13 Билет

Растворимость веществ

Растворимость вещества показывает, сколько вещества в граммах может раствориться в 1 л воды или сколько вещества в граммах может раствориться в 100 г растворителя. Отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор при данной температуре, к объему растворителя называется растворимостью этого вещества или коэффициентом растворимости. Массовая доля растворенного вещества показывает долю этого вещества, содержащегося в растворе

Растворимость веществ зависит от природы растворяемого вещества и растворителя, температуры и давления. Причины различной растворимости веществ пока точно не установлены, их связывают с характером взаимодействия молекул растворителя и растворенного вещества. Поэтому точно установить растворимость вещества в некотором растворителе можно только экспериментальным путем. Однако замечено, что вещества, состоящие из полярных молекул и вещества с ионным типом связи лучше растворяются в полярных растворителях, а неполярные вещества - в неполярных растворителях. Или иначе: подобное растворяется в подобном.

При растворении твердых и жидких веществ объем раствора обычно почти не изменяется. Следовательно, растворимость твердых и жидких веществ не зависит от давления. При растворении газов объем системы уменьшится, поэтому их растворимость существенно зависит от давления и, согласно принципу Ле Шателье, растворимость газа увеличивается.

Если растворение эндотермичено повышение температуры увеличивает растворимость. Почти всегда этот процесс экзотермичен, следовательно, повышение температуры понижает растворимость газов, поэтому при кипячении газы удаляются из раствора.

Важной закономерностью, описывающей растворимость газов в жидкостях, является закон Генри: растворимость газа прямо пропорциональна его давлению над жидкостью. Эта закономерность выражается формулой х = kp, где х - молярная доля растворенного вещества, р - давление, k - константа.

Способы выражения состава раствора

Их очень много. Соответственно, и растворимость можно выражать многими способами. Концентрацией в узком смысле называют отношение количества вещества к объему раствора. Но в широком смысле и другие величины тоже называют концентрацией.

Молярность (молярная концентрация) - отношение количества вещества к объему раствора: См = n/V (моль/л).

Нормальность (нормальная концентрация) - отношение количества вещества, выраженного в эквивалентах, к объему раствора: Сн = n'/V (экв/л). Эквивалент - количество вещества, способное обменять, отдать или принять 1 моль элементарных зарядов. Например, 1 моль Al2(SO4)3 способен обменять 6 моль элементарных зарядов, поэтому в обменных реакциях 1 экв. Al2(SO4)3 = 1/6 моля, а n' = 6n.

Мольная доля - отношение количества данного вещества к сумме количеств всех веществ: х1 = n1/(n1 + n2 + n3 +..).

Массовая доля : w1 = m1/(m1 + m2 + m3 +…).

Моляльность - отношение количества растворенного вещества к массе растворителя (не раствора!): m = n1/ m2.

Еще используют отношение массы или объема растворенного вещества к массе или объему растворителя (г/100 г воды, г/л р-ра) и др.