Массовая доля – отношение массы растворённого вещества X к общей массе раствора m :
(обычно выражается в процентах %)Мольная доля – отношение количества растворённого вещества X к сумме количеств всех компонентов в растворе:
,
где
– молярная масса для 2-х компонентов.
Молярная концентрация – отношение количества растворённого вещества к объёму раствора:
(выражается в
,
например, 2 М
,
в единице раствора 2 моля
).
Эквивалентная (нормальная) концентрация – отношение количества эквивалентов растворённого вещества к объёму раствора:
(выражается в
)
Химическим эквивалентом называется некоторая условная или реальная частица, которая может в реакциях присоединить или высвободить 1 ион водорода:
,
где
– эквивалентная масса
Моляльная концентрация – отношение количества растворённого вещества к массе растворителя:
(выражается в
).
20.Идеальные растворы. Растворы неэлектролитов: понятия диффузии и осмоса. Разбавленные и концентрированные растворы; насыщенный раствор.
Вещества, которые
диспергированы в растворе в виде молекул
– неэлектролиты.
Растворение – не чисто механический
процесс, связанный с простым дроблением
и вещества и его распределением в
растворе. При растворении происходит
уменьшение свободной энергии Гиббса
,
Растворение идёт до тех пор, пока не
наступит динамическое равновесие между
растворяемым веществом и растворителем,
т.е. пока
.
Такой раствор называетсянасыщенный.
В разбавленных растворах неэлектролитов можно пренебречь силами межмолекулярного взаимодействия между молекулами растворяемого вещества. Их можно рассматривать как результат механического смешивания компонентов, не сопровождающегося тепловым эффектом
(
и
).
Процесс самопроизвольного переноса вещества, приводящий к установлению равновесия концентрации, называется диффузией. Движущей энергией диффузии является стремление молекул обоих компонентов к равномерному распределению по всему объёму.
Односторонняя
диффузия через полупроницаемую мембрану
называют осмосом
(например, проникновение
в сахарозу).
21. Осмотическое давление. Законы Вант-Гоффа и Рауля.
Давление, которое
необходимо приложить к раствору, чтобы
прекратился осмос, называется осмотическим
давлением.
Растворы с одинаковым осмотическим
давлением называются изотоническими.
Осмотическое давление раствора
неэлектролита пропорционально
концентрации растворённого вещества
и абсолютной температуре. Закон
Вант-Гоффа:
.
Пар, находящийся
в равновесии с жидкостью называется
насыщенным.
Каждая жидкость имеет определённое
давление насыщенного пара, которое
увеличивается с увеличением температуры.
Жидкость закипает тогда, когда давление
пара становится равным атмосферному
давлению:
.
Давление пара над раствором всегда меньше давления пара над растворителем.
1-ый
Закон Рауля:
относительное понижение давления
насыщенного пара растворителя над
раствором равно мольной доле растворённого
вещества:
Поскольку температура кипения и температура замерзания зависит от давления насыщенного пара, то понижение давления пара над раствором неэлектролита повышает температуру кипения и понижает температуру замерзания.
Все эти отклонения,
а также способность элементов проводить
электрический ток, объяснила теория
электролитической диссоциации Аррениуса.
Суть её сводится к тому, что электролиты
при растворении в воде распадаются
(диссоциируют) на ионы
положительные (катионы) и отрицательные
(анионы). В
результате диссоциации увеличивается
общее число частиц в растворе. Поэтому
возникает отклонение от законов
Вант-Гоффа и Рауля. Увеличение числа
частиц учитывает изотопический
коэффициент i
:
.
Согласно теории электролитической диссоциации:
Кислоты – соединения, при диссоциации которых образуются ионы водорода:
Основания – соединения, при диссоциации которых образуются ионы гидроксила:
Соли – соединения, при диссоциации которых образуются катионы металлов и анионы кислотного остатка:
