Материал: Khimia_bilety

37. Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри-Дальтона. Закон распределения.

В отличие от предыдущего случая с ростом температуры р-римость уменьшается. Закон В. Генри. При постоянной температуре р-римость газа, выраженная в весовых единицах пропорциональна давлению газа над жидкостью.

, где k-константа скорости растворения, p – давление газа над раствором.

, где k-константа скорости испарения, c – концентрация.

При достижении равновесия - константа Генри.

Концентрация пропорциональна давлению. Закон Сивертса: где n понижается с ростом температуры. Полностью закон Генри выполняется для идеальных газов, дающих в итоге идеальные р-ры.

Закону Генри строго подчиняются только те газы, которые не взаимодействуют с р-рителем, их р-римость не велика. t=0, 100гр H₂O р=1 атм, 0.335г CO₂; р=2 атм, 0.67г CO₂

С ростом давления увеличивается плотность газа, т.е. при р=2атм газ занимает тот же объем. Р-римость газа, выраженная в объемных ед. от объема не зависит (Объем. ед./100)

Закон Дальтона: При растворении смеси газов в жидкости р-римость каждого компонента пропорциональна его парциальному давлению. (Кислород в воде)

(кислород) t=20, 100мл Н₂О, р=1атм, 3.1 мл O₂

(воздух) t=20, 100мл Н2О, р=1атм, 0.62 мл O2

Законы Генри и Дальтона - следствия.

Закон распределения.

Если при постоянной температуре некоторое в-во распределяется между двумя соприкасающимися фазами, то отношение концентрации этого в-ва в соприкасающихся фазах есть величина постоянная, называется коэфф. растворения "L". Величина "L" не зависит от абс. кол-ва вводимого 3-го в-ва, а определяется природой фаз 1,2 и природой в-ва 3.

С/Р=Г Закон распределения применяется в технике. (при экстракции стали из шлака)

Закон распределения используется при глубокой очистке полупроводниковых материалов (метод плавки по закону распределения)

38. Законы Рауля.

Наблюдая св-ва р-ров Рауль пришел к выводу: Давление пара р-рителя над р-ром всегда ниже давления пара над чистым р-рителем. Вызвано это тем, что часть поверхности р-ра занята гидротированными частицами растворимого в-ва. Испарение раствор. затруднено.

Р0 - давление пара р-рителя над чистым р-рителем

Р1 - давление пара р-рителя над р-ром.

(дельта)Р=Р0-Р1 - абсолютное понижение давления пара р-рителя над р-ром.

(дельта)Р/Р0 - относительное понижение давления пара р-рителя над р-ром.

Р1=Р1*N1=P0*(n1/(n1+n2)

Р1 пропорц. мольной доле р-рителя в р-ре

Относительное понижение пара р-рителя над р-ром равно мольной доле растворенного в-ва: (дельта)Р/Р0=N2

Могут быть и отклонения от прямолинейной зависимости. По величине отклонения можно судить насколько система далека от идеального состояния. А по характеру отклонения "+" и "-" каков характер зависимости между компонентами в реальной системе. Т.к. давление пара раствора меньше, то р-ры должны кипеть при t более высокой, а замерзнуть при t менее низкой, чем чистые р-рители.

2 закон Рауля: Повышение температуры кипения р-ра и понижение температуры его замерзания пропорциональны молярной концентрации р-ра. Кэ и Кз - константы, характеризующие р-ритель Кэ - эбуллиоскопическая Кз - криоскопическая (дельта)Т не зависит от природы р-ренного в-ва, а определяется природой р-рителя и числом молей р-ренного в-ва. Для Н₂О Кэ=0.512, Кз=1.86

2 Закон Рауля используется для определения неизвестных молекулярных масс р-ренных веществ.

39.Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации. Слабые электролиты.

Электролитическая диссоциация – процесс распада электролитов (кислот, оснований, солей) на ионы в воде. Степень диссоциации – это доля растворенного электролита, распавшаяся на ионы. По способности к диссоциации электролиты подразделяют на слабые и сильные. Процесс диссоциации слабых электролитов обратим. При дальнейшем разбавлении раствора слабого электролита степень диссоциации увеличивается.

Степень диссоциации обычно определяют через электропроводимость, удельную χ или эквивалентную λ. χ обратна удельному сопротивлению, составляет проводимость кубика с ребром 1 см. зависимость χ от разбавления χ=f(V₀), где V₀-т.н. единичный объем, т.е. объем, в котором растворена единица вещества . χ сначала возрастает из-за увеличения α, а затем уменьшается вследствие уменьшения числа ионов при большом разбавлении.

λ – электропроводимость такого объема раствора, в котором содержится 1г эквивалента вещества. Суммарная электропроводность n параллельно включенных кубиков

λ увеличивается до некой предельной величины, когда α=1, при этом предельное значение λ_пред носит название электропроводимость при бесконечном разбавлении . Таким образом для слабых электролитов

40. Константы диссоциации. Закон разведения.

Константа диссоциации – константа равновесия процесса диссоциации.

где С_м – концентрация недиссоциированных молекул электролита.

Изотерма диссоциации:

Для стандартных условий ,

Константа диссоциации в одном и том же растворителе при постоянной температуре – величина постоянная, она характерна данному электролиту. Степень же диссоциации α характеризует состояние электролита в растворе данной концентрации и меняется с её изменением.

Для слабого электролита - закон разведения Освальда.

Связь между К_д и λ:

Электролиты: α>0.7 – сильные, 0.3<α<0.7 – средние, α<0.3 – слабые.

41. Сильные электролиты. Понятие активности и коэффициента активности.

Состояние сильных э-литов в р-ре. Истинная степень диссоциации в р-рах сильных э-литов примерно равна 1. В р-рах сильных э-литов действуют мощные электростатические силы между ионами. Возникновение ионных атмосфер.

Каждый ион внутри сферы является центром своей ионной атмосферы. Измерение диссоциации через степень электропроводимости. При пропускании тока центральный ион тащит за собой ионы противоположного знака, что тормозит его перемещение отсюда и снижение электропроводности, а следовательно снижение диссоциации. Кажущаяся степень диссоц. При разбавлении р-ра каж. степень увеличивается за счет увеличения промежутков между ионами, след уменьшается электростатич. Действие. Для р-ров сильных э-литов введено понятие активности/активной концентрации. Если взять т/динамич. ур-я, описывающую идеальную систему и вместо концентрации использовать активности, то можно ур-я идеальных систем использовать для реальных систем. Т.о. активность учитывает все виды взаимодействия между ионами. В качестве стандартного – принимают состояние полной диссоциации, при отсутствии осложняющего воздействия ионов друг на друга.

а- активная концентрация

γ-коэффициент активности

с-концентрация [грамм-ион/литр]

при при концентрации

в более концентрированных растворах