Файл: Билет 32Алкены. Реакции.docx

Растворимость. Константа растворимости.

Растворимость S– способность вещества растворяться в растворителе [г вещества / 100 г р-ля] или [моль/л]. AgCl (тв)⇆ AgCl (ж) S =[AgCl] (моль/л)
При растворении веществ происходит переход молекул вещества в фазу растворителя. В результате сольватации – связывания молекул вещества молекулами растворителя.

Классификация веществ по растворимости.

Константа растворимости K_sp (или произведение растворимости ПР) – константа равновесия, которая выражается как произведение концентраций ионов малорастворимого электролита в его насыщенном растворе при постоянных давлении и температуре.

CaCO₃ (тв) ⇆ Ca²⁺ (ж) + CO₃^2- (ж)

K_sp = ПР = [Ca²⁺]•[CO₃^2-]

Условия образования осадка. Рассмотрим пример: выпадет ли осадок CaSО₄ при смешивании равных объемов 0,01 М растворов СаСl₂ и Na₂SО₄? Если ПР(CaSО₄) = 6,1*10^-5 при 25С

Решение:

После смешивания равных объемов двух растворов общий объем жидкости увеличился в 2 раза, а концентрации СаСl₂ и Na₂SО₄ соответственно уменьшились в 2 раза, т. е. стали равны 0,005 или 5 • 10^-3 моль/л.

При диссоциации:

СаСl₂ → Са²⁺ + Cl^- 1 моль СаС1₂ дает 1 моль Са²⁺,

Na₂SО₄ →Na⁺ + SO₄^2- 1 моль Na₂SО₄ дает 1 моль ионов SO₄^2-

Следовательно, концентрация каждого из этих ионов в смеси также составляет 5 • 10

---

^-3 моль/л. Поэтому в первый момент после смешивания произведение ионов Са²⁺ и SO₄^2-будет равно:

[Са2+] [SO₄^2-] = 5 • 10^-3 • 5 • 10^-3 = 2,5 • 10^-5 < ПР (CaSО₄)

!!! Так как произведение концентраций < ПР, то раствор остался ненасыщенным и осадок не выпал. Если бы произведение концентраций > ПР осадок бы образовался.

Связь растворимости и константы растворимости. Рассмотрим общую реакцию растворения:

А_xB_y (тв)⇆ A^y+ (ж) + B^x- (ж)  S =[А_xB_y] = = c, то есть ПР = [A^y+]^x • [B^x-]^y = (x•c)^x • (y•c)^y

Рассмотрим примеры:

1) AgCl (тв)⇆ Ag⁺ (ж) + Сl^- (ж)

S =[AgCl] = [Ag⁺] = [Cl^-], то есть ПР = [Ag⁺] • [Cl^-] = S²
2) Ca₃(PO₄)₂ ⇆ 3Ca²⁺ + 2PO₄^3- 1 моль СаС1₂ дает 3 моль Са²⁺ и 2 моль PO₄^3-

S =[Ca₃(PO₄)₂] = = c

то есть ПР = [Ca²⁺]³ • [PO₄^3-]² = (3c)³ • (2c)² =36 S⁵

Влияние различных факторов на растворимость осадка:

1) Температура по принципу Ле-Шателье: если процесс экзотермический (с выделением тепла), то повышение температуры приведет к уменьшению растворимости, а если эндотермический (c поглощением тепла), то наоборот;

В основном растворимость газов уменьшается с ростом температуры, в

---

отличие от большинства ионных соединений, растворимость которых растет с увеличением температуры.

2) Влияние раствора электролита – подобное растворяется в подобном: неполярные вещества (жиры, углеводороды, галогены) лучше растворяются в неполярных растворителях (простые эфиры, спирты, бензол), а полярные вещества (соли, кислоты) в полярных растворителях (вода);

3) При добавлении раствора электролита, содержащего одноименный ион, к насыщенному раствору будет выпадать осадок.

4) При добавлении раствора электролита, не содержащего одноименного иона – не будет ничего происходить.

5) pH: а) Если электролит Ca₃(PO₄)₂ содержит анионы слабой кислоты PO₄^3-, то при понижении pH они будут связываться ионами водорода PO₄^3- + H⁺ ⇆ HPO₄^2- и их концентрация [PO₄^3-] будет падать

Следовательно, [Ca²⁺]³ • [PO₄^3-]² < ПР осадок раствориться, повысится S.

б) Если электролит AgCl содержит катион слабого основания Ag⁺, то при повышении Ph? они будут связываться гидроксид ионами Ag⁺ + HO^- ⇆ AgOH и их концентрация [Ag⁺] будет падать

Следовательно, [Ag⁺] • [Cl^-] < ПР осадок раствориться, повысится S
Билет 33

---

Основные типы химической связи: ковалентная, ионная, водородная, металлическая;

1. Химическая связь – это совокупность сил, связывающих атомы или молекулы друг с другом в новые устойчивые структуры.

Основные типы химической связи:

Ионная связь – хим. связь, образованная электростатическим притяжением (притяжением плюса к минусу) двух противоположно заряженных ионов, где электронная пара принадлежит полноценно одному из ионов. Обычно это связь между ионами металла и неметалла. Ме-Неме. В твердом состоянии имеют ионную кристаллическую решётку.

Водородная связь — электростатическое взаимодействие между атомом водорода, связанным с электроотрицательным атомом, и другим электроотрицательным атомом (O, S, N, F). Она слабее и длиннее ковалентных связей. Водородные связи могут быть межмолекулярными или внутримолекулярными. Водородные связи принимают важную роль в межмолекулярном взаимодействии, от чего зависит агрегатное состояние вещества. Еще ее можно встретить между азотистыми основаниями в двуцепочной ДНК или во вторичной структуре белков и т.д.

1. 
   Металлическая связь – это связь между положительными ионами металлов с помощью общих электронов. Ме-Ме. Это происходит из-за того, что у металлов – небольшое число электронов на внешнем уровне, слабо удерживаемых ядром и из-за этого они покидают свои орбитали и свободно передвигаются по всему объему. Металлическая связь делокализована, ненаправлена и ненасыщена.
   
2. 
   Ковалентная связь – химическая связь, осуществляемая за счет образования общей электронной пары, при перекрывании электронных облаков соединяемых атомов. Образуется между атомами неметаллов.
   

Длиной ковалентной связи называют расстояние между ядрами атомов, которые образуют связь. Длина связи напрямую связана с радиусом атома - чем он больше, тем длиннее связь. Зная ковалентный радиус атомов, очень легко вычислять длину ковалентной связи в молекуле. Например, длина ковалентной связи молекулы HF = 30 + 58 = 88 пм.

Энергия ковалентной связи (выражают в ккал/моль или кДж/моль) – энергия, которая необходима для разрыва связи (при образовании ковалентной связи энергия выделяется, при разрыве - поглощается). Чем выше энергия связи, тем прочнее связь. Энергия связи зависит от ее

---

длины - чем длиннее связь в молекуле, тем проще ее разорвать (затратить меньше энергии).

Валентный угол — угол между линиями, соединяющими химически связанные атомы.

Механизмы образования:

Обменный. При обменном механизме в образовании общей электронной пары от каждого атома участвуют и атомная орбиталь, и неспаренный электрон, находящийся этой орбитали.

Донорно акцепторный. Наблюдается, когда один компонент (донор) имеет на атомной орбитали внешнего уровня электронную пару, а другой (акцептор) – свободную орбиталь. При слиянии атомных орбиталей возникает молекулярная орбиталь , на которой находится общая электронная пара. Встречается в ионе аммония NH₄⁺, гидроксония H₃O⁺, комплексах.


Олигосахариды. Принцип строения. Восстанавливающие и невосстанавливающие дисахариды. Мальтоза, целлобиоза, лактоза, сахароза. Таутомерия восстанавливающих дисахаридов. Химические свойства. Гидролиз.
Олигосахариды – углеводы, содержащие от 2 до 10 моносахаридных звеньев (ди-, три-, тетрасахариды и т.д.), которые соединены гликозидными связями.

Восстанавливающие дисахариды. Принцип строения – гликозидный ОН одного моносахарида связан со спиртовым ОН другого моносахарида.

Мальтоза (α-глюкоза+глюкоза) продукты расщепления крахмала и гликогена (основной продукт — мальтоза). Мальтоза также содержится в солоде.

Целлобиоза (β-глюкоза+глюкоза) – образуется при неполном гидролизе целлюлозы. Состоит из двух остатков D-глюкопиранозы, связанных β(1→4) гликозидной связью.

Лактоза (β-галактоза+глюкоза)— молочный сахар. Состоит из остатков D-галактопиранозы и D-глюкопиранозы, связанных β(1→4) гликозидной связью (восстанавливающий дисахарид). В организме человека расщепляется ферментом лактазой.

Невосстанавливающий дисахарид: Принцип строения – гликозидный ОН одного моносахарида связан с гликозидным ОН другого моносахарида

Сахароза — свекловичный или тростниковый сахар. Состоит из остатков D- α-глюкопиранозы и D- β-фруктофуранозы, связанных (1→2) гликозид-гликозидной связью. В молекуле отсутствуют полуацетальные гидроксильные группы, поэтому она не способна к цикло-оксо-таутомерии. В организме расщепляется ферментом сахаразой.

---