Завдання для виконання самостійної роботи.

1. Що називають розчином?

2. Який розчин називається насиченим?

3. Який розчин називається перенасиченим?

4. Охарактеризувати фізико-хімічний аналіз розчинів.

5. Температура кристалізації розбавлених розчинів.

6. Температура кипіння розбавлених розчинів.

7. Пояснити процес сольватації.

8. Пояснити процес гідратації.

9. Скласти схему розчинення кристалів у воді.

10. Як впливає температура на розчинність твердих тіл?

Самостійна робота № 7

Тема: Перший та другий закон Коновалова. Визначення молекулярної ваги.

Стислі теоретичні відомості Перший та другий закон Коновалова.

Якщо два компонента розчину леткі, то пар буде містити два компонента. Оскільки відносний вміст компонентів в парах в загальному випадку буде відрізнятися від відносного вмісту їх в рідинах. Для простих систем легко встановлюють відношення між складом розчину і пару, врівноваженого з ним. Тільки в системі, компоненти якої володіють однаковим тиском пару в чистому стані, склад пару над розчином дорівнює складу розчину. В інших випадках склад пару відрізняється від складу розчину і тим в більшому ступені, чим більше розрізняються тиски пару над чистим компонентами. В простих системах відносний вміст компонента, який володіє великим тиском пару в чистому стані, завжди вище в парах, чим в рідинах.

Залежність складу пару від складу розчину і загального тиску характеризується двома законами, які відкрив Д.П. Коновалов (1881) і носять його ім’я.

Перший закон Коновалова характеризує відношення між вмістом врівноважених рідин і пару, і вплив додавання того чи іншого із компонентів на загальний тиск пару.

Перший закон Коновалова формується наступним чином:

а) підвищення відносного вмісту певного компонента в рідкій фазі завжди викликає збільшення відносного вмісту його і в парах;

б) в рухомій системі пар, порівняно з рідиною, яка знаходиться з ним врівноваженою, відносно багатий тому із компонентів, додавання якого до системи підвищує загальний тиск пару, т.е. знижує температуру кипіння суміші при певному тиску.

Другий закон Коновалова відноситься до більш конкретного випадку. Із діаграми «Залежність загального і парціального тиску пару від вмісту в системі з позитивними і негативними відхиленнями» видно, що в деяких системах криві загального тиску пару виходять за межі інтервалу, які огороджені тиском насиченого пару чистих компонентів, утворюючи відповідно максимум і мінімум. Розчини, які відповідають точкам максимуму або мінімуму, називаються азеотропними, вони відіграють велику роль в процесах перегонки.

Другий закон Коновалова: точка максимуму і мінімуму на кривої загального тиску пару відповідає розчинам, склад яких однаковий зі складом врівноваженого з ним пару.

Визначення молекулярної ваги речовини методами кріоскопії і ебуліоскопії.

1) Якщо кріоскопічна константа к даного розчинника відома, то використовуючи формулу, можна знайти дослідним шляхом молекулярну масу розчинених речовин:

2) Пристрій для кріоскопічних вимірів.

У широкий товстостінний стакан з мішалкою, оточений зверху для термоізоляції ватою, кладуть охолоджену суміш з снігу або льоду і повареної солі. У цю суміш крізь кришку склянки опускають широку пробірку, в яку на пробці встановлюють більш вузьку пробірку, яка має боковий тубус, необхідний для введення наважки досліджуваної речовини. Пробірка закривається пробкою, крізь яку проходять термометр та мішалка.

3) Можна розрахувати молекулярну вагу, використовуючи ебуліоскопічну константу К:

Використовуючи цю формулу, визначають молекулярну вагу розчинених речовин по підвищенню точки кипіння розчину:

; ; ; .

З цих формул видно, що всі фізичні властивості речовин неелектролітів залежать від кількості молів розчиненої речовини (n), а саме від часткової концентрації розчину, так як по кількості молів розчиненої речовини можливо знайти кількість молекул або часткову концентрацію розчину, яка виражається кількістю частин розчиненої речовини у визначеному об'ємі розчинника.