4.2 Раздел: “Растворы. Энергетика растворения и свойства растворов”

Цель: Изучить строение и свойства растворов, влияние различных факторов на растворимость веществ, научиться делать расчеты по приготовлению растворов.

Агрегатное состояние вещества

В обычных условиях химические частицы не существуют индивидуально. Они образуют вещества в соответствующем агрегатном состоянии: газовом, жидком или твердом. Переход вещества из одного агрегатного состояния в другое не приводит к изменению его состава, но сопровождается изменением его структуры.

Твердые тела характеризуются устойчивостью формы. Составляющие их атомы, ионы и молекулы совершают малые колебания относительно некоторых фиксированных положений. Связь между атомами в твердых телах может быть ионной, ковалентной, металлической, водородной. Возможно образование межмолекулярных связей. Во многих твердых телах одновременно присутствует несколько типов связей.

Вещества, находящиеся в жидком состоянии, текучи, не обладают определенной формой и стремятся сохранить свой объем. Жидкости характеризуются сильным взаимным притяжением молекул и наличием ближнего порядка в их расположении. Молекулы жидкости совершают частые столкновения с ближайшими соседями и относительно более редкие перемещения, приводящие к смене окружения. Влияние жидкой среды на протекание химических процессов может быть весьма значительным, особенно если молекулы жидкого вещества полярны.

Газовое состояние характеризуется слабым взаимодействием составляющих вещество частиц. В результате свободного движения молекул газы заполняют весь предоставляемый им объем. Газообразные вещества обычно химически более активны, чем жидкие и твердые.

Особое состояние газообразных веществ - плазма (в переводе с греческого "вылепленное, оформленное). Плазма - частично или полностью ионизированный газ - образуется в результате термической ионизации атомов и молекул при высоких температурах, под действием электромагнитных полей большой напряженности, при облучении газа потоками заряженных частиц высокой энергии. Плазма отличается от нейтрального газа тем, что в ней наблюдается одновременное взаимодействие большого числа частиц. Кроме того, влияние электрических и магнитных полей на плазму приводит к появлению в ней пространственных зарядов и токов. В состоянии плазмы находится подавляющая часть вещества вселенной: звезды, галактические туманности, межзвездная среда. Около Земли плазма существует в виде "солнечного ветра".

Подавляющее большинство химических реакций происходит в газах или жидкостях (в том числе в растворах), где химические частицы значительно более подвижны. Реакции в твердых телах встречаются очень редко. К ним относятся, например, твердофазная полимеризация мономеров, находящихся в кристаллическом или стеклообразном состоянии под действием радиоактивного излучения или ускоренных электронов.

Растворы

Растворы (истинные) – это гомогенные (однородные) системы переменного состава, состоящие из двух и более компонентов, которые связаны между собой силами физического и химического взаимодействия. Один из компонентов раствора, не меняющий своего агрегатного состояния или взятый в большем мольном количестве – растворитель, остальные – растворенные вещества. Если одним из компонентов является жидкость, а другим — газы или твёрдые вещества, то растворителем считают жидкость.

Содержание растворенного вещества в определенном количестве (массе или объеме) раствора или растворителя называют концентрацией раствора.

Способы выражения концентрации раствора: