12. Механизм процесса растворения. Тепловой эффект растворения. Растворимость твёрдых веществ в воде и других растворителях.

В 60х гг XIX ст в результате работ Д. И. Менделеева возникает химическая теория растворов (гидратная), в которой процесс растворения рассматривается как сложный физико-химический процесс, приводящий к образованию соединений (сольватов) между растворителем и растворённым веществом. В случае с водой соединения называются гидраты. Менделеев экспериментально подтвердил, что растворение имеет признаки химического явления: однородность системы, тепловые эффекты, изменение окраски, изменение объёма и др. Механизм процесса растворения протекает, если: 1) разрываются связи или силы межмолекулярного взаимодействия в исходных веществах (эндотермично), Q-разрушения; 2) возникают силы взаимодействия между растворённым веществом и растворителем (экзотермично), Q-гидратации.

Qобщий = Qразруш + Qгидратац

В случае растворении нитратов Qразруш > Q гидрат, следовательно Qобщее < 0.

В случае растворения H₂SO₄ Qгидрат> Qразр, следовательно Qобщее>0.

Растворимость – способность вещества растворяться в воде или в другом растворителе. Количественно выражается числом граммов вещества, которое можно максимально растворить в 100 г растворителя при данной температуре. Например, сахар, C₂H₅OH, NH₃, HCl хорошо растворимы в воде. Многие металлы, инертные газы, CaCO₃, AgCl практически нерастворимы в воде. N₂, CaSO₄ мало растворимы в воде. Растворимость большинства твёрдых веществ, как правило, с повышением температуры увеличивается.

13. Ненасыщ., насыщ. и перенасыщенные р-ры. Кристализация в-в из р-ров: зак-ти, использование для очистки соединений и разделение смесей. Растворимость газов.

Растворы – гомогенные (однофазные) системы одного состава, состоящие из двух или более компонентов. Размеры частиц в растворах <10^-8.

Механизм растворения: процесс растворения протекает, если

1. Разрушаются связи или сила ММВ в исходных в-вах (эндотермический процесс, Qразр.<0)

2. Врзникают силы взаимодействия между растворенным в-вом и раств-ем (эндотермический процесс, Qгидррат.>0)

По соотношению преобладания числа частиц, переходящих и раствор или удаляющихся из раствора, различают растворы

• насыщенные,ненасыщенные,пересыщенные.

По относительным количествам растворенного вещества и растворителя растворы подразделяют на разбавленные и концентрированные.

Раствор, в котором данное вещество при данной температуре больше не растворяется, т.е. раствор, находящийся в равновесии с растворяемым веществом, называют насыщенным, а раствор, в котором еще можно растворить добавочное количество данного вещества, — ненасыщенным.

Насыщенный раствор содержит максимально возможное (для данных условий) количество растворенного вещества. Следова­тельно, насыщенным раствором является такой раствор, который находится в равновесии с избытком растворенного вещества. Концентрация насыщенного раствора (растворимость) для данно­го вещества при строго определенных условиях (температура, растворитель) — величина постоянная.

Раствор, содержащий растворенного вещества больше, чем его должно быть в данных условиях в насыщенном растворе, на­зывается пересыщенным. Пересыщенные растворы представляют собой неустойчивые, неравновесные системы, в которых наблю­дается самопроизвольный переход в равновесное состояние. При этом выделяется избыток растворенного вещества и раствор ста­новится насыщенным. Насыщенный и ненасыщенный растворы нельзя путать с разбавленным и концентрированным. Разбавлен­ные растворы — растворы с небольшим содержанием растворен­ного вещества; концентрированные растворы — растворы с большим содержанием растворенного вещества. Необходимо подчеркнуть, что понятие разбавленный и концентрированный растворы являются относительными, выражающими только соотношение количеств растворенного вещества и растворителя в растворе. Поэтому иногда встречаются определения «крепкий», «слабый» растворы в том же самом значении. Можно сказать, что эти определения возникли из практической необходимости. Так, говорят: концентрированный (крепкий) раствор H2SO4 или раз­бавленный (слабый) раствор H2SO4, но сказать однозначно, какой концентрации раствор серной кислоты нужно считать концентри­рованным, а какой — разбавленным, точно нельзя.

Количественной характеристикой растворимости является коэффициент растворимости.

• Хорошо растворимые (>10 г в-ва в 1 л воды). Малорастворимые ( от 0, 01 до 10 г в-ва в 1 л воды) – СаSO₄·Н₂О гипс. Практически нерастворимые (<0,01 г в-ва в 1 л воды) – АgCl.

Растворимость в-в зависит от природы растворителя, от природы растворителя в-в, температуры, давления (для газов). Растворимость газов при повышении температуры уменьшается, при повышении давления – увеличивается.

14. Орг. и неорган. растворители, их применение, физико-хим. характеристики и сольватационные свойства.Концентрация рас-ров .Способы выражения сос-ва р-ров:массовая доля. Молярная и массовая концентрация.

Способы выражения состава растворов.

Молярная концетрация, или молярность - это величина, равная отношению количества растворенного вещества к объему раствора
Раствор, в 1 дм^3 которого содержится 1 моль растворенного вещества, называется молярным и обозначается буквой М1 М NaOH – одномолярный раствор.В данном случае 1 дм^3 раствора содержит: 1 моль вещества или 1 моль ^. 40 г/моль = 40 г NaOH.
	C(X) – молярная концетрация частиц X, моль/дм^3.
	n(X) – количество вещества частиц Х, содержащихся в растворе, моль
	V – объем раствора, дм^3.

Примеры записи молярной концетрации

C(HCl) = 0.1 моль/дм^3	С(H3PO4) = 0.5 моль/дм^3	С(H^+) = 1 ^. 10 ^-5 моль/дм^3
Массовая доля растворенного вещества mв-ва – масса растворенного вещества выражается в долях от «0» до «1». mр-ра – общая масса раствора может быть выражена в процентах mр-ра = mв-ва + mр-ля
Массовая доля, выраженная в процентах, показывает массу растворенного вещества (в г), содержащегося в растворе массой 100 г.