Лекція № 6

Тема: Теорія розбавлених розчинів, дифузія та осмос, закон Вант-Гоффа.

Мета: Вивчити властивості розчинів електролітів та неелектролітів, навчитися визначати осмотичний тиск та залежність його від концентрації, температури, ступеню дисоціації.

Фізичні властивості розчинів, дифузія, осмос.

Дифузія - це самодовільне проникнення молекул одної речовини між молекулами іншої речовини. Дифузія краще за все проходить в газах, гірше - у рідинах. Рушійною силою дифузії є кінетична енергія молекул чи ентропійний фактор. З підвищенням температури дифузія збільшується. Дифузія має велике значення для харчової промисловості. Дає можливість забезпечити повноту смаку, кольору, аромату харчових продуктів. Велике значення має однобічна дифузія - дифузія крізь проникливу перегородку, що називається осмосом.

Напівпроникними називають мембрани, які пропускають маленькі частки (іони), а великі молекули не пропускають. Вони бувають: природні і синтетичні. Природні - оболонки клітин організмів. Штучні - пергамент, целофан.

Коли осмотичний тиск підвищується - це явище називають гіпертонією, такий тиск називають гіпертонічним.

Коли осмотичний тиск знижується - це явище називається гіпотонією, тиск - гіпотонічним.

Гіпотонічний тиск може починатися, якщо у внутрішньому сосуді помістити воду, а в зовнішньому - концентрований розчин цукру. Коли концентрації розчинів у сосудах однакові, то тиск не змінюється і називається ізотонічним.

Для нормального існування клітини у ній повинен бути ізотонічний тиск. Осмос і осмотичний тиск відіграють велику роль у житті на землі. Шляхом осмосу здійснюється харчування, дихання та обмін речовин. Відіграє велику роль у харчовій промисловості, де має справу з різними видами мікроорганізмів. У хлібопеченні використовують дріжджі, для того щоб вони в процесі життєдіяльності виділяли фермент зимазу, для прискорення бродіння цукру в борошні, з метою отримання СО₂. Осмос дає можливість регулювати технологічний процес.

Рівняння для визначення осмотичного тиску:

ПV = nRT

П = nRT/V

де, n - кількість молей розчиненої речовини

V - об'єм розчину

R - газова постійна

Т - температура по Кельвіну

П - осмотичний тиск.

Для розчинів електролітів в рівнянні Вант-Гоффа використовують ізотонічний коефіцієнт:

П = іnRT/V

Лекція № 7

Тема: Закони Рауля для відносного зниження тиску пару речовини, температура замерзання та кипіння.

Мета: Навчитися визначати тиск розчину, температуру замерзання та кипіння, ізотонічний коефіцієнт, ступінь дисоціації, вплив концентрації на тиск та температуру. Визначати молекулярну вагу кріоскопічним та ебуліоскопічним методом.

Закони Рауля для відносного зниження тиску над розчином

Тиск пари над чистим розчинником буде вище, а над розчином нижче. Це було доказано французьким вченим Раулем.

Закон Рауля: « Відносне зниження тиску пари над розчином дорівнює молярній концентрації розчиненої речовини».

Математичний вираз закону:

де, Ро-тиск пари над чистим розчинником

Р - тиск пари над розчином

n - кількість молей розчиненої речовини

N - кількість молей розчинника.

Концентрація в молярних частках - це відношення кількості молів розчиненої речовини до суми кількості молів розчиненої речовини і розчиннику:

n / N + n