Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Законы Рауля для растворов неэлектролитов

Свойства растворов неэлектролитов

Основные вопросы:

  1. Идеальные растворы. Коллигативные свойства растворов.
  2. Диффузия. Осмос и осмотическое давление.
  3. Давление пара над растворами. І закон Рауля.
  4. Замерзание и кипение растворов. ІІ закон Рауля.

Растворы, образование которых из компонентов не сопровождается изменением объёма системы (∆V=0), тепловыми эффектами (∆Н=0), называют идеальными растворами .

Причина образования идеальных растворов: увеличение энтропии при смешивании.

Свойства идеальных растворов не зависят от природы растворённого вещества, а определяются лишь концентрацией.

Свойства растворов, которые не зависят от природы растворённого вещества, а определяются числом частиц в растворе, называются коллигативными.

К коллигативным свойствам растворов относятся:

³ осмотическое давление;

³ снижение давление насыщенного пара растворителя над раствором;

³ повышение температуры кипения растворов;

³ снижение температуры замерзания растворов.

 
 

 

 


Полупроницаемая мембрана – мембрана, пропускающая частицы растворителя, но не пропускающая частицы растворённого вещества.

Задача №1

Сосуд с чистой водой перегородили на две части полупроницаемой мембраной. Потом в правую половину сосуда насыпали сахар. а) Как изменится скорость проникновения воды слева направо? б) Как изменится скорость проникновения воды справа налево? в) Что мы будем наблюдать через некоторое время?
Осмос – самопроизвольный переход растворителя через полупроницаемую мембрану из разбавленного раствора (чистого растворителя) в концентрированный раствор. Явление осмоса можно наблюдать с помощью прибора ‑ осмометра. Осмотическое давление ( осм.) – давление, которое необходимо приложить к концентрированному раствору, чтобы прекратить перенесение растворителя через мембрану.

Закон осмотического давления для разбавленных растворов неэлектролитов(Вант-Гофф, 1887):осмотическое давление раствора прямо пропорционально его концентрации и температуре.

осм = Если V = 1л, то n = См осм. = См ·R T πосм.= Выводы: ü Осмотическое давление зависит от концентрации растворённого вещества, а не от его химического состава. ü Осмотическое давление пропорционально разнице концентраций в растворах, разделённых мембраной (Т = const). ü Осмотическое давление пропорционально температуре (∆С = const).

 


Свойства раствора всегда отличаются от свойств каждого из его компонентов.

Это обусловлено:

  1. характером взаимодействия между компонентами;
  2. уменьшением концентрации молекул каждого из веществ при распределении в ней молекул другого вещества.

Влияние этих факторов возрастает при увеличении концентрации растворенного вещества.

Задача № 2 Замкнутый термостатируемый сосуд частично заполнен водой, остальную его часть занимают только пары воды. Потом в сосуд бросили поваренную соль. Температура все время постоянна. а) Изменится ли скорость испарения воды? б) Изменится ли скорость конденсации воды? в) Как изменится давление в сосуде?

 

Давление насыщенного пара – это давление, при котором (при определённой температуре) достигается динамическое равновесие, характеризуется одинаковостью скоростей испарения и конденсации жидкости. þ Р насыщенного пара растворителя над раствором < Р насыщенного пара растворителя над чистым растворителем. Снижение давления пара над раствором будет тем больше, чем выше концентрация растворённого вещества в растворе.

Зависимость Р насыщенного пара от температуры над чистым растворителем и над раствором

Р В Д

А

Н2О В1

Е С раствор

∆tзам ∆tкип

tзам раствора 00С 1000С tкип раствора

АВ– кривая давления пара воды (чистого растворителя);

СД – кривая давления пара над раствором;

АЕ – кривая давления пара льда;

100 0С – температура кипения воды;

tкип. – температура кипения раствора (Р пара воды = Р пара раствора);

т.В1 – давление пара над раствором при 100оС (раствор ещё не кипит);

Р пара Н2О = Р пара раствора (t кип. раствора);

t кип. раств. > t кип. Н2О

∆tкип.повышение температуры кипения раствора по сравнению с температурой кипения чистого растворителя:

∆t кип. = t кип. раствора – t кип.Н2О;

0 0С – температура замерзания воды;

т. С – давления пара над раствором (раствор ещё не замерзает);

t зам. – температура замерзания раствора (Р пара над раствором = Р пара льда);

t зам. раствора < t зам. воды

∆tзам.снижение температуры замерзания раствора по сравнению с температурой замерзания чистого растворителя:

∆t зам. = t зам. Н2О – t зам. раствора

Графическое изображение І закона Рауля (для идеального раствора) Т=const

В ‑ чистый компонент В (менее летучий); А – чистый компонент А (более летучий) Суммарное давление паров 2-х компонентного раствора (Р) и парциальное давление пара более летучего компонента (Рао) возрастает с увеличением молярной доли более летучего компонента (Na) Одновременно парциальное давление менее летучего компонента раствора (Рв) уменьшается.

 

Отклонения от закона Рауля:

Положительные: Р пара эксперим. > Р пара теорет. Бензол + этанол; вода + этанол Силы притяжения А….В < Сил притяжения А….А и В….В Отрицательные: Р пара эксперим. < Р пара теорет. Метанол + вода; азотная кислота + вода Силы притяжения А...В < Силы притяжения А....А и В...В

Законы Рауля для растворов неэлектролитов

Понятия І закон Рауля ІІ закон Рауля
Определение давление насыщенного пара растворителя над раствором (Ра) прямо пропорционально молярной доле растворителя (Na). снижение температуры замерзания или увеличение температуры кипения растворов пропорционально концентрации растворённого вещества.
Математическое выражение Ра = Рао Na ∆t кип. = Кэб. С ∆t зам. = Ккр. С
Обозначение Рао – давление пара над раствором; Nв– молярная доля растворённого вещества; ‑ относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором Кэб. – эбулиоскопическая константа; ∆tкип – повышение температуры кипения раствора по сравнению с чистым растворителем. С ‑ моляльная концентрация Ккр. – криоскопическая константа; ∆tзам – снижение температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем С ‑ моляльная концентрация
Приметка Закон Рауля точно выполняется только для идеальных растворов.

Вопросы для проверки:

1. Растворы– это гомогенные …..

2. Растворитель – это компонент раствора, который……...

3. Растворённое вещество – это компонент раствора, который…...

4.Растворы, которые содержат растворённого вещества намного меньше, чем растворителя, называются……

5.Вещества, растворы и расплавы которых не проводят электрический ток, называются….. Приведите примеры.

6.Равновесия, которые устанавливаются между разными фазами одной системы (υ испарения = υ конденсации), называются………….

7.Фазовый переход из жидкого состояния в газообразное, называется…..

8.Парообразование, которое происходит не только на свободной поверхности жидкости, но и в её объёме,при этомсистема переходит от спокойного существования к бурному, что сопровождается ростом пузырьков, называется……...

9.Фазовый переход жидкости в твёрдое состояние, называется …..

  1. Назовите температуры кипения и замерзания воды.

Проблемно-ситуационные вопросы:

1.Чтобы продукт дольше сохранился, его можно посыпать достаточным количеством соли или сахара. Почему не происходят процессы порчи? Какую концентрацию соли, сахара необходимо создать для предотвращения процессов порчи пищевых продуктов? ( 12Н22О11) = 60 – 70%, (соли) = 12%)

2.Сердечно-сосудистые заболевания и болезни почек часто сопровождаются внешними отёками подкожной ткани по причине снижения содержания белка в крови (голодание, потеря белка с мочой). Чем это объясняется? Как можно помочь этим людям?

3.Вода замерзает при температуре 00С и ниже. Замерзнет ли при этой самой температуре огуречный или капустный рассол?

Домашнее задание:

  1. Выучить конспект.
  2. Лукьянов А.К. Физическая и коллоидная химия, с.96 – 106.
  3. Ответить на вопросы:

ü Вы нарезали лимоны, посыпали их сахаром и подали к столу. Какой вид они будут иметь через некоторое время? Почему сахар нужно класть отдельно? Ответ аргументируйте.

ü Перед тем, как варить варенье из слив, плоды в нескольких местах прокалывают, иначе при варке они сморщиваются. Объясните причину сморщивания слив.

ü В компоте, если он не очень сладкий сливы увеличиваются в размере и даже лопаются. Поясните причину данного явления.

ü Обоснуйте правила замораживания и размораживания мяса и фруктово-ягодного сырья.

ü Из мяса нужно приготовить второе блюдо. В какую воду лучше класть мясо – холодную или кипящую? В каком объёме воды лучше варить мясо? Ответ обоснуйте.

ü Необходимо сварить бульон из мяса. Когда лучше солить воду – в начале или в конце варки? В какую воду лучше класть мясо – в холодную или кипящую? Ответ обоснуйте.

Самостоятельная работа (составить план-конспект по вопросам):

1. Отклонения от законов Рауля.

2. Температура кипения растворов двух жидкостей. Законы Д.П.Коновалова. Азеотропные смеси.

Срок проверки: семинар-практикум.

Форма контроля: тесты.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.