Осмотическое давление
Осмос – это процесс односторонней диффузии растворителя через полупроницаемую перегородку, явление направленного переноса растворителя через полупроницаемую мембрану из разбавленного раствора в раствор более высокой концентрации.
Равновесное давление раствора, препятствующее диффузии растворителя через полупроницаемую мембрану, называется осмотическим давлением. Осмотическое давление можно вычислить, зная молярную концентрацию раствора:
,
где π - осмотическое давление, Па; С - молярная концентрация раствора, моль/л; R - универсальная газовая постоянная, Дж/моль·К; Т - температура, К; ν2 - количество растворенного вещества, моль; V - объём раствора, мл; М2 - молярная масса растворенного вещества, г/моль.
Если к концентрированному раствору приложить давление, превышающее его осмотическое давление, растворитель начинает переходить из концентрированного раствора через мембрану в разбавленный раствор. Этот процесс называется обратный осмос.
9. Окислительно-восстановительные реакции
Окислитель – частица, принимающая электроны.
Восстановитель – частица, отдающая электроны.
Окисление – процесс отдачи электронов (степень окисления повышается).
Восстановление – процесс присоединения электронов (степень окисления понижается).
Восстановитель окисляется, окислитель восстанавливается.
Высшая степень окисления (равна номеру группы в таблице Д. И. Менделеева) – только окислитель.
Низшая степень окисления (номер группы в таблице Д. И. Менделеева – 8, для металлов равна нулю) – только восстановитель.
Промежуточная степень окисления – окислительно-восстановительная двойственность.
Прогнозирование окислительно-восстановительных свойств
Типичный восстановитель (минимальная степень окисления) |
Окислительно-восстановительная двойственность (промежуточная степень окисления) |
Типичный окислитель (максимальная степень окисления) |
-2 H2S -1 НС1 0 Мn |
0 +4 S, SO2 0 +1 +3 +5 Сl2, НСlО, КСlО2, NaClO3 +2 +4 +6 MnCl2, MnO2, Na2MnO4 |
+6 H2S O4 +7 Cl2O7 +7 КМnО4 |
Межмолекулярные реакции – атом-окислитель и атом-восстановитель входят в состав разных веществ.
Внутримолекулярные реакции – атом-окислитель и атом-восстановитель, являясь атомами разных элементов, входят в состав одного и того же вещества
Реакции диспропорционирования – окислителем и восстановителем являются атомы одного и того же элемента в промежуточной степени окисления, входящие в состав одного и того же вещества.
Реакции сопропорционирования – в процессе окисления и в процессе восстановления образуются одни и те же продукты.
Составление уравнения окислительно-восстановительной реакции:
– рассчитать степени окисления атомов в исходных веществах,
– распределить «роли» окислителя и восстановителя среди участников реакции, базируясь на величинах степени окисления атомов,
– составить электронные уравнения процессов окисления и восстановления с помощью справочной информации о типичных степенях окисления атомов данных элементов в данных условиях,
– составить формулы продуктов реакции,
– расставить коэффициенты.
Последовательность расстановки коэффициентов методом электронного баланса:
– подобрать множители, обеспечивающие электронный баланс (умножение одного из них на число электронов, отдаваемых восстановителем, и другого – на число электронов, принимаемых окислителем, должно дать одинаковый результат);
– перенести полученные множители в уравнение реакции;
– уравнять атомы металлов;
– уравнять кислотные остатки;
– уравнять атомы водорода;
– проверить по атомам кислорода – их должно быть поровну.