7.2. Растворитель, растворимые вещества.
Р-ми наз-ся однородные системы, состоящие из 2 и более компонентов, состав γ м. менять в опр-ых пределах без изменения степени однородности системы. 1 из компонентов р-ра – растворитель, остальные – растворённые в-ва.
1. Растворителем, как правило, считается тот компонент, масса γ в данной системе больше.
2. Если в системе имеется жидкость, то жидкость считается растворителем.
3. Если в системе имеется вода, то вода будет считаться растворителем.
7.3. Энергетические эффекты процесса растворения. Очень сильное хим-ое взаимодействие м/у ионами и молекулами растворителя даёт ту энергию, γ необходима для разрушения кристаллической решётки вещества – электролитов. В случае водных р-ов эта энергия наз-ся энергией гидратации. Чтобы разъединить катионы и анионы в кристаллах электролитов, тоже требуется затратить немало энергии, она наз-ся энергией кристаллической решётки. Если суммарная энергия гидратации катионов и анионов при образовании р-ра больше энергии кристаллической решётки, то растворение будет сопровождаться нагреванием, а если меньше – охлаждением р-ра.
7.4. Сольватация, гидратация, сольваты, гидраты.При растворении кристаллов происходит их разрушение, что требует затраты энергии. Поэтому растворение должно было бы сопровождаться поглощением теплоты. Если же наблюдается обратный эффект, то это показывает, что одновременно с растворением происходит какое-то взаимодействие м/у растворителем и растворенным в-ом, при γ выделяется в виде теплоты больше энергии, чем её расходуется не разрушение кристаллической решетки. В наст. время установлено, что при растворении многих в-в их молекулы (или ионы) связываются с молекулами растворителя, образуя соединения, наз-мые сольватами (от латинского solvere – растворять); этот процесс наз-ся сольватацией. В частном случае, когда растворителем я-я вода, эти соединения наз-ся гидратами, а самый процесс их образования – гидратацией.
7.5. Концентрация р-ов.
Процентная концентрация (массовая доля ω) опр-ет массу растворенного в-ва в массе р-ра.
Молярная концентрация (СМ) показывает содержание кол-ва молей растворенного в-ва, приходящегося на 1 литр р-ра.
Нормальная (эквивалентная) концентрация опр-ся кол-вом эквивалента растворенного в-ва, приходящегося на 1 литр р-ра. (СН).
Моляльная концентрация. (Сm) хар-ет кол-во растворенного в-ва, приходящееся на массу растворителя.
7.6. Теория электролитической диссоциации.
Согласно этой теории, при растворении в воде электролиты распадаются (диссоциируют) на положительно и отрицательно заряженные ионы. Положительно заряженные ионы наз-ся катионами; к ним относятся ионы водорода и Ме. Отрицательно заряженные ионы наз-ся анионами; к ним принадлежат ионы кислотных остатков и гидроксид – ионы. Как и молекулы растворителя, ионы в растворе находятся в состоянии неупорядоченного теплового движения.
HCl=H++Cl-
Электролитическая диссоциация – это процесс распада молекул в-в на ионы под действием полярных молекул растворителя, а также при их расплавлении.
7.7. Процесс диссоциации.
В зависимости от структуры растворяющегося в-ва его диссоциация протекает по-разному. Наиболее типичны при этом 2 случая: 1 – это диссоциация растворяющихся солей, т.е. кристаллов с ионной структурой, 2 – диссоциация при растворении кислот, т.е. в-в, состоящих из полярных молекул. 1. Когда кристалл соли (KCl) попадает в воду, то расположенные на его поверхности ионы притягивают к себе полярные молекулы воды. К ионам калия молекулы воды притягиваются своими отрицательными полюсами, а к хлорид-ионам – положительным. Но, если ионы притягивают к себе молекулы воды, то и молекулы воды, с такой же силой притягивают к себе ионы. В то же время притянутые молекулы воды испытывают толчки со стороны других молекул, находящихся в движении. Этих толчков вместе с тепловыми колебаниями ионов в кристалле оказывается достаточно для отделения ионов от кристалла и переход их в раствор. Затем за первым слоем ионов в раствор переходит следующий слой, и т.о. идёт постепенное растворение кристалла. 2. Иначе протекает диссоциация полярных молекул. Молекулы воды, притянувшиеся к концам полярной молекулы, вызывают расхождение ее полюсов – поляризуют молекулу. Такая поляризация в сочетании с колебательным тепловым движением атомов, а также с непрерывным тепловым движением окружающих ее молекул воды приводит в конечном счете к распаду полярной молекулы на ионы.