Концентрация. Растворы

химических соединений переменного состава.
Химическое взаимодействие растворителя с компонентами называется сольватацией, а в случае растворителя воды – гидратацией. Процесс этот сопровождается поглощением или выделением тепла, как и в других химических реакциях. Образующиеся сольваты и гидраты в растворе в зависимости от концентрации, температуры, давления и других факторов имеют переменный состав в отличии от исходных реагентов: растворителя и компонентов.

Растворы классифицируются: в зависимости от агрегатного состояния растворителя:
1) газообразные (воздух);
2) жидкие смеси (Г+Ж, Ж+Ж, Ж+Т);
3) твердые (сплавы, стекла).

Раствором называется гомогенная многокомпонентная химическая система, состав которой в определенных пределах может варьироваться (быть переменным) без качественного изменения свойств.

растворы неэлектролитов (молекулярные)
коллоидные растворы
(10-6 – 10-8 м)
эмульсии (Ж+Ж)
(10-4 – 10-5 м)
суспензии (Т+Ж)
(10-4 – 10-5 м)

Под концентрацией понимается количество растворенного вещества в объеме раствора (растворителя). Под растворимостью понимается максимально возможное количество растворенного вещества в объеме (массе) растворителя до появления осадка (гетерогенная система, и есть граница раздела фаз).

концентрации растворенного вещества
Ненасыщенные растворы (концентрация меньше максимально возможной)
Насыщенные растворы (стабильные растворы с максимальной концентрацией растворенного вещества)
Пересыщенные растворы (метастабильные растворы с концентрацией, больше возможной)

числа самостоятельных (кинетических единиц растворенного вещества): давление насыщенного пара (P), температуры замерзания (Tз) и кипения (Tк), осмотическое давление (Рπ).

Закон Рауля: Величина относительного понижения давления пара растворителя над раствором по сравнению с чистым растворителем пропорциональна концентрации растворенного вещества

где P0 – давление пара над чистым растворителем, P — давление пара над раствором, x – мольная доля растворенного вещества

ним, при постоянных условиях устанавливается динамическое равновесие между жидкой и газообразной фазой: количество молекул, перешедших из газообразной фазы в жидкую за данный промежуток времени, равно количеству молекул, перешедших из жидкой фазы в газообразную. Первая величина зависит от содержания молекул растворителя в единице объема газовой фазы, вторая — от количества молекул растворителя на единицу поверхности раздела фаз. Добавление нелетучего растворенного вещества уменьшает только вторую величину (часть поверхности занята молекулами растворенного вещества), поэтому положение равновесия должно сместиться в сторону уменьшения давления пара растворителя.

KE – эбулиоскопическая постоянная для данного растворителя, Сm – моляльная концентрация.

2) Понижение температуры замерзания растворов, по сравнению с растворителем –криоскопия:

где KК – криоскопическая постоянная для данного растворителя, Сm – моляльная концентрация

Методами эбулиоскопии и криоскопии можно определить молекулярную массу неизвестного вещества.

кипения
Решение:
Если к g1 г растворителя добавить g2 г растворенного вещества, то моляльная концентрация будет равна:

где M – молекулярная масса растворенного вещества. Тогда, из первого следствия закона Рауля с учетом моляльной концентрации получаем: