ЮЖНЫЙ ФИЛИАЛ НАЦИОНАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА БИОРЕСУРСОВ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ УКРАИНЫ «КРЫМСКИЙ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Технологический факультет

Кафедра технологии и оборудования производства жиров и эфирных масел

Часть 3

Методические указания и комплекс заданий к организации самостоятельной работы по дисциплине «Общая и неорганическая химия» по темам:

• Растворы

• Окислительно – восстановительные реакции

• Координационные соединения, равновесие в растворах координационных соединений

для студентов 1 курса специальностей: «Технология бродильных производств и виноделия», «Технология жиров и жирозаменителей», «Технология хранения, консервирования и переработки молока» 7 091 700

Симферополь, 2011

Методические указания разработаны к.т.н., доцентом кафедры технологии и оборудования производства жиров и эфирных масел Ножко Е.С.

Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры технологии и оборудования производства жиров и эфирных масел, протокол № 1 от 31августа 2011 г.

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к использованию в учебном процессе методической комиссией технологического факультета, протокол № от 2011 г.

Рецензент: доцент кафедры общей и агрономической химии, к.т.н. Т.Г. Пономарева

Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой технологии и оборудования производства жиров и эфирных масел д.т.н., профессор Шляпников В.А.

Опорный конспект № 12. Тема «Растворы: способы выражения концентрации, взаимный пересчет концентраций, приготовление растворов»

«Почти все химические процессы, встречающиеся в природе – в организмах животных, в растениях или в земной коре, где жизнь невозможна,… происходят в растворе.»

/ В. Оствальд, 1980 г./

Раствор – термодинамически устойчивая гомогенная система, содержащая два и более вещества, свойства которой плавно изменяются в широком диапазоне концентраций.

Растворение – сложный физико-химический процесс, включающий:

- физические явления:

* разрушение структуры вещества,

* взаимодиффузию частиц вещества и растворителя,

* изменения в структуре растворителя;

- химические явления:

* сольватацию (гидратацию),

* тепловые эффекты,

* диссоциацию или ассоциацию химических частиц.

Растворение – равновесный процесс:

Вещество (A) + Растворитель (L) ↔ Раствор (R)

Любое состояние равновесия определяют два фактора:

- склонность к достижению состояния с минимальной энергией,

- склонность к максимальной неупорядоченности (энтропии).

Переход вещества в растворенное состояние, диссоциация ионных соединений в водном растворе ведут к росту энтропии. Образование гидратных оболочек, наоборот, «организовывает» систему, энтропия снижается.

Величина и знак теплового эффекта растворения конкретного вещества в твердом агрегатном состоянии связаны с прочностью кристаллической решетки, энергиями диссоциации и гидратации растворенных частиц. Условия самопроизвольного протекания процесса определяется отрицательным знаком свободной энергии Гиббса: ΔG = ΔH - T ΔS/

Расход энергии на растворение твердого вещества является мерой «враждебности» вещества по отношению к взаимному смешению, от которого зависит его растворимость. Чем больше враждебность, которая измеряется количеством тепла, поглощаемым при растворении, тем меньше растворимость. Рост температуры процесса растворения ведет к повышению энтропии, а, следовательно, к росту растворимости

Концентрацией раствора называется масса или количество растворенного вещества, содержащиеся в определенной массе или объеме раствора или растворителя.

Для количественного выражения концентрации растворенного вещества в настоящее время приняты следующие величины:

- безразмерные -

массовая доля растворенного вещества

мольная (молярная) доля

- величины с размерностями –

молярная концентрация вещества или молярность (М): с, моль/л

,

эквивалентная концентрация вещества или нормальность (N): с_f, моль/л

, с_f = с × z,

где z – эквивалентное число, равное суммарному заряду катионов или анионов в ионном соединении или числу связывающих электронов в ковалентном соединении.

моляльность с_m, моль /кг (Р)

Соотношения между указанными размерностями иллюстрирует схема «Правила этикетки», пользуясь которой можно легко решать задачи, связанные с пересчетом концентрации раствора.