21.Физ и хим св-ва воды. Диаграмма состояния воды.

Физ св-ва воды. Чистая вода представляет собой бесцветную прозрачную жидкость. Плотность воды при переходе ее из твердого состояния в жидкое не уменьшается, как почти у всех др веществ, а возрастает. При нагревании воды от 0 до 4 °С плотность ее также увеличив. При 4 °С вода имеет максимальн плотность, и лишь при дальнейшем нагревании ее плотность уменьшается. Вода обладает аномально высокой теплоемкостью. Поэтому в ночное время, а также при переходе от лета к эиме вода остывает медленно. При 4°С вода обладает максимальной плотностью.При нагревании воды часть теплоты затрачивается на разрыв водородных связей (энергия разрыва водородной связи в воде). Этим объясняется высокая теплоемкость воды.

Диаграмма состояния (или фазовая диаграмма) -графическое изображение зависимости между величинами, харак-щими состояние системы, и фазовыми превращениями в системе (переход из твердого состояния в жидкое, из жидкого в газообразное и т. д.). Для однокомпонентных систем обычно используются диаграммы состояния, показывающие зависимость фазовых превращений от температуры и давления; они называются диаграммами состояния в координатах Р — Т. Диаграмма показывает те состояния воды, которые термодинамически устойчивы при определенных значениях температуры и давления. Она состоит из трех кривых, разграничивающих все возможные температуры и давления на три области, отвечающие льду, жидкости и пару.

Химические свойства воды. Молекулы воды отличаются большой устойчивостью к нагреванию. Однако при температурах выше 1000 °С водяной пар начинает разлагаться на водород и кислород. Процесс разложения вещества в результате его нагревания называется термической диссоциацией. Термическая диссоциация воды протекает с поглощением теплоты. Вода — весьма реакционноспособное вещество. Окснды многих металлов и неметаллов соединяются с водой, образуя основания и кислоты; некоторые соли образуют с водой кристаллогидраты (см. § 75); наиболее активные металлы взаимодействуют с водой с выделением водорода.Вода обладает также каталитической способностью.

22.Законы Рауля и Вант-Гоффа для растворов неэлектролитов

В 1886 г. Вант-Гофф * показал, что для растворов неэлектролитов невысоких концентраций зависимость осмотического давления от концентрации и температуры раствора выражается уравнением (закон Вант-Гоффа):Р = CRT;Р — осмотическое давление раствора, кПа; С — его молярная концентрация (молярность), моль/л; R — универсальная газовая постоянная, 8,314 Дж/(моль-К); Т—абсолютная температура раствора.

Молярность раствора С представляет собой отношение количества растворенного вещества n к объему раствора V (л) С = n/V -а количество вещества равно его массе m, деленной на молярную массу М. Отсюда для молярности раствора получаем:

С =m/MV/. Подставляя это значение С в уравнение Вант-Гоффа, найдем:

PV = mRT/M. Это уравнение позволяет по величине осмотического давления раствора определять молярную массу (а значит, и относительную молекулярную массу) растворенного вещества.

В 1887 г. французский физик Рауль, изучая растворы различных нелетучих жидкостей и веществ в твердом состоянии, установил закон, связывающий понижение давления пара над разбавленными растворами неэлектролитов с концентрацией:

относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно молярной доле растворенного вещества. Математ выражением закона Рауля явл уравнение: (Ро — Р)/Ро=N_2,;N₂ — молярная доля растворенного вещества.