МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КРИВОРІЗЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

кафедра хімії

Методичні вказівки

до самостійної роботи з дисципліни

«ХІМІЯ»

для студентів I курсу будівельних і

гірничих спеціальностей

Модуль II

Кривий Рiг

2008

Укладачі: Мовчан В.В., канд. хім. наук, доцент

Мовчан О.Г., канд. хім. наук, доцент

Вiдповiдальний за випуск: Часова Е.В., канд. хім. наук, доцент

Рецензент: Удовенко О.П., канд. техн. наук, доцент

Методичні вказівки до самостійного вивчення дисципліни «Хімія» містять основні теоретичні відомості, а також приклади, питання для самоконтролю та задачі для самостійного розв’язування з усіх розділів загальної хімії за програмою нехімічних спеціальностей вищих навчальних закладів України. Матеріал вказівок побудований таким чином, щоб користувач міг самостійно зрозуміти закономірності хімічних процесів, виробити у себе хімічне мислення, уміння самостійно розв’язувати типові задачі з хімії.

Для студентів 1 курсу будівельних і гірничих спеціальностей.

РОЗГЛЯНУТО на засіданні кафедри хімії	СХВАЛЕНО на вченій раді металургійного факультету
Протокол № від «___» _______200_ р.	Протокол № від «____» ________200_ р.

Зміст модуля II

7. Розчини 5

7.1 Загальна характеристика розчинів 5

7.2 Концентрація розчиненої речовини 6

7.3 Властивості розчинів 9

7.3. Питання та задачі для самоконтролю 10

8.Розчини електролітів 12

8.1. Загальна характеристика розчинів електролітів 12

8.2.Реакції в розчинах електролітів 15

8.3. Запитання для самоконтролю 19

8.4. Задачі для самоконтролю 20

9. Комплексні сполуки 22

9.1.Загальна характеристика комплексних сполук 22

9.2.Номенклатура комплексних сполук 23

9.3.Природа координаційного зв’язку 24

9.4.Класифікація комплексних сполук. 27

9.5.Дисоціація комплексних сполук у розчинах. Стійкість комплексних іонів. 29

9.6.Ізомерія комплексних сполук 30

9.7.Властивості комплексних сполук 31

9.8.Основні способи одержання комплексних сполук. 31

9.9.Значення та застосування комплексних сполук 32

9.10.Запитання та задачі для самоконтролю 32

10. Окисно-відновні реакції 35

10.1.Загальна характеристика процесів окислення та відновлення 35

10.2.Складання рівнянь окисно-відновних реакцій 37

10.3. Запитання та задачі для самоконтролю 39

11. Загальні та електрохімічні властивості металів 41

11.1. Загальні властивості металів 41

11.2. Гальванічні елементи. Корозія металів 47

11.3. Електроліз 51

11.4. Запитання та задачі для самоконтролю 54

Список рекомендованої літератури 56

7. Розчини

7.1 Загальна характеристика розчинів

Процеси розчинення речовин, розчини, які виникають у результаті цих процесів, відіграють велику роль у кругообігу мінеральних та органічних речовин Землі. Розчини широко використовуються в техніці та сільському господарстві.

Розчинами називають однорідні у фазовому відношенні термодинамічно стійкі системи перемінного складу.

Розчини можуть бути твердими, рідкими та газоподібни­ми. Один із компонентів розчину є розчинник, інші – розчинені речовини. Розчинник – це той компонент, який знаходиться у розчині в надлишку, або зберігає у розчині такий же агрегатний стан, що і у чистому вигляді.

Природа процесу розчинення складна, це процес оборот­ний: прямий процес - розчинення, зворотний процес - кристаліза­ція. Установлено, що причиною переходу твердої сполуки в роз­чин є фізико-хімічна взаємодія складових частин розчину - розчинника та розчиненої речовини (розрив деяких існуючих та виникнення нових хімічних зв'язків, взаємодія заряджених час­ток компонентів і таке інше).

Тепловий ефект розчинення являє собою алгебраїчну су­му від'ємних та додатних теплових ефектів окремих стадій цього процесу. Теплота, що поглинається при розчиненні(ΔН>0), витра­чається на руйнування кристалічної решітки (хімічний процес) та розширення(дифузійне) речовини, яка розчиняється, на увесь об'єм розчину (фізичний процес).

Причиною виділення теплоти при розчиненні(ΔН<0) є утво­рення сольватів (хімічний процес). Наприклад, розчинення безводного сульфату купруму(міді)(ІІ) в воді є екзотермічним процесом(ΔН<0), тобто супроводжується виділенням теплоти.

Перша стадія: CuSO_{4(безводн)}+ 5H₂O = CuSO₄·5H₂O + 78,0 кДж Протікає тільки гідратація, розчинення не відбувається.

Друга стадія: CuSO₄·5H₂O + aq = CuSO₄·5H₂O· aq - 11,7 кДж Гідрат CuSO₄·5H₂O взаємодіє з надлишком води, при цьому кристалічна решітка руйнується, відбувається дифузія розчиненої речовини по всьому об'єму розчину.

Сумарний процес:

CuSO_{4(безводн)}+ 5H₂O + aq = CuSO₄·5H₂O· aq + 66,3 кДж

Сумарний тепловий ефект розчинення визначає характер зміни розчинності в залежності від температури. У відповіднос­ті з принципом Ле Шательє при додатному тепловому ефекті роз­чинення (ΔН<0) підвищення температури зменшує розчинність. Навпаки, при від'ємному тепловому ефекті(ΔН>0) розчинність зростає з підвищенням температури.

Розчинністю називають здатність речовин розчинятись у тому чи іншому розчиннику. За розчинністю речовини поділяють на добре розчинні, мало розчинні та практично нерозчинні. Мірою розчинності речовини при певних умовах є її вміст (концентрація) в насиченому розчині.

Насиченим називають розчин, який знаходиться у рівнова­зі з речовиною, що розчиняється. Насичені розчини використовують порівняно рідко. Звичайно застосовують ненасичені розчини, вміст

у яких розчиненої речовини менший, ніж у насичених при даній температурі розчинах. При цьому розчини з низьким вмістом роз­чиненої речовини називають розбавленими, з високим вмістом -концентрованими.