Chemistry - Розчини

Загальна характеристика розчинів.

Способи вираження концентрації розчинів.

Термодинаміка та механізм процесу розчинення.

Вода як розчинник. Значення розчинів у життєдіяльності організмів

1. Загальна характеристика розчинів.

Розчини- це гомогенні системи змінного складу, що включають два і більше компонентів. Частинки компонентів розчину розподілені за його обсягом як атомів, молекул чи іонів (розмір частинок 0,1 – 0,5 нм).

Утворення розчинів, на відміну від механічних сумішей, супроводжується зміною ентальпії, ентропії та об'єму системи.

За агрегатним станом розрізняють газові, рідкі та тверді розчини. Але зазвичай термін розчини відноситься до рідких систем.

2. Способи вираження концентрації розчинів.

М

олярна концентрація– це кількість речовини, що міститься в одному літрі розчину (моль/л):

Е

квівалентна концентрація– це кількість молей еквівалентів речовини, що містяться в одному літрі розчину (моль/л):

Еквівалент– це реальна або умовна частка речовини, яка в кислотно-основній реакції еквівалентна одному іону водню, а в окислювально-відновній еквівалентна одному електрону.

Маса одного моля еквівалентів називаєтьсямолярною масою еквівалента речовини(Е). У різних реакціях одна й та сама речовина може мати різні еквіваленти.

Моляльна концентрація– це кількість речовини, що міститься в одному кілограмі розчинника (моль/кг):

М

асова часткадорівнює відношенню маси розчиненої речовини до маси розчину:

М

олярна часткадорівнює відношенню кількості розчиненої речовини в загальній кількості речовин у розчині:

До

як правило, речовина володієпевною розчинністю в даному розчиннику. Підрозчинністюрозуміють концентрацію речовини в насиченому розчині.

3. Термодинаміка та механізм процесу розчинення

Розчинення – складний фізико-хімічний процес, що включає три основні стадії, кожна з яких характеризується змінами термодинамічних функцій Н та S:

руйнування хімічних і міжмолекулярних зв'язків у розчинній речовині (наприклад, руйнування кристалічної решітки): Н1>0,S1>0

хімічна взаємодія частинок розчиненої речовини з розчинником (сольватація): Н2 0,S3>0

Згідно з 2-м законом термодинаміки умовою мимовільності процесу розчинення є спад енергії Гіббса:

Розчинення рідких та твердих речовин у рідинах призводить до збільшення безладу в системі та збільшення ентропії: Sр-ня>0. Сумарний тепловий ефект процесу розчинення визначається в основному доданками Н1іН2і залежно від їх співвідношення може бути і позитивним (NaCl), і негативним (NaOH). Розчинення більшості кристалічних речовин – процес ендотермічний Нр-ня, оскільки енергія, що витрачається на руйнування кристалічних ґрат не компенсується енергією, що виділяється за рахунок сольватації. Таким чином, мимовільному розчиненню більшості твердих речовин сприяють високі тепмератури (Н 73

---