27. Растворы. Физико-хим взаимодействия в растворах. Сольватация, гидратация, ассоциация, диссоциация.

Раствор-это многокомпонентная гомогенная система переменного состава.

Сольватацией называется процесс взаимодействия между частицами растворенного вещества и растворителя. Сольватация может состоять из нескольких стадий протекающих последовательно или одновременно: молекулярная диссоциация, образование сольватов, ионизация и электролитическая диссоциация. Частным случаем сольватации является Гидратация – взаимодействие растворенного вещества с водой. Молекулы растворителя при сольватации не разрушаются. Большинство сольватов являются малоустойчивыми соединениями. Однако некоторые вещества удерживают воду, будучи в твердом состоянии (кристаллогидраты), например CuSO₄*5H₂O – медный купорос.

Ассоциация — взаимодействие молекул/ионов растворённого вещества друг с другом (в чистых жидкостях и концентрированных растворах). Возможен, если H_AX–S < H_AX–AX или H_AX–S < H_S–S.

Процесс распада электролитов на ионы в водных растворах и расплавах называется электролитической диссоциацией.

28. Коллигативные свойства растворов. Осмос. Закон Вант-Гоффа.

Коллигативные свойства растворов - это те их свойства, которые при данных условиях оказываются равными и независимыми от химической природы растворённого вещества; свойства растворов, которые зависят лишь от количества кинетических единиц и от их теплового движения. (давление пара,

температура кипения, температура замерзания, осмотическое давление. )

Осмос - Самопроизвольный переход растворителя в раствор, отделенный от него полупроницаемой перегородкой.

Количественно осмос характеризуется осмотическим давлением, равным силе, приходящейся на единицу поверхности и заставляющую молекулы раствора проникать через полупроницаемую перегородку. Численно равно давлению, которое создало бы растворённое вещество, находясь в объёме раствора в газообразном состоянии при данной температуре.

 Закон Вант-Гоффа : ПИ=С(В)* RT , где С(В) – молярная концентрация, а В – реальная концентрация частиц в р-ре в виде молекул; R – универсальная газовая постоянная; T – температура в К.

Если Пи в Па, то R=8,314 Дж/моль*К ; если Пи в атм, то R= 0,082 атм/ моль*К

ПИ = i*С(Ax)* RT, где i – изотермический коэф; i *С(Ax) – реальная конц частиц;

i > 1 электролит , i<1 ассоциат, i=1 неэлектролит. Для NaCl i=2 CaCl2 i=3 AlCl3 i=4

Процессы осмоса играют роль в жизни:

-поддерживают водный баланс; - обмен в-тв; - транспорт жидкостей в растениях.

29. Коллигативные св-ва р-ров. Ткип и Тзамерз р-ров. Следствия из з-на Рауля. Определение состояния вещества в р-ре (электролит, неэлектролит, ассоциат) по коллгативным свойствам.

Коллигативные свойства растворов - это те их свойства, которые при данных условиях оказываются равными и независимыми от химической природы растворённого вещества; свойства растворов, которые зависят лишь от количества кинетических единиц и от их теплового движения.

К_эб = R(Tкип)²/∆H⁰кип; К_кр = R(Tзам)²/∆H⁰зам Эбуллиоскопические и криоскопически константы .

Для неэлектролитов: T_кип = К_эбС_m; T_зам = К_крС_m. С_m [моль/кг] — моляльная концентрация.

Для реальных растворов: T_кип = iК_эбС_m; T_зам = iК_крС_m.

Изотонический коэффициент i = T_{зам / кип}(теор) / T_{зам / кип}(эксп) = P(теор) / P(эксп). i > 1: электролит; i = 1: неэлектролит; i < 1: ассоциат. C_m(эксп) = Т_кип (эксп) / К_эб (в табл). С_m(эксп) > С_m(теор): электролит; С_m(эксп) = С_m(теор): неэлектролит; иначе ассоциат.

Для задач формула: i = T_{замерзания} / (К_кр * С_m), где К_кр = 1,86.

Закон Рауля: понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором пропорционально молярной доле растворенного вещества.

Из закона Рауля возникают 2 следствия:

1. Ткип раствора выше Ткип растворителя.

2. Т замерзания раствора ниже Тзамерзания чистого растворителя.

По степени диссоциации электролита a, которая равна отношению числа молекул, диссоциированных на ионы, к полному числу молекул в растворе, различают сильные (a = 1), слабые (a << 1) электролиты и,

соответственно, растворы сильных и слабых электролитов.