Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Теоретическое введение. ИЗУЧЕНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ

ИЗУЧЕНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ

Цель работы:

1. Ознакомиться с явлениями, происходящими при растворении веществ.

2. Изучить основные понятия, характеризующие растворы.

3. Научиться изготавливать водные растворы солей с заданной массовой долей растворённого вещества:

1) из чистого вещества;

2) из другого раствора.

 

Теоретическое введение

Вода в нашей жизни самое обычное и весьма распространённое вещество на Земле. Химическая формула воды H2O (оксид водорода). Вода представляет собой бесцветную (в толстом слое голубую) жидкость без вкуса и запаха, плотность (при температуре 4 оС) равна 1000кг/м3, температура кипения (при нормальном атмосферном давлении 101,3 кПа) – 100 оС, температура кристаллизации – 0 оС.

В том или ином виде вода находится повсюду. Она заполняет впадины земной поверхности, образуя океаны и моря. Громадными массами снега и льда покрывает полюса Земли и вершины высоких гор. Водяные пары всегда присутствуют в воздухе. Собираясь в мельчайшие капли, вода образует облака, из которых выпадают дожди. Однако природная вода всегда содержит примеси различных других веществ, т. е. образует водные растворы.

В общем случае раствором называется твёрдая или жидкая гомогенная система, состоящая из двух или более компонентов, относительные количества которых могут изменяться в широких пределах. Всякий раствор состоит из растворённого вещества (или веществ) и растворителя, т.е. среды, в которой это вещество равномерно распределяется. Наиболее важным видом растворов являются те, в которых в качестве растворителя используется жидкость, поэтому ознакомимся с явлениями, происходящими при растворении веществ на примере водных растворов.

При внесении вещества (например, кристалла соли) в воду (растворитель) от его поверхности начинают отрываться отдельные молекулы, которые в результате диффузии равномерно распределяются по всему объёму растворителя. Отделение молекул вызывается, во-первых, колебанием молекул растворяемого вещества, во-вторых, притяжением со стороны молекул растворителя. Этот процесс называется растворением, и должен бы был продолжаться до полного исчезновения кристаллов. Однако наряду с растворением в жидкости происходит обратный процесс – кристаллизация. Перешедшие в раствор молекулы, ударяясь о поверхность ещё не растворившегося вещества, снова притягиваются к нему и входят в состав кристаллов. Через некоторое время скорость растворения вещества становится равной скорости кристаллизации, т.е. в жидкости устанавливается динамическое равновесие.

Раствор, находящийся в равновесии, называют насыщенным, при этом данное вещество при заданной температуре уже больше не растворяется растворителем. Если растворение вещества ещё может происходить, то раствор называют ненасыщенным. Растворы с низким содержанием растворенного вещества называют разбавленными, с высоким – концентрированными.

Растворимость вещества показывает, какая масса данного вещества может раствориться в определённом объёме воды при данной температуре, чтобы водный раствор стал насыщенным.

Растворимость веществ различна. Их разделяют на растворимые вещества и практически нерастворимые (таблица 8.1).

Таблица 8.1 – Примеры растворимость различных веществ в воде

агрегатное состояние вещества хорошо растворимы в воде плохо растворимы в воде изменение растворимости при повышении температуры
твёрдые вещества соли (NaCl, CuSO4) мел, глина для большинства веществ – увеличивается, однако для немногих (например, сульфата кальция и гидрооксида кальция) – уменьшается
жидкости спирт, глицерин бензин, растительное масло  
газы кислород, азот, углекислый газ   уменьшается

 

При использовании растворов очень важно знать, сколько растворённого вещества содержится в данном растворе. По способу выражения содержания растворённого вещества в растворе различают долевой способ (массовая доля,мольная доля, объёмная доля) и концентрационный способ (молярная концентрация, моляльная концентрация, нормальная концентрация).

Массовая доля растворённого вещества w – это отношение массы вещества (в кг) к массе раствора (в кг)

 

; [w] = 100%,

 

где .

Мольная доля растворённого вещества χ – это отношение количества вещества (в моль) к сумме количеств всех веществ (в моль), находящихся в растворе

 

; [χ] = 100%.

Объёмная доля растворённого вещества j – это отношение объёма вещества (в литрах) к объёму раствора (в литрах)

 

; [j] = 100%,

Молярная концентрация СМ – это отношение количества растворённого вещества (в моль) к объёму раствора (в литрах)

 

; [СМ] = моль/л. (8.1)

 

Моляльная концентрация Сb – это отношение количества растворённого вещества (в моль) к массе растворителя (в кг)

 

; [Сb] = моль/кг. (8.2)

 




©2015 studenchik.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.