28. Расчет рН сильных и слабых электролитов.
Сильные кислоты/основания |
pH=-lg*n*Cm(к-ты) [H+]=n*C(к-ты) |
pH=14+lg(n*Cосн) [OH-]=n*Cосн |
Слабые |
pH=1/2pKg-1/2lg*Cк-ты [H+]= |
pH=14-1/2pKg+1/2lg*Cocн [OH-]= |
Буферные растворы – растворы, которые не изменяют значения pH при разбавлении и при введении в раствор небольших количеств сильных кислот или оснований.
Классификация
1. Б. растворы 1 типа: слабая кислота и ее соль
CH3COOH-CH3COONa – ацетатная буферная система
HCOOH-HCOONa – формиатная
H2CO3-NaHCO3 – гидрокарбонатная
К данным буферам относят растворы, образованные солями многоосновных кислот.
NaHCO3-Na2CO3 – карбонатная буферная система
NaH2PO4-Na2HPO4 – фосфатная
2. Б. растворы 2 типа: слабое основание и его соли
NH4OH-NH4Cl – аммиачная буферная система
3. Б. растворы АК и белков
1 типа: pH=pKg-lg(
)
[H+]=
2 типа:
pH=14-pKg+lg(
)
[OH-]=
Буферная емкость, В – количество электролита (кислоты или щелочи) в моль*экв (nэ) добавление которых к 1л буферного раствора изменяет рН на 1
В=
Свойства, которые не зависят от природы растворенного вещества и растворителя, а зависят от числа растворенных частиц. Проявляются в разбравленных растворах летучих соединений.
К коллигативным свойствам растворов относят:
1) понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором;
2) понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов по сравнению с температурами замерзания и кипения чистых растворителей;
3) осмотическое давление.
Коллигативные свойства подчиняются законам Рауля и Вант-Гоффа, которые выведены эмпирическим путем.
1. Понижение давления пара растворителя над раствором, Δр (I закон Рауля): понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором пропорционально молярной доле растворенного вещества.
Математическое выражение: Р 0 –Р = Р0·χ , где Р0 – давление насыщенного пара растворителя над чистым растворителем,
Р – давление насыщенного пара растворителя над раствором,
χ- молярная доля растворенного вещества.
χ = n2 /n1 + n2,
где n1 – количество растворителя;
n2 – количество растворенного вещества, моль.
Если обозначить (Р0–Р) через ΔР, получим:
Р0–Р/Р0 = ΔР/Р0. Это отношение называют относительным понижением давления насыщенного пара растворителя над раствором: ΔР/Р 0 = χ.
Повышение температуры кипения понижение температуры замерзания растворов по сравнению с чистым растворителем.
II з Рауля: повышение t кипения и понижение t замерзания растворов пропорциональны молярной концентрации растворенного вещества.
ΔTк=КЕ*Cm
E – эбулоскопическая константа, См – молярн конц, моль/кг
ΔTз=КК*Cm
К-криоскопическая константа
Молярная концентрация – число моль растворенного вещества, содержащегося в 1кг растворителя.
Сm=
,
моль/кг
Физический смысл коэф-тов: показывают изм-ние t кип и t зам р-ров при конц-ции в-ва 1 моль/кг
КЕ(H2O)=0.52oкг/моль
КК(H2O)=1,86 oкг/моль
tкип= tкип- Δt
tзам= tзам- Δt
ППМ – перегородка, через к-ю могут проходить мол-лы р-ля (мелкие объекты), но не могут мол-лы раст. в-ва (круп объекты).
Осмос – односторонняя диффузия воды (р-ля) через полупроницаемую мембрану, разделяющая р-р и р-ль или 2 р-ра с различной конц-ей.
Осмотич дав-ние – дав-ние, к-е нужно приложить извне, чтобы остановить осмос.
Дав-ние тем больше, чем больше разница конц-ций р-ров.
З. осмотич дав-ния (Вант-Гофф, 1887)
Осм дав-ние прямо пропорц-но его молярной конц-ции:
Росм(π)=СмRT, кПа
R – универс газ пост-ная, Дж/моль*К = 8,31
101,3кПа=1атм=760мм.рт.ст.
В р-рах электролитов осм дав-ние выше, чем осм дав-ние неэлектролита той же конц-ции. Электролит дис-ет на ионы, т.е. общ число частиц в р-ре увеличивается.
Изотонич коэф показывает отношение общего числа частиц в р-ре электролита к исх-му числу мол-л раст в-ва.
Для неэлектролитов i=1
Для электролитов i>1
ΔТ=iKзСм, ΔТ=iКЕСм, Росм=iCmRT
I=1+α(n-1), где n – число частиц, образующихся при диссоциации
i-1=α(n-1)
α=
Дисперсность – раздробленность, рассеянность.
Дисперсная сис-ма – многофазная сис-ма, комп-ты к-рой равномерно распр-ны др в друге и состоит из диперсной фазы и дисперсионной среды.
Дисперсионная среда – сплошная непрерывная фаза.
Дисперсная фаза – сов-ть частиц, равномерно распр-ных в дисперсионной среде.
Дисперсная сис-ма должна удовлетворять требованиям:
1. Гетерогенность – иметь неск-ко фаз, отличающихся по св-вам
2. Раздробленность – дисперсность
3. Дисперсная фаза должна быть нерастворима в дисперсионной среде
Классификация
1. По агрегат сост-ю дисперсионной среды и дисперсной фазы.
2. По размеру частиц дисперсной фазы
3. По хар-ру взаим-вия м/у частицами дисперсной фазы и дисперсионной среды, дисперсные сис-мы подразд-ют на:
Лиофильные коллоиды – обр-ся самопроизвольно благодаря интенсивному взаимодействию м/у частицами дисперсной среды и дисперсионной фазы. Сохр-ют устойчивость без стабилизаторов. Структурная ед-ца – макромолекула.
Лиофобные – сис-мы, в к-рых почти полностью отсутствуют взаим-вия м/у дисперсионными средой и фазой. Эти сис-мы пол-ют только с затратой энергии и устойчивы в присутствии стабилизаторов. Структурная ед-ца сис-мы – мицелла.
