РОЗЧИНИ
1. Основні поняття вчення про розчини
Розчини - це тверді або рідкі гомогенні системи змінного складу, що складаються з двох або більше компонентів.
Будь розчин складається з розчиненої речовини і розчинника.
Розчинник - це компонент, який в розчині знаходиться в тому ж агрегатному стані, що і до розчинення. Наприклад, у водному розчині глюкози розчинником є вода, а глюкоза - розчинена речовина).
У розчинах електролітів завжди електроліти вважаються розчиненими речовинами.
Класифікація розчинів .
I. За агрегатним Станом розрізняють газові, рідкі та тверді розчини. Але зазвичай термін розчини відноситься до рідких системам.
II. Залежно від молярної маси розчиненої речовини розрізняють розчини низькомолекулярних сполук та розчини високомолекулярних сполук:
1) розчини низькомолекулярних сполук (НМС) - молярна маса менше 5000 м./моль;
За наявністю або відсутності електролітичної дисоціації розчини НМС ділять на 2 класи:
В· розчини електролітів - це розчини речовин, які дисоціюють на іони - солей, кислот, основ. Наприклад, розчини NaCl, HCl, KOH. p> В· розчини неелектролітів - це розчини речовин, які практично не дисоціюють на іони. Наприклад, розчини глюкози, сахарози, сечовини. p> 2) розчини високомолекулярних сполук (ВМС ) - молярна маса більше 5000 м./моль.
Більшість ВМС - полімери, макромолекули яких складаються з великого числа повторюваних мономерних ланок.
2. Термодинаміка процесів розчинення
Розчинення - це фізико-хімічний процес. При розчиненні йдуть як фізичні процеси (Дифузія), так і хімічні (сольватація - утворення хімічних зв'язків між частинками розчиняється речовини і розчинника). Якщо розчинником є вода, то процес називається гідратацією.
Згідно з 2-му закону термодинаміки при р = const і Т = const речовини мимовільно будуть розчинятися, якщо енергія Гіббса системи буде при цьому знижуватися, тобто G = (H - TS) <0. p> Величина H називається ентальпійного фактором розчинення.
Величина TS називається ентропійним фактором розчинення.
При розчиненні твердих і рідких речовин ентропія системи зазвичай зростає (S> 0); при розчиненні газів ентропія системи зазвичай зменшується (S <0).
Ентальпія при розчиненні може як збільшуватися (NaCl), так і зменшуватися (KOH).
Таким чином, освіта розчинів (на відміну від механічних сумішей) супроводжується зміною ентальпії, ентропії і обсягу системи.
3. Способи вираження концентрації розчинів
Концентрація є важливою характеристикою розчину. Концентрація визначає відносне вміст компонентів в розчині.
Масова частка дорівнює відношенню маси розчиненої речовини до маси розчину:
В
Молярна концентрація - це кількість речовини, що міститься в одному літрі розчину (Моль/л):
В
Молярна концентрація еквівалента (нормальна концентрація) - це число молей еквівалентів речовини, що містяться в одному літрі розчину (моль/л):
, де
- кількість речовини еквівалента (моль);
- фактор еквівалентності;
V (р-ра) - об'єм розчину (л).
Еквівалент - це реальна або умовна частка речовини, яка в кислотно-основної реакції еквівалентна одному іону водню, а в окисно-відновної еквівалентна одному електрону.
Фактор еквівалентності - число, позначає, яка частка реальної частки речовини Х еквівалентна одному йону водню в даній кислотно-основної реакції або одному електрону в даній окислювально-відновної реакції.
Фактор еквівалентності розраховують на основі стехіометрії даної реакції з рівності
В
де z - основність кислоти або кислотність підстави даної кислотно-основної реакції, а також число електронів, що приєднуються або втрачаються часткою в даній окислювально-відновної реакції.
Молярної масою еквівалента речовини Х називають величину, що вимірюється твором фактора еквівалентності на молярну масу речовини Х
В
де - молярна маса еквівалента.
Молярна маса еквівалента речовини - це маса одного моль еквівалентів. У різних реакціях одне і теж речовина може мати різні еквіваленти.
Моляльна концентрація - це кількість речовини, що міститься в одному кілограмі розчинника (моль/кг):
В
Молярна частка дорівнює відношенню кількості розчиненої речовини до загальної кількості речовин в розчині:
В
Як правило, речовина володіє певною розчинність в даному розчиннику. Під розчинністю розуміють концентрацію речовини в насиченому розчині.
Розчин, знаходиться у рівновазі з розчиняється речовини, назива...
