Химия. Дисперсные системы. Растворы

Сентябрь 7, 2022

Главная
Химия
Химия. Дисперсные системы. Растворы

Содержание

2. Дисперсные системы Системы, в которых одно или несколько веществ в виде мелких частиц распределены в другом
3. Классификация дисперсных систем По размеру дисперсной фазы: 1. Истинные растворы. Размер частиц меньше 10-9 м (ионная
4. Классификация дисперсных систем
5. Растворы Раствор – многокомпонентная, однофазная, равновесная система переменного состава. Компонентами раствора являются растворитель (среда) и растворенное
6. Типы растворов Растворы делятся по концентрации на: Неконцентрированные (менее 1 моль/л) Концентрированные (1 моль/л и более)
7. Способы выражения концентрации раствора Массовая доля Молярная доля Объемная доля Молярная концентрация Молярная концентрация эквивалента (нормальность)
8. Массовая доля. Молярная доля. Объемная доля. Массовая доля (w)– отношение массы вещества к массе раствора: W
9. Молярная концентрация. Молярная концентрация эквивалента. Молярная концентрация (С) – показывает сколько моль вещества содержится в определенном
10. Моляльность. Титр. Моляльность (Cm) – показывает количество моль растворенного вещества в определенной массе растворителя(1кг): Cm =
11. Задание Рассчитать молярную долю, молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, моляльность и титр 20% по массе водного
12. Растворимость Способность одного вещества растворяться в другом при заданных условиях имеет количественное выражение, называемое растворимостью. Растворимость
13. Ненасыщенные растворы Если концентрация вещества в растворе при заданных условиях меньше его растворимости, то раствор является
14. Насыщенные растворы Насыщенным раствором называется такой раствор, который находится в динамическом равновесии с избытком растворяемого вещества:
15. Пересыщенные растворы Пересыщенным раствором называют раствор, концентрация которого больше растворимости. Получают такие растворы медленным и осторожным
16. Факторы, влияющие на растворимость. Природа веществ – подобное растворяется в подобном: Полярные вещества хорошо растворяются в
17. Физико-химическая природа процесса растворения. В процессе растворения происходит не только гомогенизация системы и разрушение связей в
18. Общие свойства растворов Вне зависимости от того, к какому типу принадлежит раствор, он всегда имеет так
19. Понижение давления растворителя Во первых, молекулы растворенного вещества встраиваются в поверхность раздела фаз, в результате с
20. Первый закон Рауля Относительно понижение давления пара над растворителем равно молярной доли растворенного вещества. ΔP/P0 =
21. Изменение температур кипения и замерзания Падение давления пара над растворителем приводит к тому, что линия на
22. Второй закон Рауля Повышение температур кипения и кристаллизации растворов прямопропорционально моляльности растворов: ∆tкип = Кэб ·
23. Осмос Осмос – это явление движения частиц растворителя через полупроницаемую перегородку из раствора с меньшей концентрацией
24. Осмотическое давление Осмотическое давление – это давление, которое необходимо приложить к системе, что бы осмос прекратился.
25. Осмос в биологии и технологиях Стенки клеток обладают свойствами полупроницаемых мембран, поэтому в любой ситуации, когда
26. Изотонический коэффициент Коллигативные свойства определяются количеством растворенного вещества. В растворах электролитов (ионные растворы) из-за диссоциации вещества
27. Изотонический коэффициент ∆tкип =i Кэб·Сm ∆tзам =i Ккр·Сm .
28. Изотонический коэффициент Изотонический коэффициент показывает, во сколько раз частиц в растворе электролита больше, чем в растворе
30. Скачать презентацию

Слайд 2

Дисперсные системы
Системы, в которых одно или несколько веществ в виде мелких

частиц распределены в другом веществе, называют дисперсными.
Дисперсионная среда – вещество, образующее сплошную непрерывную фазу, в которой происходит распределение другого вещества в виде раздробленных частиц того или иного размера.
Вещество, которое распределяется в дисперсионной среде, называется дисперсной фазой.

Слайд 3

Классификация дисперсных систем
По размеру дисперсной фазы:
1. Истинные растворы. Размер частиц меньше

10-9 м (ионная или молекулярная степень раздробленности, гомогенная система). В истинных растворах степень «дробления» вещества соответствует размерам молекул (ионов), следовательно, исчезает поверхность раздела и система становится гомогенной (однородной).
2. Коллоидные растворы. Размер частиц составляет 10-7 - 10-9 м (микрогетерогенные, тонкодисперсные системы, довольно устойчивы).
3. Грубодисперсные системы (суспензии, взвеси, эмульсии). Размер частиц больше 10-7 м. Для грубодисперсных систем размер частиц дисперсной фазы значительный, что позволяет им сохранять все свойства фазы, поэтому такие системы и рассматриваются как гетерогенные (гетерогенные системы неустойчивы, ΔG>0).

Слайд 4

Классификация дисперсных систем

Слайд 5

Растворы
Раствор – многокомпонентная, однофазная, равновесная система переменного состава.
Компонентами раствора являются растворитель

(среда) и растворенное вещество (или несколько веществ), равномерно распределенные в растворителе в виде молекул, атомов или ионов.
Растворителем принято считать вещество, агрегатное состояние которого в процессе образования раствора не меняется. При одинаковом агрегатном состоянии всех компонентов раствора растворителем считают то вещество, концентрация которого выше.

Слайд 6

Типы растворов
Растворы делятся по концентрации на:
Неконцентрированные (менее 1 моль/л)
Концентрированные (1 моль/л

и более)
Растворы делятся по степени насыщения на:
Ненасыщенные
Насыщенные
Пересыщенные
Растворы делятся по результату взаимодействия между растворяемым веществом и растворителем на:
Молекулярные растворы (вещество не диссоциирует на ионы)
Ионные (вещество диссоциирует на ионы)

Слайд 7

Способы выражения концентрации раствора
Массовая доля
Молярная доля
Объемная доля
Молярная концентрация
Молярная концентрация эквивалента (нормальность)
Моляльность
Титр

Слайд 8

Массовая доля. Молярная доля. Объемная доля.
Массовая доля (w)– отношение массы вещества

к массе раствора:
W = 100%*mвещ/mр-ра
Молярная доля (N)– отношение количества моль вещества к сумме количества моль всех компонентов раствора:
N = 100%*nвещ/nр-ра
Объемная доля (ϕ) – отношение объема вещества к объему всего раствора:
ϕ = 100%*Vвещ/Vр-ра

Слайд 9

Молярная концентрация. Молярная концентрация эквивалента.
Молярная концентрация (С) – показывает сколько

моль вещества содержится в определенном объеме раствора(1л):
С=nвещ/Vр-ра
Молярная концентрация эквивалента (Н) показывает сколько моль эквивалента вещества содержится определенном объеме раствора(1л):
Н=nэкв/Vр-ра

Слайд 10

Моляльность. Титр.
Моляльность (Cm) – показывает количество моль растворенного вещества в определенной

массе растворителя(1кг):
Cm = nвещ/mр-ля
Титр(Т) – показывает массу вещества, растворенную в определенном объеме раствора(1л):
Т = mвещ/Vр-ра

Слайд 11

Задание
Рассчитать молярную долю, молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, моляльность и титр

20% по массе водного раствора NaOH. Плотность для простоты расчетов принять равной 1 г/см3.

Слайд 12

Растворимость
Способность одного вещества растворяться в другом при заданных условиях имеет количественное

выражение, называемое растворимостью. Растворимость данного вещества равна его концентрации в насыщенном растворе при данной температуре.
По содержанию растворенного вещества растворы делятся на:
Ненасыщенные
Насыщенные
Пересыщенные

Слайд 13

Ненасыщенные растворы
Если концентрация вещества в растворе при заданных условиях меньше его

растворимости, то раствор является ненасыщенным:
nКА(т) + (k+a)P ↔ n[K*kP]++n[A*aP]-
В случае с ненасыщенным раствором равновесие смещено вправо, добавляемое вещества KA полностью растворяется.

Слайд 14

Насыщенные растворы
Насыщенным раствором называется такой раствор, который находится в динамическом равновесии

с избытком растворяемого вещества:
nКА(т) + (k+a)P ↔ n[K*kP]++ n[A*aP]-
Скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции. Константа равновесия для этого выражения будет равна:
K = ([K*kP]n*[A*aP]n)/([KA]n*[P](k+a))
Поскольку сольватацией пренебрегают, а равновесная концентрация растворителя и твердой фазы равна 1, то это выражение упрощается:
K = [K]n[A]n
Произведение равновесных концентраций катиона и аниона в соответствующих степенях называется произведением растворимости. Если в растворе имеется две соли с общим катионом, или анионом, то их растворимость будет определятся равновесной концентрацией общего иона и произведениями растворимости соответствующих солей.

Слайд 15

Пересыщенные растворы
Пересыщенным раствором называют раствор, концентрация которого больше растворимости.
Получают такие

растворы медленным и осторожным охлаждением насыщенного раствора.
Такие растворы крайне нестабильны. Механическое воздействие, или добавление небольшого кристалла может вернуть систему в состояние насыщенного раствора. Избыток вещества образует новую фазу (выпадет в осадок).

Слайд 16

Факторы, влияющие на растворимость.
Природа веществ – подобное растворяется в подобном:
Полярные вещества

хорошо растворяются в полярных растворителях и плохо в неполярных.
Неполярные вещества хорошо растворяются в неполярных растворителях и плохо в полярных.
Внешние условия: температура и давление
Влияние температуры и давления определяется принципом Ле Шателье – Брауна.

Слайд 17

Физико-химическая природа процесса растворения.
В процессе растворения происходит не только гомогенизация системы

и разрушение связей в растворяемом веществе. Растворители взаимодействуют с растворяемым веществом, образуя вокруг частицы растворенного вещества сольватную оболочку. Этот процесс взаимодействия между растворителем и растворяемым веществом называется сольватизацией. Если растворителем является вода, то тогда говорят об образовании гидратной оболочки и процессе гидратации.
Изменение энтальпии в процессе разрушения старых связей и процессе сольватации определяет тепловой эффект от растворения:
ΔHраств = ΔHсв +ΔHсол
Поскольку в результате растворения происходит перераспределение химических связей, то растворы можно было - бы считать продуктом химической реакции. Но состав раствора может меняться в очень широких пределах, поэтому раствор рассматривают как нечто среднее между химическим веществом и механической смесью.

Слайд 18

Общие свойства растворов
Вне зависимости от того, к какому типу принадлежит раствор,

он всегда имеет так называемые коллигативные свойства:
Изменяется давление пара над раствором.
Изменяются температуры кипения и замерзания.
Появляется явление осмоса.
Эти свойства описываются двумя законами Рауля и законом Вант-Гоффа.

Слайд 19

Понижение давления растворителя
Во первых, молекулы растворенного вещества встраиваются в поверхность раздела

фаз, в результате с той - же поверхности может испаряться меньшее количество молекул растворителя.
Во вторых, из-за сольватации молекулы растворителя входят в сольватную оболочку, что снижает способность растворителя к испарению.

Слайд 20

Первый закон Рауля
Относительно понижение давления пара над растворителем равно молярной доли

растворенного вещества.
ΔP/P0 = Nвещ
Если мы учтем, что Nр-ля = 1-Nвещ, а ΔP = P0 – Pр-ра, то закон Рауля можно переписать следующим образом:
P = P0Nр-ля

Слайд 21

Изменение температур кипения и замерзания
Падение давления пара над растворителем приводит

к тому, что линия на фазовой диаграмме будет смещаться вниз, что расширит область существования жидкой фазы.
Кривая ВОС – границы существования воды в виде жидкости.
Кривая B`O`C` - границы существования раствора сахара в воде в виде жидкости.

Слайд 22

Второй закон Рауля
Повышение температур кипения и кристаллизации растворов прямопропорционально моляльности растворов:
∆tкип

= Кэб · Сm
∆tзам = Ккр ·Сm
Кэб и Ккр- соотвественно, эбулиоскопическая и криоскопическая константы. Они показывают изменение соответствующих температур при увеличении концентрации раствора на 1 моль/кг. Для воды kэб=0,52°С, kкр=1,86°С.

Слайд 23

Осмос
Осмос – это явление движения частиц растворителя через полупроницаемую перегородку из

раствора с меньшей концентрацией в раствор большей концентрацией. Осмос продолжается до тех пор, пока не выровняются концентрации растворов.

Слайд 24

Осмотическое давление
Осмотическое давление – это давление, которое необходимо приложить к системе,

что бы осмос прекратился.
Осмотическое давление зависит от температуры и концентрации растворенного вещества:
Pосм = CRT – закон Вант-Гоффа
С – молярная концентрация, моль/л, T –температура, К, R – универсальная газовая постоянная, Pосм – осмотическое давление, кПа.

Слайд 25

Осмос в биологии и технологиях
Стенки клеток обладают свойствами полупроницаемых мембран, поэтому

в любой ситуации, когда клетка контактирует с раствором или водой наблюдается явление осмоса:
Семена растений, находясь в воде набухают.
Впитывание воды в кишечнике происходит благодаря явлению осмоса.
Клетка, помещенная в раствор соли теряет воду – это явление называется плазмолизом. Например, в мёде погибает большая часть бактерий из – за того, что вода из клетки через клеточную оболочку переходит в мед.
В регионах с недостатком пресной воды с помощью обратного осмоса опресняют морскую воду.

Слайд 26

Изотонический коэффициент
Коллигативные свойства определяются количеством растворенного вещества. В растворах электролитов (ионные

растворы) из-за диссоциации вещества количество частиц увеличивается, поэтому при расчетах коллигативных свойств (I и II законы Рауля, закон Вант-Гоффа) вводится поправочный коэффициент (i), который называется изотоничеким.

Слайд 27

Изотонический коэффициент
∆tкип =i Кэб·Сm
∆tзам =i Ккр·Сm
.

Слайд 28

Изотонический коэффициент
Изотонический коэффициент показывает, во сколько раз частиц в растворе электролита

больше, чем в растворе неэлектролита той - же концентрации:
i = 1+α(n-1)
α – степень диссоциации электролита, n – количество ионов, на которые диссоциирует электролит.

Химия. Дисперсные системы. Растворы

Содержание

Дисперсные системыСистемы, в которых одно или несколько веществ в виде мелких

Классификация дисперсных системПо размеру дисперсной фазы:1. Истинные растворы. Размер частиц меньше

Классификация дисперсных систем

РастворыРаствор – многокомпонентная, однофазная, равновесная система переменного состава.Компонентами раствора являются растворитель

Типы растворовРастворы делятся по концентрации на:Неконцентрированные (менее 1 моль/л)Концентрированные (1 моль/л

Массовая доля. Молярная доля. Объемная доля.Массовая доля (w)– отношение массы вещества

Молярная концентрация. Молярная концентрация эквивалента. Молярная концентрация (С) – показывает сколько

Моляльность. Титр.Моляльность (Cm) – показывает количество моль растворенного вещества в определенной

ЗаданиеРассчитать молярную долю, молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, моляльность и титр

РастворимостьСпособность одного вещества растворяться в другом при заданных условиях имеет количественное

Ненасыщенные растворыЕсли концентрация вещества в растворе при заданных условиях меньше его

Насыщенные растворыНасыщенным раствором называется такой раствор, который находится в динамическом равновесии

Пересыщенные растворыПересыщенным раствором называют раствор, концентрация которого больше растворимости. Получают такие

Факторы, влияющие на растворимость.Природа веществ – подобное растворяется в подобном:Полярные вещества

Физико-химическая природа процесса растворения.В процессе растворения происходит не только гомогенизация системы

Общие свойства растворовВне зависимости от того, к какому типу принадлежит раствор,

Понижение давления растворителяВо первых, молекулы растворенного вещества встраиваются в поверхность раздела

Первый закон РауляОтносительно понижение давления пара над растворителем равно молярной доли

Изменение температур кипения и замерзания Падение давления пара над растворителем приводит

Второй закон РауляПовышение температур кипения и кристаллизации растворов прямопропорционально моляльности растворов:∆tкип

ОсмосОсмос – это явление движения частиц растворителя через полупроницаемую перегородку из

Осмотическое давлениеОсмотическое давление – это давление, которое необходимо приложить к системе,

Осмос в биологии и технологияхСтенки клеток обладают свойствами полупроницаемых мембран, поэтому

Изотонический коэффициентКоллигативные свойства определяются количеством растворенного вещества. В растворах электролитов (ионные

Изотонический коэффициент∆tкип =i Кэб·Сm∆tзам =i Ккр·Сm.

Изотонический коэффициентИзотонический коэффициент показывает, во сколько раз частиц в растворе электролита

Похожие презентации