- •Контрольные работы общая химия
- •1. Классы неорганических соединений
- •1.1. Классификация неорганических веществ
- •1.2. Понятие о степени окисления
- •1.3. Оксиды
- •1.4. Основания
- •1.5. Кислоты
- •1.6. Соли
- •1.7. Примеры решения задач
- •1.8. Задачи для самостоятельного решения
- •2. Химическая термодинамика
- •2. 1. Основные понятия
- •2.2. Первый закон термодинамики. Энтальпия
- •2.3. Термохимия
- •2.4. Энтропия. Энергия Гиббса
- •2.5. Примеры решения задач
- •2.6. Задачи для самостоятельного решения
- •3. Химическая кинетика и равновесие химических реакций
- •3.1 Кинетика химических реакций
- •3.1.1 Зависимость скорости от концентрации
- •3.1.2.Зависимость скорости от температуры
- •3.1.3. Зависимость скорости реакции от катализатора
- •3.2. Равновесие химических реакций
- •3.2.1. Равновесие в гомогенных системах
- •3.2.2. Равновесие в гетерогенных системах
- •3.3. Примеры решения задач
- •3.4. Задачи для самостоятельного решения
- •4. Растворы
- •4.1. Общие свойства растворов
- •4.1.1. Классификации растворов
- •4.1.2. Коллигативные свойства растворов
- •4.2 Свойства растворов электролитов
- •4.2.1. Равновесие в растворах электролитов
- •4.2.2. Ионно-обменные реакции в растворах электролитов
- •4.2.3. Ионное произведение воды
- •4.2.4. Гидролиз солей
- •4.3. Примеры решения задач
- •4.4. Задачи для самостоятельного решения
- •5. Электрохимические процессы
- •5.1. Степень окисления элемента
- •6.2. Окислительно-восстановительные реакции
- •5.3. Основные понятия электрохимических процессов
- •5.4. Ряд напряжений металлов
- •5.5. Гальванический элемент
- •5.6. Электролиз
- •5.7. Явление поляризации. Напряжение разложения
- •5.8. Примеры решения задач
- •5.9. Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольные вопросы
- •6. Коррозия металлов
- •6.1.1. Классификация коррозионных процессов
- •Катодные процессы при коррозии
- •6.2. Методы защиты от коррозии
- •6.3. Примеры решения задач
- •6.4. Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольные вопросы
- •7. Химия металлов
- •7.1. Металлическая связь
- •7.2. Зонная теория кристаллов
- •7.3. Химические свойства металлов
- •7.4. Способы получения металлов
- •7.5. Способы очистки металлов
- •10.6. Сплавы металлов
- •7.6. Диаграммы состояния веществ, образующих
- •7.2. Диаграммы состояния веществ с неограниченной растворимостью
- •7.3. Диаграммы состояния веществ, образующих
- •7.7. Примеры решения задач
- •7.8. Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольные вопросы
- •8. Химическая идентификация и анализ вещества
- •8.1. Качественный анализ
- •Кислотно-основная классификация катионов
- •Некоторые реагенты для идентификации катионов
- •8.2. Количественный анализ
- •8.3. Инструментальные методы анализа
- •8.4. Примеры решения задач
- •8.5. Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический Список Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Перечень задач для выполнения контрольных работ
- •Список важнейших кислот
- •Константы диссоциации некоторых кислот и оснований
- •Приближенные значения коэффициентов активности ионов в водных растворах
- •Стандартные электродные потенциалы металлов
4. Растворы
4.1. Общие свойства растворов
Раствор это гомогенная система, состоящая из растворителя и растворенного вещества (веществ), содержание которых можно изменять в некоторых пределах не нарушая однородности Растворитель – это вещество, агрегатное состояние которого принимает раствор.
4.1.1. Классификации растворов
Существует большое количество классификаций растворов. Ниже приведены наиболее распространенные из них.
По агрегатному состояниюрастворы делят на жидкие, твердые и газообразные. Если растворитель и растворенное вещество находится в одном агрегатном состоянии, то растворителем считают тот компонент, которого больше.
В соответствии с этой классификацией можно выделить следующие типы растворов: твердое вещество в жидкости; газ в жидкости; жидкость в жидкости; твердое в твердом (твердые растворы) и т.д
По размеру частиц (растворитель – жидкость, газ) растворы делят на коллоидные – если размеры частиц больше 1 нм и меньше 100 нм (например, молоко) и истинные – если размеры растворенного вещества меньше 1 нм = 10-9 м. Истинные растворы, в свою очередь делят на молекулярные (раствор сахара в воде) и ионные (раствор хлорида калия в воде).
По количеству компонентов растворенного вещества и растворителя: бинарные, тройные и т.д.
Важной характеристикой жидких растворов является проводимость (проводят ли электрический ток, содержат ли компоненты, которые способны переносить электричество). Это определяет многие свойства растворов, и, соответственно, дает нам ответ на вопрос какими законами необходимо пользоваться при описании раствора.
С позиции проводимости растворы можно разделить на электролиты и неэлектролиты.
Электролиты – вещества, растворы которых проводят электрический ток и растворенное вещество, преимущественно находится в виде ионов:
АВ +nS ⇄ АВnS ⇄ А+xS + В– (n – x)S,
где S – молекулы растворителя.
Неэлектролиты – вещества, растворы которых не проводят электрический ток и растворимое вещество находится в виде молекул, т.е. не распадается на ионы.
АВ +nS ⇄ АВnS
Для характеристики процесса растворения твердого вещества в жидкости вводят величину коэффициента растворимости (растворимость) – количество вещества (г), растворяющееся в 100 г растворителя.
Если коэффициент растворимости при 25 ºС менее 0,01, то вещество считается нерастворимым. Если коэффициент растворимости менее 1, но более 0,01, то вещество считается малорастворимым. Если коэффициент растворимости более 1, то вещество считается растворимым.
Растворение твердого вещества в жидкости можно представить следующим уравнением:
Втв. ⇄ Вр-р
Если υпр > υобр, то преобладает процесс перехода твердого вещества в раствор. Такой раствор содержит растворенного вещества меньше, чем величина его растворимости и называется ненасыщенным. Если υпр < υобр, то преобладает процесс выпадения твердого вещества в осадок. Такой раствор содержит растворенного вещества больше, чем величина его растворимости и называется пересыщенным. Если υпр = υобр, то система находится в равновесии и такой раствор называется насыщенным.
Растворимостьвещества измеряется его содержанием в насыщенном растворе.
Как и всякое физико-химическое равновесие, растворимость зависит от температуры.
Таблица 7.1.1
Способы выражения концентраций растворов
Название и обозначение |
Определение |
Формула |
Единицы измерения |
Массовая концентрация ω, % |
Число граммов (единиц массы) вещества, содержащееся в 100 г (единиц массы) раствора |
|
|
Молярная концентрация СM |
Число молей растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора |
|
моль/л |
Молярная концентрация эквивалента (нормальность) Сн |
Число эквивалентов растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора |
|
|
Моляльная концентрация (моляльность) Сm |
Число молей растворенного вещества, содержащееся в 1000 г растворителя |
; |
моль/кг |
Титр Т |
Число граммов растворенного вещества в 1 см3 (мл) раствора |
|
г/см3 |
Молярная доля N |
Число молей растворенного вещества, отнесенное к общему числу молей |
|
- |
Процесс растворимости состоит из двух стадий: разрушение кристаллической решетки твердого вещества и процесс взаимодействия растворителя с частицами растворенного вещества (сольватация). Разрушение кристаллической решетки процесс эндотермический (ΔRH > 0, Q < 0); а процесс сольватации экзотермический (ΔsolvH < 0, Q > 0). Соответственно, в зависимости от того, изменении энтальпии какой реакции – разрушения кристалла или сольватации – имеет большее значение и будет определяться энтальпия реакции сольватации.
Если | ΔRH | > | ΔsolvH |, то процесс растворения является эндотермическим, и при повышении температуры растворимость будет увеличиваться.
Например, Δраств.Н 0298(KNO3) = 35,6 кДж/моль.
Если | ΔRH | < | ΔsolvH |, то процесс растворения является экзотермическим, и при повышении температуры растворимость будет уменьшаться.
Например, Δраств.Н 0298(КОН) =–55 кДж/моль.
Основной характеристикой растворов является концентрация: это отношение количества растворенного вещества к массе или объему растворителя.
В таблице 8.1.1. приведены наиболее распространенные способы выражения концентраций растворов.
В современных лабораториях такие обозначения концентаций не применяют. Все концентрации обозначаются буквой С и отличаются друг от друга единицами измерения.