Жидкие системы

Содержание

Слайд 2

Кристалл Жидкость Газ В температурной последовательности жидкое состояние - промежуточное между кристалли-ческим и газообразным

Кристалл

Жидкость

Газ

В температурной последовательности жидкое состояние - промежуточное между кристалли-ческим и газообразным

Слайд 3

Диаграмма состояния воды 1 - Кривая насыщенного пара (испарения) – равновесие

Диаграмма состояния воды

1 - Кривая насыщенного пара (испарения) – равновесие между

жидкостью и паром

0,01

100

374

0,61

101,3

2 104

1

2

3

А – тройная точка (трехфазного равновесия)

2 - Кривая кристаллизации (плавления)
– равновесие между жидкостью и льдом

3 - Кривая насыщенного пара льда
(сублимации) – равновесие между паром
и льдом

В – критическая точка (исчезает
граница фаз между жидкостью
и газом)

Слайд 4

8.2. Общие представления о растворах Растворы – это гомогенные (однофазные) системы,

8.2. Общие представления о растворах

Растворы – это гомогенные (однофазные) системы, состоящие

из
двух и более компонентов, состав которых можно изменять в опре-
деленных пределах, не нарушая их однородности.

Классификация дисперсных систем

Слайд 5

Классификация растворов (по агрегатному состоянию) Растворы Газообразные Воздух, природный газ Жидкие

Классификация растворов (по агрегатному состоянию)

Растворы

Газообразные
Воздух, природный газ

Жидкие
Растворы NaCl, H2S04

Твердые
Стали

и сплавы

Раствор состоит из растворителя и растворенного вещества
(веществ).
Растворенное вещество – компонент раствора, определяющий
его химические свойства.
Если один из компонентов – вода, она всегда считается
растворителем.

Слайд 6

Способы выражения состава растворов Массовая доля – масса растворенного вещества, отнесенная

Способы выражения состава растворов

Массовая доля – масса растворенного вещества, отнесенная к

массе всего раствора, выражается в долях единицы (1) или в процентах (2)
1) 2)
Моляльность – количес-тво растворенного ве-щества в 1000 г (1 кг) рас-творителя, моль/1000г H2O

Молярность – количество растворенного вещества в 1 литре раствора, моль/л
Нормальность – количес-тво эквивалентов рас-творенного вещества в 1 литре раствора,
моль экв/л

Слайд 7

8.3. Растворение. Термодинамические факторы процесса Процесс растворения связан с самопроизвольным распределением

8.3. Растворение. Термодинамические факторы процесса

Процесс растворения связан с самопроизвольным распределением частиц

одного вещества между частицами другого. Он происходит благодаря действию сил межмолекулярного взаимодействия.
Основные стадии: 1) сольватация, 2) фазовый переход, 3) диффузия сольватированных частиц

NaCl

H20

NaCl

раствор

Слайд 8

Растворение – самопроизвольный процесс: ΔG ΔHр. = ΔHсольв.+ ΔHф.п.+ ΔHдиф ΔHсольв

Растворение – самопроизвольный процесс: ΔG<0 ΔG=ΔH-TΔS

ΔHр. = ΔHсольв.+ ΔHф.п.+ ΔHдиф
ΔHсольв<0 независимо

от фазового состояния растворяемого вещества. Связана с нейтрализацией зарядов →с понижением энергетического уровня системы;
ΔHф.п>0 при растворении твердого вещества. Для разрушения кристаллической решетки необходимо затратить энергию.
ΔHдиф>0 независимо от фазового состояния растворяемого вещества . Диффундируя, сольватированные частицы должны преодолевать силы межмолекулярного взаимодействия растворителя.
Если | ΔHф.п+ ΔHдиф| > | ΔHсольв|, процесс растворения – эндотермический.
Если | ΔHф.п+ ΔHдиф| < | ΔHсольв|, процесс растворения – экзотермический.
Слайд 9

Тепловой эффект процесса растворения определяется соотношением | ΔHф.п|, |ΔHдиф| и |

Тепловой эффект процесса растворения определяется соотношением | ΔHф.п|, |ΔHдиф| и |

ΔHсольв|
С повышением температуры
- растворимость твердых веществ в жидкостях повышается, т.к. | ΔHф.п+ ΔHдиф| >| ΔHсольв| поскольку величина ΔHф.п – велика (высокая энергия связи в кристаллической решетке.
- растворимость жидкостей в жидкостях как правило понижается, т.к. | ΔHф.п+ ΔHдиф| <| ΔHсольв|, поскольку, например, у серной кислоты высокая энергия сольватации
- растворимость газов в жидкостях понижается: с повышением температуры кинетическая энергия газа в газовой фазе увеличивается значительно сильнее, чем кинетическая энергия газа в жидкости. Поэтому молекулам газа с повышением температуры гораздо легче покинуть жидкость, чем перейти из газового состояние в жидкое.
Слайд 10

Изменение энтропии: ΔSр. = ΔSсольв.+ ΔSф.п.+ ΔSдиф ΔSсольв ΔSф.п ΔSф.п 0

Изменение энтропии:
ΔSр. = ΔSсольв.+ ΔSф.п.+ ΔSдиф
ΔSсольв<0 всегда, т.к. связана с упорядочиванием

зарядов
ΔSф.п<0 для газов,
ΔSф.п<0 или ΔSф.п>0 для жидкостей,
ΔSф.п>0 для твердых веществ
ΔSдиф >0
Слайд 11

Процесс растворения определяется: - природой растворителя и растворенного вещества; - агрегатным

Процесс растворения определяется:
- природой растворителя и растворенного вещества;
- агрегатным состоянием растворяемого

вещества;
- температурой.

LiClO3

HgS

Слайд 12

8.4. Растворимость Растворенное вещество + растворитель = раствор, ΔG Растворенное вещество

8.4. Растворимость

Растворенное вещество + растворитель = раствор, ΔG<0 раствор ненасыщенный
Растворенное вещество

+ растворитель = раствор, ΔG=0 раствор ненасыщенный
Растворенное вещество + растворитель = раствор, ΔG>0 раствор пересыщенный
Концентрация растворенного вещества в насыщенном растворе называется его растворимостью.
Слайд 13

8.5. Общие свойства растворов Идеальным называется гипотетический раствор, образованный веществами, имеющими

8.5. Общие свойства растворов
Идеальным называется гипотетический раствор, образованный веществами, имеющими строго

одинаковые размеры частиц и строго одинаковую энергию межмолекулярного взаимодействия.
Слайд 14

Закон Рауля (1888 г) Сs,ps 0,5Сs, 0,5ps Относительное понижение давления насыщенного

Закон Рауля (1888 г)

Сs,ps

0,5Сs, 0,5ps

Относительное понижение давления
насыщенного пара растворителя над


раствором равно мольной доле рас-
творенного вещества

р0 – давление насыщенного пара над чистым растворителем;
р0 – давление насыщенного пара над раствором
ν1 – количество молей растворенного вещества
ν1 – количество молей растворителя
Сμ –мольная доля раствора

Слайд 15

Следствия из закона Рауля Повышение температуры кипения и понижение температуры кристаллизации

Следствия из закона Рауля

Повышение температуры кипения и
понижение температуры кристаллизации
идеального раствора

пропорционально
количеству растворенного вещества и не
зависит от его природы

Δtкип = ECμ

Δtкр = КCμ

Е – эбуллиоскопическая константа, Еводы=0,52
К – криоскопическая константа, Кводы=1,86

Слайд 16

Осмос. I II Δh III Растворенное вещество Явление, связанное со способностью

Осмос.

I

II

Δh

III

Растворенное вещество

Явление, связанное со способностью проходить через мембрану, в частности,

только молекул растворителя, называется осмосом

Растворитель(вода)

Осмотическое давление – это внутреннее давление растворенного вещества, численно равное тому внешнему давлению, которое нужно приложить, чтобы прекратить осмос; оно зависит от температуры и концентрации.