Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «МАТИ – Российский государственный технологический университет имени К. Э. Циолковского»

Кафедра «Моделирование систем и информационные технологии»

РАСТВОРЫ

Методические указания

к практическим занятиям

по курсу «ХИМИЯ»

Составители:

Белова С.Б.

Белов С.П.

МОСКВА 2013

Методические указания к практическим занятиям

по дисциплине «Химия» / сост. С.Б.Белова, С.П.Белов ─ М.: ИТЦ МАТИ, 2013. - 20 с.

© Белова С.Б.,

Белов С.П.

составление, 2013

© ИТЦ МАТИ,

оформление, 2013

Цель работы Получить теоретические навыки определения состава жидких растворов.

.

1. Растворы

Растворы — это однородные смеси (гомогенные системы) переменного состава, содержащие два или более вещества.

Из составных частей раствора одно вещество считается растворителем, остальные — растворенными веществами. Растворитель — это вещество, в среде которого равномерно распределяются растворенные вещества; растворитель является основной составной частью раствора и обычно присутствует в нем в большем количестве. Растворитель может образовывать растворы различных растворенных веществ, например растворы разных солей в одном и том же растворителе — воде, а одно и то же растворенное вещество может давать растворы в различных растворителях, например растворы бромида натрия в воде и этаноле как растворителях.

В отличие от гомогенных смесей растворов, гетерогенные системы (суспензии, эмульсии и др.) к растворам не относятся, а представляют собой дисперсные системы. Растворы отличаются от дисперсных систем по размерам частиц дисперсной фазы, т. е. частиц растворенного вещества; имеется и ряд других отличий (табл.1). В широком смысле под растворами понимаются гомогенные смеси в любом агрегатном состоянии. В химической практике более важны жидкие гомогенные смеси, приготовленные на основе жидкого растворителя. Именно жидкие смеси в химии обычно называют просто растворами. В качестве же дисперсной фазы для получения жидких растворов могут быть использованы вещества, находящиеся в любом состоянии (твердом, жидком или газообразном). Примеры. Водный раствор диоксида углерода, водный раствор жидкого этанола ; водный раствор твердого гидроксида натрия .

Таблица 1. Некоторые характеристики растворов и суспензий

Истинный раствор	Коллоидный раствор	Суспензия
Молекулярно-дисперсная система Размер частиц м Частицы нельзя обнаружить оптическими методами	Коллоидно-дисперсная система Размер частиц Частицы можно обнаружить с помощью ультрамикроскопа	Грубодисперсная система Размер частиц м Частицы можно обнаружить визуально или с помощью микроскопа Частицы задерживаются бумажным фильтром
Частицы проходят через бумажный фильтр

Важно то, что после смешивания жидкого растворителя и растворенного вещества в любом агрегатном состоянии образующаяся гомогенная смесь (раствор) остается жидкой. Наиболее распространенным и широко применяемым в химической практике растворителем является вода. Кроме нее, но в значительно меньших масштабах, в неорганической химии используются жидкий аммиак и жидкий диоксид серы. В органической химии в качестве растворителей применяются этанол, ацетон, тетрахлорид углерода. трихлорэтилен, сероуглерод. бензол и др.

Растворы имеют чрезвычайно большое практическое значение; в лабораторных и в промышленных условиях большинство химических реакций проводят в растворах. Кроме того, именно в растворах протекают химические реакции, лежащие в основе обмена веществ в живых организмах.

Растворы делятся на истинные и коллоидные растворы; различия между ними приведены выше (см. табл. 1). В истинных растворах (часто называемых просто растворами) частицы растворенных веществ невидимы ни визуально, ни с помощью микроскопа. Частицы относительно свободно передвигаются в среде растворителя: в этом отношении они ведут себя подобно молекулам газа.

В качестве растворенных веществ в истинных растворах могут содержаться неэлектролиты в виде молекул и электролиты о виде ионов.

Пример. Глюкоза — неэлектролит в водном растворе и находятся в растворе в виде молекул; хлорид кальция —электролит в водном растворе и содержится в растворе в виде ионов и .

Вещества с очень большими по размерам и очень сложными по составу молекулами (макромолекулами) способны образовывать отдельные фазы и поэтому давать коллоидные растворы (дисперсные системы). В коллоидных растворах дисперсная фаза обычно находится в виде частиц, имеющих диаметр от до м и содержащих от тысяч до миллиарда атомов.