9. Хімічна рівновага в гомогенних та гетерогенних процесах . Зміщення хімічної рівноваги . Принцип Ле Шательє.
Зворотними називають реакції, після перебігу яких вихідні речовини повністю не витрачаються.
Незворотними називають реакції, після перебігу яких хоча б одна з вихідних речовин витрачається повністю.
Система , що складається з однієї фази називається гомогенною.
Система , що складається з двох і більше фаз називається гетерогенною.
Дослідження показують , що більшість хімічних реакцій одночасно перебігають у двох напрямках в бік розкладання на початкові речовини.
Визначити умови досягнення системою стану рівноваги і визначити умови за яких реакція зміститься так , щоб був максимальний результат.
aA+bB=cC+dD
Реакція зліва на право називається прямою (→) , а з права на ліво зворотною (←)
Із перебігом процесу швидкість прямого процесу зменшується , а швидкість зворотнього збільшується:
=
=
залежить
від природи температури і не залежить
від початкових концентрацій речовин у
системі.
KС = [A]a·[B]b/([A]a·[B]b)
Принцип Ле-Шательє - якщо система, що знаходиться у стані хімічної рівноваги, піддається зовнішній дії, то стан рівноваги змінюється таким чином, що дана дія зменшується.
11 . Розчини. Закони Рауля
Розчином називається тверда або рідка гомогенна система, що складається з двох чи більшої кількості компонентів (складових частин), відносні кількості яких можуть змінюватися в широких межах. Коли розчинена речовина знаходиться в розчині у вигляді молекул чи іонів, то такі розчини називаються дійсними (іонно-молекулярними), тобто гомогенними однофазними системами.Тиск насиченої пари (пружність) над кожною рідиною при певній температурі є величина стала. Розчинена речовина ускладнює випаровування розчинника внаслідок взаємодії молекул речовини і розчинника, тому розчинення в рідині будь-якої речовини веде до зменшення пружності пари розчинника над розчином. Французький фізик Рауль у 1887 р. встановив, що відносне зниження пружності пари розчинника над розчином неелектроліту дорівнює мольній частці розчиненої речовини в розчині (перший закон Рауля). Математично цей закон можна записати так:
P0 – тиск пари розчинника
P – тиск пари розчину.
Рауль показав, що підвищення температури кипіння (ΔТк) або зниження температури замерзання (ΔТз) розчину неелектроліту прямо пропорційне моляльній концентрації розчиненої речовини (другий закон Рауля)
ΔTкип=ЕСm E- ебумоскопычна стала.
ΔTзам= KCm К – кріоскопічна стала.
12) Осмотичний тиск розчинів. Зворотній осмос.
Осмоти́чний ти́ск (або дифу́зний ти́ск) — термодинамічний параметр, що характеризує прагнення розчину понизити свою концентрацію при зіткненні з чистим розчинником внаслідок зустрічної дифузії молекул розчинника та розчиненої речовини.
Механізм виникнення осмотичного тиску при наявності напівпроникної мембрани: молекули розчинника (сірі кола) надходять в більш концентрований розчин (де їхня кількість менша) намагаючись вирівяти концентрацію, з менш концентрованого крiзь мембрану, яка не пропускає молекули розчиненої речовини (червоні кола)
Якщо розчин відділений від чистого розчинника напівпроникною мембраною, то можлива лише одностороння дифузія — осмотичне всмоктування розчинника крiзь мембрану в розчин. У цьому випадку осмотичний тиск стає доступною для прямого вимірювання величиною, що дорівнює надлишковому тиску, що треба прикласти з боку розчину для вирівнювання кількості розчинника з обох боків напівпроникної мембрани при осмотичній рівновазі. Осмотичний тиск зумовлений зниженням хімічного потенціалу розчинника в присутності розчиненої речовини.
Осмотичний тиск в ідеальних та сильно розбавлених розчинах не залежить від природи розчинника та розчинених речовин; при постійній температурі він визначається тільки числом «кінетичних елементів» — іонів, молекул, асоціатів абоколоїдних часток — в одиниці об'єму розчину.
Перші виміри осмотичного тиску провів В. Пфефер у 1877 році, досліджуючи водні розчини очеретяного цукру. Його дані дозволили Я. Г. Вант-Гоффу встановити (у1887 р.) залежність осмотичного тиску від концентрації розчиненої речовини, яка збiгаєтся за формою з законом Бойля-Маріотта для ідеальних газів. Виявилось, що осмотичний тиск чисельно дорівнює тиску, який би завдавала розчинена речовина, якщо б вона при даній температурі знаходилось в стані ідеального газу та займала об'єм, що дорівнює об'єму розчину.
Для дуже розбавлених розчинів недисоціюючих речовин знайдена закономірність, що досить точно описується рівнянням:
де 
—
число молей речовини
в розчині об'єму V; R — універсальна
газова стала; Т —
абсолютна температура (в Кельвінах),p —
величина осмотичного тиску.
Розчини з однаковим осмотичним тиском називаються ізотонічними або ізоосмотичними. Так, різноманітні кровезамісники та фізіологічні розчини ізотонічні відносно серединних рідин організму. Для всіх хребетних тварин (в тому числі і людини) ізотонічним відносно рідин їхнього організму є 0,9 % розчин солі (NaCl) у воді.
Якщо один розчин порівняно з іншим має більш високий осмотичний тиск, його називають гіпертонічним, а якщо менший осмотичний тиск — гіпотонічним.
Систе́ма зворо́тного о́смосу — метод водопідготовки. Полягає у продавлюванні води під високим тиском через напівпроникну мембрану з метою усунути з води розчинені речовини, органіку, колоїдні частки і бактерії.[1]. Зворотний осмос є оберненим до природнього процесу осмосу, що полягає у русі води з менш насиченого розчину у більш насичений через напівпроникнумембрану. Система зворотного осмосу створює тиск в насиченій зоні(вода+домішки) в результаті чого молекули води просочуються через напівпроникну мембрану в зону ненасиченого розчину(чиста вода)
Попередні фільтри очищення мають пористість у межах 1-5 мкм, що дозволяє видалити небажані великі колоїди й суспензії з розчину. Найчастіше, в побутових системах зворотнього осмосу використовується проміжний вугільний фільтр, який адсорбує розчинені гази й залишковий хлор, органічні сполуки. Такий фільтр необхідно дублювати механічним фільтром для затримки виниклих вугільних суспензій у воді. Найчастіше у їхньої якості використовують фільтри з пресованого вугілля, які не тільки затримують суспензії, але і сорбують шкідливі речовини.