20

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Брянский государственный технический университет

УТВЕРЖДАЮ

Ректор университета

_________А.В. Лагерев

__________ 2008

Химия свойства растворов

Методические указания

к выполнению самостоятельных работ

для студентов всех форм обучения

всех специальностей

БРЯНСК 2008

УДК 541.8

Химия. Свойства растворов: методические указания к выполнению самостоятельных работ для студентов всех форм обучения всех специальностей. - Брянск: БГТУ, 2008. - 20 с.

Разработали: И.В. Ильина, канд. биол. наук, доц.,

О.Г. Казаков, канд. хим. наук, доц.,

О.Ф. Котелович, канд. хим. наук, доц.,

Е.В. Удовенко, асс.

Рекомендовано кафедрой "Безопасность жизнедеятельности и химия" (протокол № 5 от 22.01.08)

Научный редактор О.Г. Казаков

Редактор издательства Л.И. Афонина

Компьютерный набор И.В. Ильина

Темплан 2008 г., п. 104

Подписано в печать .04.08. Формат 6084. 1/16. Бумага офсетная. Офсетная печать. Усл. печ. л. 1,16. Уч.-изд. л. 1,16. Тираж 40 экз. Заказ Бесплатно

Брянский государственный технический университет.

241035, Брянск, бульвар 50-летия Октября, 7, БГТУ. 58-82-49.

Лаборатория оперативной полиграфии БГТУ, ул. Институтская, 16.

Предисловие

Методические указания разработаны в соответствии с типовой программой изучения курса химии с целью помочь студентам самостоятельно научиться решать задачи по теме "Свойства растворов " и подготовиться к отчётной контрольной работе по пройденному материалу.

Указания включают теоретическую часть, примеры задач и их решения, а также задачи для самостоятельной работы и список рекомендуемой литературы.

Перед работой с указаниями студентам необходимо просмотреть по лекциям и учебникам ранее изученный материал по следующим темам: "Концентрации растворов" и "Химическое равновесие".

1. Теоретическая часть

По способности проводить электрический ток вещества, находящиеся в растворённом или расплавленном состояниях, подразделяются на неэлектролиты и электролиты.

Неэлектролиты в растворах (расплавах) представляют собой отдель­ные молекулы веществ, не распавшихся на ионы под влиянием молекул растворителя. Поэтому их растворы и расплавы не проводят электрический ток. К неэлектролитам относятся, например, спирты, углеводы и другие орга­нические вещества (ацетон, этиловый спирт, бензол, сахар, глюкоза и т.д.).

Электролиты - это вещества, которые в твердом состоянии уже состо­ят из ионов, или вещества (жидкости или газы), молекулы которых полярны. При растворении в полярном растворителе (например, в воде) элек­тролиты полностью или частично распадаются на ионы. В связи с этим их растворы и расплавы обладают ионной проводимостью электрического тока. К электролитам относятся кислоты, основания (щелочи), соли и некоторые дру­гие вещества.

Базовой характеристикой любого раствора является его качественный и количественный состав. От состава раствора, а конкретно от числа частиц растворенного вещества, содержащихся в определенном массовом или объёмном количестве раствора (растворителя), зависят его физико-химические свойства: осмотическое давление, понижение давления насыщенного пара растворителя, повышение температуры кипения и понижение температуры кристаллизации (замерзания).

А. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов

1. Осмотическое давление раствора. Закон Вант-Гоффа

Осмотическим называется давление, под которым "всасывается" растворитель в раствор, отделенный от растворителя полупроницаемой перегородкой (мембраной), которая не способна пропускать молекулы растворенного вещества, но пропускает молекулы растворителя.

Полупроницаемые мембраны бывают животного и растительного происхождения (стенки кишок, мочевого пузыря, пергаментная бумага, целлофан и др.).

Осмотическое давление рассчитывают по формуле (закон Вант-Гоффа)

(1)

где - осмотическое давление, Па, кПа, атм., мм рт.ст.;

R = 8314Дж/(моль∙К) = 8,314∙10^-3кДж/(моль∙К) =

= - 0,082 л∙атм/(моль∙град) = - 62,36 л∙мм.рт.ст./(моль∙град) –

- универсальная газовая постоянная;

Т = t + 273° - абсолютная температура, К;

m_в, Мв - масса и молярная масса растворенного вещества, г;

V- объём раствора, л.

2. Понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором. Первый закон Рауля

Давление насыщенного пара растворителя над раствором Р всегда меньше давления насыщенного пара растворителя над самим растворителем Р°. Причиной этого является то, что молекулы растворённого вещества, сольватируясь (гидратируясь), занимают часть поверхности раствора и этим сдерживают испарение растворителя.