44. Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа.

Самопроизвольный процесс перемещения вещества, приводящий к выравниванию его концентрации, называется диффузией. В ходе диффузии некоторая первоначальная упорядоченность в распределении веществ сменяется полной беспорядочностью их распределения. При этом энтропия системы возрастает. Осмосом называется процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону большей концентрации растворенного вещества (меньшей концентрации растворителя). Осмотическое давление – давление растворенного вещества, численно равное внешнему давлению, которое нужно приложить, чтобы прекратить осмос. По закону Вант-Гоффа осмотическое давление раствора численно равно тому газовому давлению, которое имело бы растворенное вещество, будучи переведенным в газообразное состояние в том же объеме и при той же температуре. π=cRT. Для растворов электролитов закон принимает вид π=icRT, где i – изотонический коэффициент, по определению равный отношению числа всех частиц вещества к числу растворенных частиц.

45. Растворы электролитов. Сильные и слабые электролиты. Степень электролитической диссоциации. Изотонический коэффициент.

Электролиты – вещества, которые в растворе или расплаве состоят полностью или частично из ионов.

Они не подчиняются законам Рауля: их растворы замерзают при более низких температурах, а кипят при более высоких температурах, чем растворы неэлектролитов той же моляльной концентрации..

Исходя из степени диссоциации все электролиты делятся на 3 группы: 1. Сильные электролиты – электролиты, степень диссоциации близка к 1. К ним относятся например HCl, H2SO4, HNO3, NaOH, KOH, NaCl 2. Средние электролиты – электролиты, диссоциирующие частично (от 0,03 до 0,3). H3PO4, Mg(OH)2. 3. Слабые электролиты практически не диссоциируют. К ним относятся плохо растворимые соли, большинство органических кислот, H2S, Cu(OH)2.

Для оценки полноты диссоциации в теории электролитической диссоциации вводится понятие степени диссоциации, которая равна отношению числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу молекул.

Растворы некоторых веществ (солей, кислот и щелочей) отклоняются от законов Рауля и Вант-Гоффа. Обобщая экспериментальные данные Вант-Гофф пришел к выводу, что растворы этих веществ всегда ведут себя так, будто содержат больше частиц растворенного вещества, чем это следует из аналитической концентрации. Для учета этих отклонений он ввел в законы изотонический коэффициент

46. Теория электролитической диссоциации. Физическая теория Аррениуса, химическая Д.И. Менделеева и современный взгляд на диссоциацию.

Электролитическая диссоциация – процесс распада электролита на ионы при его растворении или плавлении. Для объяснения особенностей свойств растворов электролитов Аррениус предложил теорию электролитической диссоциации, основывающуюся на следующих постулатах: 1. Электролиты в растворах распадаются на ионы – диссоциируют; 2. Диссоциация является обратимым равновесным процессом; 3. Силы взаимодействия ионов с молекулами растворителя и друг с другом малы.

Однако эта теория не учитывала всей сложности явлений в растворах. В частности, она рассматривала ионы как свободные, независимые от молекул растворителя частицы. Теории Аррениуса противостояла химическая, теория растворов Менделеева, в основе которой лежало представление о взаимодействии растворенного вещества с растворителем. Современная теория объединила теории Аррениуса и Менделеева. Распадаться на ионы могут только те молекулы, химическая связь в которых имеет достаточно высокую степень ионности. Полярность связи способствует проявлению большой электростатической составляющей межмолекулярного взаимодействия молекул растворителя и электролита. Чтобы ионы, входящие в состав молекулы электролита, меньше притягивались друг к другу, растворитель должен обладать высоким значением относительной диэлектрической проницаемости. Такие растворители называются ионизирующими. Вещества могут распадаться на ионы и при их расплавлении, когда энергии теплового движения оказывается достаточно для разрыва полярных связей.