10 Билет

При растворении кристаллов происходит их разрушение, что требует затраты энергии. Поэтому растворение должно сопровождаться поглощением теплоты. Но иногда наблюдается выделение теплоты. Потому что в момент растворения происходит взаимодействие между растворителем и растворенным веществом, при котором выделяется больше энергии, чем требуется на разрушение кристаллической решетки. Процесс взаимодействия молекул или ионов растворенного вещества с молекулами растворителя при растворении называется сольватацией, а образующиеся соединения – сольватами. Когда растворителем является вода, то происходит процесс гидратации, а образующиеся соединения – гидраты (CuSO₄∙5H₂O – медный купорос). Это нестойкие соединения, и во многих случаях разлагаются при выпаривании.

Многие вещества выделяются из растворов в виде кристаллов, которые содержат кристаллизационную воду. Причем на каждую молекулу растворенного вещества приходится определенное количество воды. Вещества, которые содержат молекулы воды – кристаллогидраты, а содержащаяся в них вода – кристаллизационная. Они достаточно прочны и при выпаривании кристаллы сохраняют воду.

Растворимость – это способность растворяться в том или ином растворителе. Мерой растворимости служит концентрация его насыщенного раствора. Поэтому численно растворимость может выражаться теми же способами, что и концентрация. Растворимость различных веществ в воде различна. Если в 100г воды растворяется более 10г вещества, то такое вещество хорошо растворимо. Если растворяется меньше 1г, то малорастворимое, если растворяется менее 0,01г, то нерастворимое.

Растворимость уменьшается с понижением температуры. Поэтому при охлаждении горячих пересыщенных растворов избыток вещества выделяется, но если охлаждать медленно, то выделение может и не произойти. Этот раствор получается перенасыщенным. В спокойном состоянии он остается без изменений. Но если добавить в раствор ещё немного вещества, то он сразу начнет выкристаллизовываться.

Осмос - это проникновение растворителя (напр., воды) из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией через полупроницаемую мембрану. Мембрана пропускает только растворитель, задерживая растворенные в нем вещества.

Замерзание и кипение растворов. Индивидуальные свойства характеризуются своими температурами перехода из одного агрегатного состояния в другое. Иначе дело обстоит с растворами. Присутствие растворенного вещества повышает температуру кипения и понижает температуру замерзания тем сильнее, чем больше концентрация вещества. В большинстве случаев выкипает только растворитель. Из этого следует, что концентрация раствора в ходе замерзания/кипения возрастает. Таким образом, раствор кристаллизуется и кипит не при конкретной температуре, а при определённом интервале температур. Разность между температурой кипения раствора и растворителя называют повышением температуры кипения раствора ∆t_{кип.р-ра}= t_{кип.р-ра}-t_{кип.растворителя} . Разность между температурой замерзания раствора и растворителя называют понижением температуры замерзания раствора ∆t_{зам.р-ра}= t_{зам.растворит.}-t_{зам.р-ра} .