Тема 7. Растворы неэлектролитов



Учение о растворах является одним из основных разделов курса физической химии, так как большинство природные процессов протекает в растворах - жидких, твердых, газообразных. Прежде всего, надо усвоить определение понятия раствор, способы выражения состава растворов, типы растворов и физико-химическую сущность процесса растворения. Затем перейти к изучению свойств разбавленных растворов неэлектролитов. Необходимо помнить, что законы Рауля и Вант-Гоффа справедливы только для разбавленных растворов неэлектролитов.

 

Вопросы для самопроверки:

1. В чем сущность сольватной теории растворов Д.И. Менделеева?

2. Что такое осмос и осмотическое давление?

3. В чем сущность криоскопического метода исследования?

4. Почему растворы электролитов имеют отклонения от законов Вант-Гоффа и Рауля?

 

Решение типовых задач

1. Вычислить осмотическое давление раствора глицерина, содержащего 0,46 г глицерина в 100 мл раствора при 20° С.

Решение. По закону Вант-Гоффа: Росм=СRТ,

где С - концентрация вещества в молях на литр раствора (молярная);

R - универсальная газовая постоянная

Т - абсолютная температура;

Росм - осмотическое давление раствора.

Молярная концентрация С определяется из соотношения:

где n - число молей растворенного вещества в данном объеме раствора;

g - вес растворенного вещества в граммах;

V - объем раствора в литрах;

М - молекулярная масса растворенного вещества.

Тогда:

;

 

2. Раствор, содержащий 0,480 г глицерина и 25,0 г воды, замерзает при температуре –0,387оС. Вычислите молекулярную массу глицерина и осмотическое давление раствора при 0оС.

Решение. Определяем молекулярный вес глицерина. Используя закон Рауля:

∆t = Km,

где К – криоскопическая постоянная, равная для водных растворов 1,86оС;

m – моляльная концентрация (моль/1000 г растворителя);

 

, где

g – вес растворенного вещества в граммах;

W – вес растворителя в граммах;

M – молекулярная масса вещества;

 

;

∆t = 0о – (–0,387о) = 0,387о

 

 

Определяем осмотическое давление, которое можно определить с помощью следующих уравнений:

∆t = Km и Росм. = CRT

 

Для разбавленных водных растворов С≈m = ∆t/К

 

,

Тема 8. Растворы электролитов

 

Восстановите в памяти механизм электролитической диссоциации. Обратите внимание на процессы, проходящие в растворах электролитов (диссоциация, гидролиз и т. д.). Обратимые процессы. Они подчиняются общим закономерностям термодинамики обратимых процессов, которые позволяют рассчитывать состав конкретных систем в состоянии равновесия, например, их рН.

Законспектируйте основные понятия, определения, формулы для расчета.

 

Вопросы для самопроверки:

1. Что такое диссоциация; сольватация?

2. Почему в растворах электролитов наблюдаются отклонения от законов Вант-Гоффа и Рауля?

3.Как связаны между собой концентрация водородных ионов и водородный показатель?

4. В чем заключается буферное действие? Каков механизм?

5.Напишите математическое выражение закона разбавления.

6. Как определяется степень электролитической диссоциации методом электропроводности?

7. Что называется ионным произведением воды? В каких пределах изменяется концентрация водородных и гидроксильных ионов в разбавленных водных растворах?

8. Как определяют активную и общую кислотность раствора?

9. В чем принципиальное отличие растворов сильных электролитов от растворов слабых электролитов?

10. Какие реакции называются протолитическими? Сравните понятия «кислота» и «основание» по теории Аррениуса и по Бренстеду.

11. Рассмотрите, с точки зрения теории Бренстеда, реакцию гидролиза соли сильной кислоты и слабого основания; взаимодействие почвы с раствором соли (КС1).

12. Что такое активность? коэффициент активности? ионная сила раствора? Поясните с точки зрения этих понятий, почему посторонние соли влияют на биологические процессы?

13. Как рассчитывают рН в растворах солей, имеющих кислую реакцию среды? щелочную реакцию среды?

14. Как рассчитывают рН в растворах слабых кислот? слабых оснований?

15. Почему буферные растворы препятствуют изменению рН раствора?

16. Биологическое значение буферных смесей.

 

Решение типовых задач

Вычислить рН буферного раствора, состоящего из 10 мл 1М раствора СН3СООН и 90 мл 1М раствора СН3СОONa. Константа электролитической диссоциации уксусной кислоты равна .

Решение. По уравнению буферной смеси концентрация водородных ионов в буферном растворе  или в других обозначениях . Концентрация кислоты и соли определяются из данных условия: и подставляются в уравнение буферной смеси:

,

рН = –(lg 0,20 – 5 g 10) = –(1,30 – 5) = –(–0,7 – 5) = 4,30,

РН = 4,3.

 


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 883; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!