
  Слайд 14
  

  2 ЗАКОН РАУЛЯ Повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания растворов пропорциональны моляльной концентрации растворенного вещества Tk = E•Cm Е-эбулиоскопическая константа; Сm - моляльная концентрация, моль/кг Tз = K•Cm К - криоскопическая константа

• 
  Слайд 15

  Осмос

  Прибор для определения осмотического давления: 1–сосуд с раствором;2  полупроницаемая перегородка;3 – сосуд с растворителем Явление самопроизвольного перехода растворителя через полупроницаемую перегородку в раствор называется осмосом. Через некоторое время объем раствора в сосуде 1 увеличится и его уровень поднимется выше уровня растворителя в сосуде 3 на высоту h.В результате увеличения объема раствора в сосуде 1 возникает гидростатическое давление, называемое осмотическим давлением, которое количественно оценивается высотой h подъема жидкости в сосуде 1. Процесс перехода растворителя в раствор самопроизволен, но обратный процесс самопроизвольно осуществляться не может, и для разделения раствора на растворитель и растворенное вещество следует затратить работу. Если в сосуде 1 с раствором увеличить давление, то растворитель будет переходить в обратном направлении через мембрану 2 в сосуд 3. Этот процесс называется обратным осмосом, его используют для опреснения морской воды.

• 
  Слайд 16
  

  Осмотическое давление зависит от концентрации растворенного вещества и температуры. Это уравнение и есть т.н. принцип Вант-Гоффа:  осмотическое давление идеального раствора равно тому давлению, которое оказывало бы растворенное вещество, если бы оно, находясь в газообразном состоянии при той же температуре, занимало бы тот же объем, который занимает раствор.