- •Рецензент о. І. Панасенко
- •Фазові рівноваги в гетерогенних системах…………………….……50
- •Тема 1. Теплоти хімічних реакцій. Закон Гесса
- •Розчин однієї і
- •Концентрації
- •Приклади розв’язання задач Термодинамічні процеси
- •І Початок термодинаміки. Термохімія.
- •Задачі для самостійного рішення.
- •Іі Початок термодинаміки. Ентропія. Енергії Гіббса, Гельмгольца. Приклади розв’язку задач.
- •Задачі для самостійного рішення
- •Лабораторне заняття №1 Тема: Тепловий ефект хімічної реакції. Теплоти розчинення, гідратації і нейтралізації.
- •Експериментальна частина
- •Обчислення
- •Тема 2. Хімічна рівновага
- •Вплив температури на стан рівноваги
- •Приклади розв’язку задач
- •Задачі для самостійного рішення
- •Лабораторна робота№2 Тема: вивчення рівноваги гомогенної хімічної реакції в розчині.
- •Тема 3. Фазові рівноваги в гетерогенних системах
- •Приклади розв’язку задач
- •Задачі для самостійного рішення
- •Лабораторна робота №3.
- •Експериментальна частина
- •Лабораторна робота №4
- •Експериментальна частина
- •Звіт по роботі повинен обов’язково мати
- •Тема 4. Фізичні властивості розбавлених розчинів електролітів та неелектролітів
- •Рівновага рідина–пар
- •Коефіцієнт розподілу речовини у двох розчинниках, що не змішуються. Екстракція.
- •4.3. Властивості розбавлених розчинів електролітів та неелектролітів.
- •Приклади розв’язання задач
- •1000 Мл розчину містять 0,5 м сахарози
- •400 Мл розчину містять 0, 05 м сахарози
- •1000 Мл розчину – X м сахарози
- •5 Г карбаміду розчинено у 95 г води
- •0,85 Г ZnCl2 cкладає
- •Задачі для самостійного рішення.
- •Лабораторна робота №5
- •Експериментальна частина
- •Лабораторна робота №6
- •Експериментальна частина
- •Лабораторне заняття №7
- •Експериментальна частина
- •Розрахунки:
- •Навчально-методичне видання
- •Коваленко Данило Сергійович фізична хімія
- •Рецензент о. І. Панасенко
4.3. Властивості розбавлених розчинів електролітів та неелектролітів.
В реальних розчинах пропорційність між тиском пари і складом розчину спостерігається лише при концентраціях що непревищують 0,5 моль/л. В розчинах неелектролітів число частинок співспадає з числом молекул, в електролітах число частинок зростає в результаті дисоціації. Рівняння Рауля для розчинів електролітів може бути застосовано з урахуванням дисоціації. Це відбувається при введені у формулу ізотонічного коефіцієнту Вант-Гоффа, що пов’язаний зі ступенем дисоціації:
і=1+ α(к-1)
де к– число іонів, що утворились при дисоціації однієї молекули;
і–ізотонічний коефіцієнт Вант-Гоффа.
Багато властивостей розчинів залежить від кількості розчиненої речовини. Ці властивості називаються колігативними: залежність тиску насиченої пари від мольної частки розчиненої речовини, осмотичний тиск, підвищення температури кипіння, зниження температури замерзання розчину.
Температура замерзання (кипіння) чистого розчиника та розчинів різної концентрації залежить від характеру зв’язку тиску насиченої пари від температури. Наприклад залежність тиску насиченої пари розчиника над розчинами різної концентрації від температури схематично представлено на рисунку 7.
З рисунку видно що криві розчинів проходять нище ніж для чистого розчиника та перетинають криву 4 при більш низьких температурах. Точка перетину відповідає температурі при якій рідкий розчин знаходиться у рівновазі з твердим розчиником, тобто температурі замерзання.
Таким чином, розчини замерзають при більш низький температурі порівняно з чистим розчиником.
Перше слідство із закона Рауля. Зниження температури замерзання пропорційно концентрації розчиненої речовини.
Для розчинів неелектролітів:
(35)
Для розчинів електролітів:
(36)
ΔТзам–зниження температури замерзання;
К–кріоскопічна стала розчиника (град/моль);
Сm–моляльна концентрація розчину (моль/кг).
Друге слідство із закона Рауля. Підвищення температури кипіння пропорційно концентрації розчиненої речовини.
Для розчинів неелектролітів:
(37)
Для розчинів електролітів:
(38)
ΔТкип–підвищення температури кипіння;
Е–ебуліоскопічна стала розчиника (град/моль);
Сm–моляльна концентрація розчину (моль/кг).
Кріоскопічна стала при концентрації розчину 1 моль/кг показує, яким буде зниження температури замерзання розчину.
Ебуліоскопічна стала при концентрації розчину 1 моль/кг показує, яким буде підвищення температури кипіння розчину. Тому ці константи називають ще молярним зниженням (К) або молярним підвищенням (Е) відповідно температури замерзання та кипіння розчину.
Залежать константи тільки від природи розчиника, і можуть бути розраховані за рівнянням Вант-Гоффа:
(39)
де Т – абсолютна температура плавлення розчиника;
l – питома теплота плавлення розчиника.
(40)
де Т – абсолютна температура кипіння розчиника;
λ – питома теплота випаровування розчиника.
На визначені зниження температури замерзання або підвищення температури кипіння розчинів базується відповідно кріоскопічних та ебуліоскопічний методи визначення молекулярної маси розчиненої речовини.
(41)
де М–молекулярна маса розчиненої речовини;
К–кріоскопічна (або ебуліоскопічна) стала розчиника;
g–маса розчиненої речовини (г);
ΔТ–зниження температури замерзання (або підвищення температури кипіння) розчину;
L–маса розчиника (г).
