Файл: 1 Вопрос. Основные химические понятия атом, молекула, химический элемент, относительные атомные и молекулярные массы.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2023
Просмотров: 280
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Вандервальсовы силы(межмолек.):
1.Ориентационный эффект.(полярные молекулы) Эл.статич.природа. Самый сильный.
2. Индукционный эф. эл.статич. Самый устойчивый.
3.Дисперсионный. эл.статич., более слабый, чем 1 и 2, но более распространённый.
В каждой молекуле в рез.неравномерности распределения эл.плотности на локальных участках возникают микродиполи. Они короткоживущие. Но за время своей короткой жизни каждый микродиполь 1 молекулы притягивается к соответствующему микродиполю др. молекулы. В итоге молекулы притягиваются др.к др.
Химич.связь: ковал-полярн,неполярн; ионная, металлич.
Вандервальсовы силы: Н-bond, межмолекулярн.взаимодействие.
17 Растворы. Механизм процесса растворения.
Раствором называется твердая или жидкая гомогенная (однородная) система, состоящая из двух или более компонентов.
Необходимыми компонентами раствора являются растворитель и растворенное вещество, например, растворенный в воде сахар.
В одном растворителе может находиться несколько растворенных веществ. Например, в воде растворены сахар, соль и уксусная кислота.
Количество растворенного вещества в определенном количестве раствора или растворителя, которое может колебаться в очень широких пределах, называется концентрацией раствора.
Механизм процесса растворения:
Химич.составляющие процесса растворения:
1.Выделение тепла при р-и,(образование химич.связей)
2. Изменение объёма раствора по сравнению с суммой объёмов компонентов
3.Образование кристаллогидрата.
Процесс растворения состоит из след.стадий:
1.Дробление растворяемого вещества на отдельные частицы .Е затрачивается.
2. Взаимодействие образовавшихся частиц с молекулами растворителя. Е выделяется
3. Транспортировка (диффузия) образовавшихся частиц внутрь раствора . Е затрачивается.
Тепловой эффект реакции складывается из суммы тепловых эффектов этих трёх стадий
18 Растворимость. Насыщенные, ненасыщенные, перенасыщенные растворы.
Растворимость-способность вещества растворяться в данном растворителе. Любой раствор может быть насыщенным, ненасыщенным и перенасыщенным.
Ненасыщенным называют раствор, в котором при данной температуре можно растворить ещё какое - то количество данного вещества.
Насыщенным называют раствор, в котором скорость реакции растворения равна скорости реакции осаждения.
Концентрация насыщенного раствора для данного вещества при данной температуре есть величина постоянная, следовательно в насыщенном растворе концентрации ионов данного электролита являются константами.
Перенасыщенными называют растворы, которые содержат осадок.
Насыщенные растворы трудно растворимых электролитов характеризуется величиной, называемойпроизведением растворимости.
19 Способы выражения состава раствора; массовая доля растворенного вещества, молярная, моляльная, нормальная концентрации раствора, титр.
Существует несколько способов выражения концентрации растворов.
1. Массовая концентрация (Р) – это растворенное вещество, выраженное в граммах, содержащееся в 100 граммах раствора:
где
хг – масса растворенного вещества;
уг – масса растворителя;
(х + у)г – масса раствора.
Масса раствора может быть выражена произведением плотности раствора на его объем:
отсюда
.
Например, 5%-ный раствор означает:
5 г (х) содержится в 100 г (х + у)
или
5 г (х) содержится в 95 г (у).
2. Молярная концентрация (СВ) – это количество моль растворенного вещества, в 1дм3 раствора:
.
Например, запись: 0,2М НСl означает, что 0,2 моль НСl растворено в 1 дм3 раствора.
3. Эквивалентная (нормальная) концентрация (СЭ или СН) – это количество моль эквивалента растворенного вещества в 1 дм3 раствора:
Например, запись: 0,5Н Н2SO4 означает, что 0,5 моль эквивалента серной кислоты содержится в 1дм3 раствора.
Под эквивалентом элемента понимают также его количество, которое соединяется с одним молем атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях.
Например, в соединениях НСl, H2S, NH3 эквивалент хлора, серы и азота равен соответственно 1 моль, 1/2 моль, 1/3 моль.
Молярная масса эквивалента кислоты – это частное деление молярной массы кислоты на количество ионов водорода, участвующих в реакции:
.
Молярная масса эквивалента гидроксида – это частное деление молярной массы гидроксида на количество гидроксид-ионов, участвующих в реакции:
.
Молярная масса эквивалента соли – это частное деление молярной массы соли на произведение валентности металла соли на количество его частиц в формуле соли:
.
4. Моляльная концентрация (СM) – это количество моль растворенного вещества в кг растворителя.
.
5. Титр раствора (T) – это растворенное вещество, выраженное в граммах, в 1см3 раствора:
.
20 Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации.
Электролиты – вещества, которые в воде диссоциируют на ионы.
Существует три класса электролитов:
-
кислоты -
гидроксиды -
соли.
Растворы электролитов имеют две особенности по сравнению с растворами неэлектролитов:
-
проводят электроток, -
подчиняются законам Рауля и Вант - Гоффа с определёнными отклонениями.
Обе особенности растворов электролитов объяснила гипотеза шведского учёного Сванте Аррениуса (1883 г).
Гипотеза Аррениуса сводилась к тому, что вещества неидеальных растворов, то - есть то, что сейчас называется растворами электролитов, в воде диссоциируют на ионы.
Поскольку неидеальные растворы проводили электроток, то их называли растворами электролитов.
Для растворов электролитов в математические выражения законов Рауля и Вант - Гоффа был введён поправочный коэффициент. Ввёл его Вант – Гофф и назвал его изотоническим коэффициентом.
i - поправочный коэффициент (изотонический коэффициент).
Законы Рауля для растворов электролитов:
ΔP / РА = i NB,
Δt0кипения =i Кэ См,
Δt0замерзания = i Кк См.
Закон Вант – Гоффа для растворов электролитов:
Росмотическое = i RTCB
Раствор неэлектролита | | Раствор электролита |
CB = 1 моль / л | | CB = 1 моль / л |
С12H22O11 | | NaСl= Na++Cl- |
Сахар в воде диссоциирует | | Соль в воде диссоциирует |
на молекулы | | на ионы |
1 моль молекул | | 1 моль Na+ 1 моль Cl- |
| | Частиц будет больше |
| | в 2 раза |
| | Al(NO3)3=Al3++3NO-3 |
| | Al(NO3) = Al3+ + 3NO-3 |
| | (в 4 раза больше) |
| | 1) 1< i <2 |
| | 2) 1< i <4 |
Физический смысл изотонического коэффициента состоит в том, что он учитывает увеличение количества частиц в растворе электролита по сравнению с раствором неэлектролита той же концентрации.
Степень диссоциации электролитов
Все электролиты диссоциируют на ионы, но в количественном отношении диссоциируют по - разному.
Количественной характеристикой диссоциации электролитов является степень диссоциации.
Степень диссоциации: λ= n/N (доли ед.), где
-
n - количество молекул данного электролита, которые продиссоциировали на ионы; -
N - общее количество молекул данного электролита в растворе.
Если степень диссоциации превышает 30%, электролит относится к сильным, если же меньше, то электролит слабый.
Константа диссоциации. Выражение для константы диссоциации можно получить, если записать уравнение реакции диссоциации электролита АК в общем виде:
A K A + K+.
Поскольку диссоциация является обратимым равновесным процессом, то к этой реакции применим закон действующих масс, и можно определить константу равновесия как
где К — константа диссоциации, которая зависит от температуры и природы электролита и растворителя, но не зависит от концентрации электролита.
21 Механизм электролитической диссоциации. Роль воды в процессе диссоциации.
Электролиты диссоциируют на ионы в воде по двум механизмам:
-
Ион - дипольный механизм. -
Диполь - дипольный механизм.
По ион - дипольному механизму диссоциируют на ионы те электролиты, которые имеют ионное строение. Когда электролит, имеющий ионную решетку, попадает в воду, то краевые ионы решетки начинают притягивать к себе молекулы воды и гидратируются ими. Под влиянием всевозможных видов движения гидратированные ионы отрываются от решетки и уходят в раствор. Процесс продолжается до полной диссоциации кристалла на ионы.
Ион - дипольный механизм относится к диссоциации сильных электролитов.
Диполь- дипольный механизм
И электролит, и вода являются диполями. Два диполя притягиваются друг к другу, взаимно усиливая диполи. Оба полюса молекулы электролита оказываются гидратированными молекулами воды. Затем происходит полный разрыв молекулы электролита. В конечном итоге картина та же самая: гидратированные ионы уходят в раствор, рис.1.
.Легче всего диссоциируют вещества с ионной связью. Как известно, эти вещества состоят из ионов. При их растворении диполи воды ориентируются вокруг положительного и отрицательного ионов. Между ионами и диполями воды возникают силы взаимного притяжения.В результате связь между ионами ослабевает, происходит переход ионов из кристалла в раствор. При этом образуются гидратированные ионы, т.е. ионы,химически связанные с молекулами воды.Аналогично диссоциируют и электролиты, молекулы которых образованы по типу полярной ковалентной связи (полярные молекулы). Вокруг каждой полярной молекулы вещества также ориентируются диполи воды, которые своими отрицательными полюсами притягиваются к положительному полюсу молекулы,а положительными полюсами - к отрицательному полюсу. В результате этого взаимодействия связующее электронное облако (электронная пара)полностью смещается к атому с большей электроотрицательностью, полярная молекула превращается в ионную и затем легко образуются гидратированныеионы