3.Осмос, осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа для бесконечно разбавленных растворов неэлектролитов.

Закон: Осмотическое давление раствора равно газовому давлению, которое производило бы растворенное вещество, находясь в газообразном состоянии и занимая объем, равный объему раствора.

 ,где Р_осм – осмотическое давление, кПа;

с – молярная концентрация растворенного вещества, моль/л;

R – универсальная газовая постоянная, 8,314 Дж/(моль×К);

Т – абсолютная температура, К;

V(р-ра) – объем раствора, л.

 

Процесс самопроизвольного перехода растворителя

(диффузия) через полупроницаемую  мембрану, называемый осмосом.

Давление,   которое   необходимо   приложить    к раствору, чтобы осмос прекратился, называется осмотическим давлением. Если давление, приложенное к более концентрированному раствору, больше осмотического, то растворитель будет переходить  из раствора в растворитель. Процесс носит название  обратный осмос и используется для очистки природных и  сточных вод, в частности, может  быть использован для водоподготовки в теплоэнергетике.

Зависимость осмотического давления от температуры и концентрации описывается уравнением:

π = с(В)RT, где π – осмотическое давление; с(В) – молярная концентрация растворенного вещества, моль/л; R – универсальная газовая постоянная; T – температура, К.

4.Замерзание и кипение бесконечно разбавленных растворов неэлектролитов.

2-й закон Рауля: понижение температуры замерзания или повышение температуры кипения растворов прямо пропорционально их моляльной концентрации.

Математические выражения:

Коэффициенты пропорциональности К и Е называются:

К - криоскопическая константа

Е - эбуллиоскопическая константа -

Коэффициенты К и Е являются характеристиками данного растворителя и показывают понижение температуры замерзания или повышение температуры кипения вызываемое растворением 1 моль вещества в 1 кг этого растворителя. Величины табличные для каждого растворителя.

5.Электролиты: современная теория диссоциации, классификация, коллигативные свойства, изотонический коэффициент.

Электроли́т — вещество, расплав или раствор которого проводит электрический ток вследствие диссоциации на ионы, однако само вещество электрический ток не проводит. Примерами электролитов могут служить растворы кислот, солей и оснований. Электролиты — проводники второго рода, вещества, которые в растворе (или расплаве) состоят полностью или частично из ионов и обладающие вследствие этого ионной проводимостью.

Основными положениями теории электролитической диссоциации

являются следующие:

1. Электролиты в растворах под действием растворителя самопроизвольно распадаются на ионы. Такой процесс называется электролитической диссоциацией. Диссоциация также может происходить при плавлении твердых электролитов (термическая диссоциация электролитов).

2. Ионы отличаются от атомов составом и свойствами. В водных растворах ионы находятся вгидратированном состоянии. Свойства гидратированных ионов и ионов в газообразном состоянии вещества различны.

3. В растворах или расплавах электролитов ионы движутся хаотично. При пропускании через раствор или расплав электрического тока, ионы движутся направленно: катионы – к катоду, анионы – к аноду. Раствор или расплав электролита является проводником с ионной проводимостью – проводником II рода.

В свете теории электролитической диссоциации можно дать определения основаниям, кислотам и солям как электролитам.

По степени диссоциации различают сильные электролиты  слабые электролиты  и электролиты средней силы 

Коллигативными называются свойства растворов, которые не зависят от природы растворенного вещества, а только от его концентрации. Такие свойства проявляются в полной мере в идеальных растворах.

Идеальными называются растворы, при образовании которых не происходит изменения энтальпии и объема системы, не идут химические реакции между компонентами, а силы межмолекулярного взаимодействия между всеми компонентами одинакова. Наиболее близки к идеальным – разбавленные растворы неэлектролитов.

Для бесконечно разбавленных растворов, состояние которых близко к состоянию идеальных, такими свойствами являются:

– осмотическое давление;

– понижение давления насыщенного пара над раствором;

– повышение температуры кипения;

– понижение температуры замерзания раствора.

Изучение коллигативных свойств разбавленных растворов используется для определения молярной массы растворенного вещества, а также его степени диссоциации или показателя ассоциации. 

Изотонический коэффициент (также фактор Вант-Гоффа; обозначается i) — безразмерный параметр, характеризующий поведение вещества в растворе. Он численно равен отношению значения некоторого коллигативного свойства раствора данного вещества и значения того же коллигативного свойства неэлектролита той же концентрациипри неизменных прочих параметрах системы:

 ,

где solut. — данный раствор, nel. solut. — раствор неэлектролита той же концентрации, T_bp — температура кипения, а T_mp — температура плавления (замерзания).