Вопрос № 45

О́смос — процесс диффузии растворителя из менее концентрированного раствора в более концентрированный раствор.

Суть процесса

Частицы растворителя способны пересекать мембрану, частицы растворённого вещества— нет.

Явление осмоса наблюдается в тех средах, где подвижность растворителя больше подвижности растворённых веществ. Важным частным случаем осмоса является осмос через полупроницаемую мембрану. Полупроницаемыми называют мембраны, которые имеют достаточно высокую проницаемость не для всех, а лишь для некоторых веществ, в частности, для растворителя. (Подвижность растворённых веществ в мембране стремится к нулю). Если такая мембрана разделяет раствор и чистый растворитель, то концентрация растворителя в растворе оказывается менее высокой, поскольку там часть его молекул замещена на молекулы растворенного вещества. Вследствие этого, переходы частиц растворителя из отдела, содержащего чистый растворитель, в раствор, будут происходить чаще, чем в противоположном направлении. Соответственно, объём раствора будет увеличиваться (а концентрация уменьшаться), тогда как объём растворителя будет соответственно уменьшаться.

Осмос, направленный внутрь ограниченного объёма жидкости, называется эндосмосом, наружу - экзосмосом. Перенос растворителя через мембрану обусловлен осмотическим давлением. Оно равно избыточному внешнему давлению, которое следует приложить со стороны раствора, чтобы прекратить процесс, т. е. создать условия осмотического равновесия. Превышение избыточного давления над осмотическим может привести к обращению осмоса - обратной диффузии растворителя.

В случаях, когда мембрана проницаема не только для растворителя, но и для некоторых растворённых веществ, перенос последних из раствора в растворитель позволяет осуществить диализ, применяемый как способ очистки полимеров и коллоидных систем от низкомолекулярных примесей, например электролитов.

Вопрос № 46 Произведение растворимости (пр) – это произведение равновесных концентраций ионов малорастворимого электролита.

В насыщенном растворе труднорастворимого сильного электролита произведение концентрации его ионов в степенях стехиометрических коэффициентов при данной температуре есть величина постоянная, называемая произведением растворимости (ПР).

С помощью понятия произведения растворимости можно сформулировать условия образования или растворения осадков малорастворимых электролитов.

1. Если произведение концентраций присутствующих в растворе ионов в степенях их стехиометрических коэффициентов превышает ПР малорастворимого вещества, при достижении равновесия из раствора должен выпасть осадок этого вещества.

2. Если произведение концентраций находящихся в растворе ионов в степенях их стехиометрических коэффициентов меньше, чем ПР малорастворимого вещества, присутствующего в виде осадка, этот осадок должен растворяться.

Вопрос № 47 Реакции ионного обмена

Согласно теории электролитической диссоциации все  реакции в водных растворах  электролитов являются  реакциями между ионами. Они называются ионными реакциями, а уравнения этих реакций - ионными уравнениями. Они проще уравнений реакций, записанных в молекулярной форме, и имеют более общий характер.

При составлении ионных уравнений реакций следует руководство­ваться тем, что вещества малодиссоциированные, малорастворимые (выпадающие в осадок) и  газообразные записываются в молекулярной форме. Знак ↓, стоящий при формуле вещества, обозначает, что это вещество уходит из сферы реакции в виде осадка, знак ↑ обозначает, что вещество удаляется из сферы реакции в виде газа. Сильные электролиты, как полностью диссоциированные, записывают в виде ионов. Сумма электрических зарядов  левой части уравнения должна быть равна сумме  электрических зарядов правой части.

Ионными уравнениями могут быть изображены любые реакции, протекающие в растворах между электролитами. Если при таких реакциях не происходит изменения зарядов ионов (не изменяется степень окисления), то они называются ионообменными.

Алгоритм составления ионных уравнений

1. Напишите уравнение реакции в молекулярной форме. (В уравнениях необратимых реакций стрелками укажите выпадение осадков, выделение газов).

2. Запишите ионы диссоциирующих веществ, указав их число и заряды.

3. Подчеркните одинаковые ионы (они не приняли участия в реакции) в левой и правой частях уравнения реакции.

4. Запишите сокращенное ионное уравнение (выпишите знаки, формулы ионов или веществ, которые приняли участие в реакции).

5. Сформулируйте вывод на основе сокращенного ионного уравнения.