12. Розчин – гомогенна термодинамічно стійка система змінного складу, яка складається з двох або більшого числа компонентів.

За агрегатним станом:

• Тверді – більшість сплавів. Наприклад, сплав Ag i Au, KCl і KBr

• Рідкі – утворюється при розчиненні десперсної фази в дисперсійному середовищі. Наприклад, сіль і воді, цукор і вода.

• Газоподібні – суміші газів. Наприклад, повітря.

За концентрацією:

• Розбавлені – W

• Концентровані – W

За рочинністю розчиненої речовини:

• Добре розчинні – K 1г/100г. води

• Малорозчинні – 0,001г/100г. K 1г/100г. води

• Нерозчинні - K 0,001г/100г. води

• Насичені - такий розчин, який знаходиться в рівновазі з твердою фазою розчиненої речовини і містить максимально можливу за даних умов кількість цієї речовини.

• Ненасичений - розчин містить менше розчиненої речовини, чим необхідно для насичення.

• Перенасичений - при певній температурі містять більше розчиненої речовини, чим це обумовлено межею розчинення. Його можуть утворити наприклад, сульфат і тіосульфат натрію Na2S2O3.

13. Масова частка розчиненої речовини (%) виражається числом грамів розчиненої речовини, що знаходиться в 100 г розчину:

Молярна концентрація еквівалентів (нормальна концентрація, нормальність) визначається числом молів еквівалентів розчиненої речовини, яка міститься в 1 л розчину. Нормальність виражають в моль/л і позначають Сf , н. або N.

14. Мольна частка χ (хі) - відношення кількості розчиненої речовини в молях до загальної кількості всіх речовин у розчині. Виражається в частках від одиниці.

Молярна концентрація (молярність) виражається числом молів розчиненої речовини, що міститься в 1л розчину (моль/л). Молярність позначається літерою СМ або М.

Моляльна концентрація (моляльність) визначається числом молів розчиненої речовини, що міститься в 1 кг розчинника (моль/кг).

15. Хімічна теорія (сольватна теорія) розчинів, розроблена Д. І. Менделєєвим (1887 рік). Відповідно до цієї теорії в процесі розчинення істотну роль відіграють як хімічні процеси, пов'язані із взаємодією розчиненої речовини з розчинником, так і фізичні, пов'язані з дифузією й рівномірним розподілом однієї речовини в середовищі іншої. У результаті взаємодії розчинника з розчиненою речовиною утворюються нестійкі сполуки, які називають сольватами (якщо розчинником є вода, то сполуки називають гідратами), що знаходяться в стані рівноваги, а процес їх утворення в результаті взаємодії компонентів розчину – сольватацією (гідратацією).. Розпад речовини на гідратовані іони пов'язаний з явищем іонізації (народженням іонів). Розчинення — це сукупність двох процесів: сольватації (гідратації) і іонізації.

Загальний енергетичний ефект залежить від співвідношення виділеної й поглинутої енергії. Якщо витрати енергії на руйнування розчиненої речовини(ΔUкр.р.) більші за енергію, що виділилася при гідратації (ΔHгідр.), то процес протікає ендотермічно. Якщо навпаки (ΔUкр.р. < ΔHгідр.), то процес протікає екзотермічно. Прикладами ендотермічних процесів є розчинення KNO3, NH4NO3, NaCl, KCl, KNCS та ін. Навпаки, розчинення кислот H2SO4, HNO3, HCl і лугів NaOH, KOH відбувається з виділенням теплоти.

16. Необхідно враховувати хімічну природу газу і можливість утворення хімічних сполук при взаємодії газу з розчинником.

Залежність розчинності газу від тиску виражається законом Генрі- Дальтона: розчинність газу при постійній температурі в рідині прямо пропорційна його парціальному тиску. m = kp, де m – маса газу, який розчиняється в 1 л розчинника; р – тиск газу (або парціальний тиск у разі суміші газів); k – коефіцієнт, який характеризує природу компонентів розчину.

Відомо, що всі біологічні рідини, і зокрема кров, є водними розчинами багатьох неорганічних і органічних речовин, тому розчинність у ній кисню, вуглекислого газу і азоту є меншою, ніж у чистій воді.

На певній висоті за умов зниженого тиску виникає гірська хвороба. При цьому значно зменшується концентрація кисню в крові (кисневе голодування), різко збільшується легенева вентиляція.

При опусканні на глибину внаслідок збільшення тиску концентрація газів у крові збільшується. При швидкому підніманні водолазів з глибини різке зниження тиску призводить до бурхливого виділення розчинених у крові газів. Утворені бульбашки закупорюють капілярні кровоносні судини (газова емболія), порушують кровопостачання органів, що може спричинити серйозні функціональні розлади. Тому для попередження кесонної хвороби людину з глибини слід піднімати на поверхню повільно.

17. 1. Розчинність газів при постійному тиску зменшується із зростанням температури. Кип'ятінням розчину можна практично повністю позбавитися розчинених в рідині газів.

2. Розчинність газів у розчинах електролітів менша, ніж у чистому розчиннику.

Закон Сєчєнова: логарифм відношення розчинності газу у чистому розчиннику і розчині електроліту прямо пропорційний концентрації електроліту.

18. Рідини одна в одній можуть розчинятися обмежено (олія-вода, ртуть- вода) або необмежено (спирт-вода, толуен-бензен). Розчинність обмежено розчинних рідин залежить від температури. При нагріванні взаємна розчинність рідин збільшується і при деякій температурі настає необмежена взаємна розчинність компонентів. Критична температура розчинення - це температура при якій обмежена розчинність переходить в необмежену.

При підвищенні температури розчинність більшості твердих речовин збільшується, проте для деяких сполук вона може зменшуватися. Зменшення розчинності з підвищенням температури характерне для речовин, розчинення яких супроводжується виділенням теплоти. Це, наприклад, Са(ОН)2, гіпс СаSO4∙2Н20.

Вплив природи розчинника і розчиненої речовини виражається правилом “подібне розчиняється в подібному”. Полярні та іонні сполуки добре розчиняються в полярних розчинниках (вода, спирти), а неполярні (прості речовини, вуглеводні) – у неполярних(вуглеводні, тетрахлорметан). 

19. Залежність зниження тиску пари розчинів від їх концентрації виражається першим законом Рауля: відносне зниження тиску насиченої пари над розчином прямо пропорційне мольній частці розчиненої речовини. Математично цей закон Рауля можна записати так:

де р0 - тиск пари чистого розчинника; р - тиск пари розчину; χ - мольна частка розчиненої речовини; Δр = р0 - р - зниження тиску пари;

20. Температура кипіння рідини це температура, за якої тиск її насиченої пари стає таким, що дорівнює зовнішньому тиску. Температура кипіння розчину вища за температуру кипіння розчинника.

Температурою замерзання рідини є температура, за якої тиск насиченої пари цієї над її рідкою фазою стає таким, що дорівнює тиску пари над її твердою фазою. Температура кристалізації розчину менша за температуру кристалізації розчинника.

Рауль показав (другий закон), що підвищення температури кипіння (Δtкип) або зниження температури замерзання (Δtзам) розчину прямо пропорційне моляльній концентрації розчиненої речовини, або

де Сm - моляльна концентрація розчину; kеб і kкр - коефіцієнти пропорційності, ебуліоскопічна і кріоскопічна сталі

21. Закон осмотичного тиску: (осмотичний тиск розчину прямо пропорційний його молярній концентрації за певної температури) осмотичний тиск розчину чисельно дорівнює тиску, який чинила би розчинена речовина, якби вона при тій же самій температурі знаходилася в газоподібному стані і займала об'єм, що дорівнює об'єму розчину

де п- осмотичний тиск розчину, кПа або атм; См - молярна концентрація розчину, моль/л; R - універсальна газова стала (8,314 Дж/(моль-К або 0,082 л·атм/(моль · K)); Т - абсолютна температура, К.

При однакових концентраціях розчинів електролітів і неелектролітів значення Δр, Δtкип, Δtкрист - будуть мати більші значення в розчинах електролітів, що пов'язано з дисоціацією їх на іони. Коефіцієнт, що пов'язує відхилення від законів Вант-Гоффа та Рауля в розчинах електролітів називається - ізотонічний коефіцієнт. Ізотонічний коефіцієнт - розраховують експериментально, як відношення дослідних даних (Росм, Δр, Δtкип, Δtкрист) до розрахункових: і = Р 1 осм: Росм= Δр 1 : Δр = Δt1 кип : Δtкип = Δt 1 крист : Δtкрист

Ізотонічний коефіцієнт дорівнює відношенню загального числа часток   у розчині до числа розчинених молекул   :