Оглавление:
Свойства растворов
- Решение properties. As в результате образования растворов изменяются свойства не только растворимых веществ, но и самого растворителя. Для разбавленных растворов эти изменения можно разделить на 2 типа. От природы растворенное вещество практически не зависит. Первое представлено изменениями в цвете, объеме, etc.
- In этот растворитель присущ каждому растворимому веществу. Основной причиной модификации 2-го типа является снижение концентрации свободных молекул самого растворителя, когда в растворителе распределяется другое вещество. Очевидно, что она выражается сильнее, и чем больше процент от общего объема (вместе с сольватной оболочкой) растворенных частиц, то есть тем выше концентрация. 1. одним из явлений, непосредственно связанных с изменением концентрации свободных молекул растворителя, является осмос.
Это явление возникает, когда в контакт вступают 2 раствора с разной концентрацией, которые отделены друг от друга полупроницаемыми перегородками, через которые могут проходить молекулы растворителя, но не могут проходить частицы растворенного вещества.
Суть осмоса заключается в спонтанном переходе определенного количества растворителя из одной части такой системы в другую. Людмила Фирмаль
Представьте себе контейнер, который разделен гибкой полупроницаемой мембраной посередине и содержит раствор растворенного вещества концентрации С сверху и снизу. И Cr(рисунок V-5). Для C,= C2, концентрация самого растворителя одинакова для обоих растворов. Следовательно, число молекул, проходящих через пленку в обоих направлениях за единицу времени, будет равным same.
As в результате общий объем обоих решений остается неизменным. С, С, С、 С * 4 Кг * ы, МВ * С2> С2 Рисунок V-5.Схема проникновения. Для cjcf ситуация иная. Например, предположим, что раствор ниже сильнее, чем раствор выше(C / С?), За счет более низкого раствора увеличится и его объем(гибкая пленка будет изгибаться).Когда одинаковое количество молекул растворителя проходит через полупроницаемую перегородку в обоих направлениях в течение единицы времени, равновесие устанавливается и проникновение прекращается.
Для количественной характеристики осмотических свойств растворов (по отношению к чистым растворителям) может быть введено понятие осмотического давления. Последнее является мерой склонности растворителя мигрировать в этот раствор(через полупроницаемую мембрану) и численно равно дополнительному давлению, которое необходимо добавить к раствору, чтобы остановить проникновение (действие давления сводится к увеличению выхода молекулы растворителя из раствора).
Рисунок V-6, где A-чистый растворитель, B-раствор, M-полупроницаемая мембрана, а осмотическое давление определяется высотой колонки L. то есть жидкость в трубке за счет проникновения тем выше, чем выше начальная концентрация раствора. 。Раствор, характеризующийся одинаковым осмотическим давлением, называется изотоническим 3 Полупроницаемыми свойствами обладает большинство тканей организма.
Поэтому явление проникновения очень важно для жизни. Такие процессы, как усвоение пищи, обмен веществ тесно связаны с различной проницаемостью тканей для воды и различных растворенных веществ. С другой стороны, феномен осмоса объясняет некоторые проблемы, связанные с отношением организма к окружающей среде.
Например, он предусматривает, что пресноводная рыба не может жить в морской воде, а морская рыба не может жить в речной воде. 4-5 Другим важным следствием снижения концентрации свободных молекул растворителя в растворе 4 является снижение давления пара. Жидкость находится в равновесии со своим паром, когда число молекул, испаряющихся с ее поверхности, равно числу молекул, осажденных на нее из газовой фазы.
Поскольку часть поверхности раствора занята более или менее нелетучими растворенными сольватированными частицами, количество молекул растворителя, испаряющихся из раствора за единицу времени, соответственно уменьшается. Таким образом, равновесное состояние раствора устанавливается при давлении пара ниже, чем у чистого растворителя. Это связано, в частности, с распространением твердых частиц в воздухе.
Содержащиеся в нем водяные пары могут вступать в контакт с твердым веществом и образовывать на его поверхности небольшое количество раствора. Если давление водяного пара над этой жидкостью ниже ее парциального давления ■/ Вт£14 я-д. Рисунок V-6.Схема * определение осмоляльности.
Воздух, пар продолжают осаждаться, а твердые вещества растворяются дальше. Этот процесс заканчивается только тогда, когда концентрация раствора уменьшается, и давление водяного пара на него становится равным парциальному давлению водяного пара в воздухе. Наиболее широко известными рассеивающими веществами являются хлористый кальций, который зимой можно поместить между окнами frames.
It предотвращает замерзание стекла, поглощая водяной пар из стекла. air. Когда на рисунке изображено давление паров чистой воды и раствора при различных температурах, кривая раствора Она проходит ниже кривой воды(рис. V-7).
To часто используют сухой газ, рассеивающие вещества, интенсивно поглощающие воду. Людмила Фирмаль
Из этого получается важный результат по отношению к температурам кипения и замерзания раствора. Если давление пара равно внешнему давлению, то есть при нормальных условиях жидкость закипает-760 мм Hg. Art. As как видно из рисунка V-7, в случае раствора это происходит при более высокой температуре (B), чем в чистом растворителе (L).
Величина этого увеличения температуры кипения, конечно, зависит от концентрации раствора. С другой стороны, когда давление его паров равно давлению паров соответствующей твердой фазы, жидкость замерзает. Из рисунка V-7 видно, что раствор достигает давления паров льда при более низкой температуре (г)!Из чистой воды (Б). в результате раствор замерзает при более низкой температуре, чем чистый растворитель, и величина снижения температуры замерзания зависит от концентрации solution.
So морская вода с 3,5% растворенной солью замерзнет только при −1,9°с. Понижение температуры замерзания раствора было впервые установлено М. В. Ломоносовым (1748) 7 Добавь ！) Проникновение молекулы в полупроницаемую перегородку осуществляется путем предварительного растворения в it. So, свойства полуфабриката обусловлены не размером пор перегородки, а разницей в растворяющей способности материала к отдельным веществам, находящимся в контакте с перегородкой.
2) перегородки, пропускающие воду, но не пропускающие растворенные вещества, могут быть приготовлены искусственно.1. одним из материалов, пригодных для этого, является железосодержащая медь (cujfe (CN) e) (растворимость 3-10 «eM), которая образуется при взаимодействии раствора сульфата меди с сульфатом калия трехвалентного:2CuS04-f + K» Fe (CN)e•= Cu(CN) 4-f-2KiSO.»
Перегородка из железа-железная медь слабая, и поэтому опыты проникновения обычно оседают на стенках небольших глиняно-глиняных емкостей. Время в раствор CuSO.」 3) в rns. На V-8 показана схема установки. Это позволяет наглядно показать сходство осмотического и газового давления. Если испытуемый раствор помещают в сосуд В С полупроницаемой стенкой и чистый растворитель помещают во внешний сосуд а, то разница в уровне ртути в трубке атмосферного давления (L) указывает на величину осмотического давления, создаваемого в системе. / б в 5 ^Температура Рисунок V-7.
Давление пара воды и раствора. С другой стороны, если смрад сосуда в сделан из металлического палладия, то они пропускают водород, но и другие газы обладают полупроницаемыми свойствами. Поместите смесь водорода и азота в сосуд B под атмосферным давлением, а чистый водород во внешний сосуд A (также под атмосферным давлением).Следовательно, хаки концентрации водорода в обоих контейнерах равны^ t Для выравнивания oi частично перемещается из контейнера A в контейнер B.
Это увеличивает общее давление последнего сосуда, которое характеризуется расхождением уровня ртути в барометрической трубке. 4) человеческий глаз служит хорошим объектом для объяснения проникновения. Общая концентрация растворенных веществ в ткани глаза выше, чем в пресной воде, и ниже, чем в океане.
Поэтому при контакте с пресной водой глазная ткань слегка»набухает»(с болью в глазах), а при контакте с морской водой она немного»высыхает«(при контакте с ней в течение достаточно длительного времени глазное яблоко становится слегка красным и протекает безболезненно). 5) если система с полупроницаемой мембраной обеспечивает достаточное внешнее давление на раствор.
Обратный осмос-растворитель «выдавливается» из системы. solution. It было показано, что с мембраной из ацетилцеллюлозы под давлением около 100 атм опреснение морской воды может быть достигнуто практически полностью (98,5%).Оборудование для опреснения воды таким способом уже создано. в) помещают стекло (L) с растворителем и стекло (B) с раствором под стеклянный колпак(рис. V-9), в газовой фазе под колпаком устанавливают давление пара, соответствующее чистому растворителю.
Но хаки против раствора невелики, и жидкая поверхность стекла в осаждает больше молекул растворителя, чем испаряется за единицу времени. Потеря молекул в газовой фазе, вызванная этим, восполняется дальнейшим испарением чистого газа. solvent. As в результате, при таком способе, от А до В, объем раствора увеличивается за счет чистого растворителя.
По-видимому, это явление аналогично обычному проникновению, и в этом случае газовая фаза играет роль полупроницаемой мембраны (за счет непостоянства растворенного вещества). 7) при смешивании соли со снегом или мелко измельченным льдом образуется раствор с сильным охлаждением за счет большого поглощения тепла льдом при растворении.
Минимальная температура смеси зависит от природы соли, ее относительного количества и степени тщательности перемешивания. С помощью NaCl температура может быть снижена до −21°C. CaCljCa 6HjO позволяет снизить температуру до −55 Рисунок V-в. Сходство осмотического и газового давления. Фигура В-9.Создатель перепое. Гонка
Смотрите также:
| Дисперсные системы | Гипотеза ионизации |
| Молекулярные растворы | Электролитическая диссоциация |
