Урок 6. Растворы

урок по химии 11 класс, тема “Растворы. Растворение как физико – химический процесс”
план-конспект урока

Урок химии в 11 классе по теме:

«Растворы. Растворение как физика – химический процесс»

Урок предназначен для 11 класса базоваго уровня изучения химии. Урок создает условия для высокого восприятия знаний и умений в блоке темы «Вода. Растворы. Растворение». На уроке вводятся следующие понятия: , гидратов, типы растворов, классификация растворов, факторы, влияющие на растворение веществ; основные положения физической, химической и современной теории растворов. Ущащиеся стремяться к самостоятельному воспроизведению знаний, через групповую и индеведуальную работу на уроке. На уроке учащиеся получают первичные знания по теме “Вода. Растворы. Растворение”. Знакомяться с понятиям Раствор и его примененияе, Растворимость. Кристалогидратоми и их нахождении в природе. Урок заканчивается закреплением знаний по теме в форме теста.

Скачать:

Вложение Размер
rastvory._rastvorenie_kak_fiziko_-_himicheskiy_protsess.docx 615.79 КБ

Предварительный просмотр:

Климчук Оделия Александровна,

учитель химии, первой квалификации

ГУО «Радостовская Сш», Дрогичинского района

Урок химии в 11 классе по теме:

«Растворы. Растворение как физика – химический процесс»

Цель: создать условия для высокого уровня воспроизведения системы знаний и умений учеников по теме «Растворы. Растворение как физика – химический процесс».

Образовательные: ввести понятия растворов, гидратов, разобрать типы растворов, классификацию растворов, факторы, влияющие на растворение веществ; основные положения физической, химической и современной теории растворов.

Развивающие: развивать умения и навыки мыслительной деятельности (умения обобщать, сравнивать, анализировать), обще учебные умения и навыки (формирование самостоятельной и познавательной деятельности учащихся);

Воспитательные:воспитывать положительное отношение к учению, способствовать осознанию роли знаний в развитии личности, воспитании характера, преодолении трудностей.

Оборудование: презентация, таблица растворимости веществ, раздаточный материал, химическое оборудование (химические стаканы с водой, стеклянная палочка, хлорид натрия, медный купорос, оксид меди, оксид кальция, цинк гранулированный, соляная кислота, спиртовка, спички, штатив с пробирками, пробирко-держатель).

Тип урока: учебное занятие по изучению нового материала.

Методы: постановка проблемного вопроса, частично-поисковые, практические, наглядные.

Форма проведения урока : коммуникативно-диалоговая.

Формы организации деятельности учащихся : индивидуальная, групповая, обще групповая.

Учитель приветствует учащихся, отмечает отсутствующих.

Урок начинается с демонстрации стакана с водой и показа лабораторного опыта. Растворение поваренной соли в воде.

ТБ. Опыт 1: хлорид натрия, вода.

Далее звучит вопрос группе: Как вы думаете, о чем сегодня пойдет речь на уроке?

( Растворы. Растворение как физика – химический процесс). (слайд 3)

Запись темы в тетради и демонстрация на слайде темы « Растворы. Растворение как физика – химический процесс».

Формулируют цель урока: изучить физика – химические процессы растворения, растворения веществ в воде, зависимость растворения от факторов температуры, природы вещества и давления, познакомиться с понятием кристаллогидраты. (слайд 4)

Актуализация знаний и умений учащихся.

Вопрос группе: Какие сведения о воде и растворах были известны вам до сегодняшнего урока? (слайд 5)

На столах лежит раздаточный материал со словами Антуана де Сент-Экзюпери: (слайд 6)

Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха,

Тебя невозможно описать, тобой наслаждаются не ведая, что ты такое.

Нельзя сказать, что ты необходима для жизни:

Вопрос группе: что означают эти слова?

«Значение воды для жизни человека» ( сообщение учащихся) звучит музыка. (слайд 7)

Растворы играют важную роль в природе, науке и технике. Сложные физико-химические процессы, протекающие в организмах человека и животных, также протекают в растворах. Изучение свойств растворов занимает важное место в современной науке.

Растворение – это физико – химический процесс, а растворы – это однородная (гомогенная) система, состоящая из частиц растворённого вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия – гидратов.

Гидраты – непрочные соединения веществ с водой, существующие в растворе. (слайд 7)

Студенты записывают определения в тетрадь со слайда

Растворимость веществ. Типы растворов.

От чего зависит растворение веществ? (слайд 8)

Вспоминаем инструктаж по ТБ. Далее идет демонстрация опытов:

Опыт 2 -растворение разных веществ в воде.

1) от природы веществ. – хорошо растворимые;

-практически нерастворимые (слайд9 )

Рассмотрите таблицу растворимости кислот, оснований и солей в воде, приведите примерырастворимых, малорастворимых и нерастворимых веществ (работа с таблицей растворимости).

Опыт 3 : растворение сахара в горячей и холодной воде.

2) от температуры ( слайд 10).

После демонстрации опытов студенты должны самостоятельно ответить на вопрос, поставленный ранее. (слайд 11).

На слайде показаны схемы классификации растворов. На примере опытов студентам ставится задача найти отличия между растворами.

Опыт 4: сульфат меди, химический стакан с водой.

Концентрированный раствор — раствор с высоким содержанием растворённого вещества.

Разбавленный раствор- раствор, содержащий малое количество растворённого вещества. (слайд 13). Работа с определениями.

(слайд 14)

Студентам предлагается по изображению на презентации определить типы растворов. (слайд 15, 16)

Демонстрация опыта 5 – растворение поваренной соли в воде, получение разных растворов по количеству частиц, переходящих в раствор. Студенты сами дают определения видам растворов.

Насыщенным называют такой раствор, в котором при данной температуре вещество больше не растворяется.

Ненасыщенным называют такой раствор, в котором при данной температуре находится меньше растворяемого вещества, чем в его насыщенном растворе.

Пересыщенным называют такой раствор, в котором при данной температуре находится в растворенном состоянии больше вещества, чем в его насыщенном растворе при тех же условиях. (слайд17)

Кристалогидраты – это твердые соли в состав которых входит вода. Виды кристало гидратов. (слайд 18, 19)

Сообщение «Кристаллогидрат медный купорос». (слайд 20). Демонстрация медного купороса.

Закрепление изученного материала. (слайд 21)

СТ 153, №4 (слайд 22)

Тест по теме Растворы .

1а, 2б, 3в, 4а,5в . (слайд 23,24)

Домашнее задание: 30

На 5 – 6 – № 2 ст 149

9-10- № 6, 7 ст 149. (слайд 25)

Рефлексия: (слайд 26 )

  1. Что вы считаете для себя главным на уроке?
  2. Каких поставленных цель, мы достигли на уроке?
  3. Какие вопросы остались еще не изученными до конца?
  4. Сегодня урок химии: легкий – трудный; интересный – скучный; полезный – ненужный?
  5. Я ученик: старательный – ленивый; внимательный – невнимательный; урок усвоил – не усвоил.
  6. Я запомнил.

Роль воды в природе

Роль воды очень велика. Она является универсальным растворителем, обеспечивает приток и удаление веществ из клеток. Вода присутствует во всех тканях нашего организма, хотя распределена неравномерно. Вода служит для движения жизненной энергии в нашем организме. При помощи этой энергии мы и живём. Эта энергия в воде и есть сама «жизнь».

Она составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и животных. Потери 10-20% воды живыми организмами к их гибели. Вода является средой обитания многих организмов, определяет климат и изменение погоды. ( учащийся – 1)

Вода – важнейший минерал на Земле, который нельзя заменить никаким другим веществом. Вода – основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в процессе фотосинтеза. Вода является средой обитания многих организмов, определяет климат и изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ. ( учащийся – 2)

В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней растворены газы и соли, находятся твердые взвешенные частички. Кроме природных примесей на качество воды оказывают влияние условия формирования поверхностного или наземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ – загрязнителей, ухудшающих качество воды. Нарушая экологическое состояние окружающей природной среды, а этот вопрос волнует каждого из нас. (учащийся – 3)

Опыт 2 -растворение разных веществ в воде.

1) от природы веществ. – хорошо растворимые, соль растворяют в воде.

– малорастворимые; кусочек мела растворяют в воде.

-практически нерастворимые, железный гвоздик растворяют в воде. (слайд9 )

Рассмотрите таблицу растворимости кислот, оснований и солей в воде, приведите примерырастворимых, малорастворимых и нерастворимых веществ (работа с таблицей растворимости).

Опыт 3 : растворение сахара в воде с различной температурай.

Сахар растворяют в холодной воде , затем в горячей.

2) от температуры ( слайд 10).

Опыт 4: сульфат меди, химический стакан с водой. Сначала растворяют сульфат меди 1 ложку в стакане воды, затем 4 ложки сульфата меди в стакане воды.

Концентрированный раствор — раствор с высоким содержанием растворённого вещества.

Разбавленный раствор- раствор, содержащий малое количество растворённого вещества. (слайд 13).

Опыта 5 – растворение поваренной соли в воде, получение разных растворов по количеству частиц, переходящих в раствор. 3 стакана, в 1 стакан сыпим 1 ч.л соли, во второй стакан 2 ч.л соли и нагреваем раство видем что соль растворяется, в 3 стакан сыпим 5 ч.л. соли нагреваем, соль не растворяется.

Насыщенным называют такой раствор, в котором при данной температуре вещество больше не растворяется.

Ненасыщенным называют такой раствор, в котором при данной температуре находится меньше растворяемого вещества, чем в его насыщенном растворе.

Пересыщенным называют такой раствор, в котором при данной температуре находится в растворенном состоянии больше вещества, чем в его насыщенном растворе при тех же условиях.

Химия. 11 класс

Конспект урока

Химия, 11 класс

Урок № 6. Дисперсные системы

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: урок посвящён изучению истинных растворов и дисперсных систем: способам выражения концентрации растворов, видам дисперсных систем, их свойствам, способам коагуляции золей, строению гелей.

Аэрозоль – грубодисперсная система, в которой твёрдые или жидкие частицы размером более 10 -3 см равномерно распределены в газообразной среде.

Гель – полутвёрдая трёхмерная ячеистая структура, каркас которой образован коллоидными частицами, а в прослойках между частицами удерживается дисперсионная среда.

Грубодисперсная система – дисперсная система, в которой размер частиц дисперсной фазы более 10 -3 см.

Дисперсионная среда – сплошная фаза, составная часть дисперсной системы, в которой равномерно распределены частицы дисперсной фазы.

Дисперсная система – гетерогенная система, состоящая, как минимум, из двух фаз, одна из которых мелко раздроблена и равномерно распределена в другой, сплошной фазе.

Дисперсная фаза – мелко раздробленные частицы, равномерно распределённые в дисперсионной среде.

Гетерогенная система – неоднородная система, в которой компоненты находятся в разных фазах и между ними существует видимая граница раздела фаз.

Гомогенная система – однородная система, все компоненты которой находятся в одной фазе, граница раздела фаз между компонентами отсутствует.

Золь (коллоидный раствор) – тонкодисперсная система, в которой твёрдые частицы дисперсной фазы размером 10 -7 – 10 -5 см равномерно распределены в жидкой среде.

Истинный раствор – гомогенная система, состоящая из двух или более компонентов, состав которой в определённых пределах можно изменять без нарушения однородности.

Коагуляция – процесс слипания коллоидных частиц в более крупные агрегаты.

Опалесценция – изменение окраски бесцветного коллоидного раствора с желтоватой в проходящем свете на голубую в отраженном свете.

Седиментация – процесс оседания крупных частиц дисперсной фазы.

Суспензия – грубодисперсная система, в которой твёрдые частицы размером более 10 -3 см равномерно распределены в жидкой дисперсионной среде.

Фаза – часть системы, однородная по составу и свойствам, отделённая от окружающей среды видимой границей раздела.

Электрофорез – движение коллоидных частиц золя в постоянном электрическом поле к одному из электродов.

Эмульсия – грубодисперсная система, в которой одна жидкая фаза в виде отдельных мелких капель равномерно распределена в другой жидкости, при этом жидкости взаимно нерастворимы.

Эффект Тиндаля – образование светлого конуса в отраженном свете при прохождении через дисперсную систему луча света.

Основная литература: Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с.

Дополнительная литература:

1. Рябов, М.А. Сборник задач, упражнений и тестов по химии. К учебникам Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Химия. 10 класс» и «Химия. 11 класс»: учебное пособие / М.А. Рябов. – М.: Экзамен. – 2013. – 256 с.

2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 класс : учебное пособие для общеобразовательных организаций. Углублённый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М. : Просвещение. – 2018. – 352 с.

Открытые электронные ресурсы:

  • Единое окно доступа к информационным ресурсам [Электронный ресурс]. М. 2005 – 2018. URL: http://window.edu.ru/ (дата обращения: 01.06.2018).

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

Истинные растворы

Истинным раствором называется гомогенная система, состоящая из нескольких компонентов, состав которой в определённых пределах можно менять без нарушения однородности.

Растворимостью называется такое количество вещества, которое можно при данной температуре растворить в 100 г растворителя. Абсолютно нерастворимых веществ в природе не существует.

Молярная концентрация показывает количество растворённого вещества в 1 литре раствора. Сокращенно молярная концентрация, или молярность, обозначается буквой М, например, 1 М – один моль на литр. моль/л.

Для того, чтобы найти молярную концентрацию по величине известной массовой доли, необходимо знать плотность раствора. При этом массовая доля должна быть выражена не в процентах, а в долях, а плотность – в г/л.

, моль/л.

С истинными растворами мы постоянно встречаемся в жизни. Пьём чай с сахаром, консервируем овощи. В сельском хозяйстве используют растворы минеральных удобрений и средств для борьбы с вредителями и болезнями растений. Растворы используют в промышленности, в медицине, в учебных и научно-исследовательских химических лабораториях.

Дисперсные системы

Дисперсной называется гетерогенная система, состоящая, как минимум, из двух фаз, одна из которых мелко раздроблена и равномерно распределена во второй, сплошной фазе. В отличие от истинных растворов, дисперсная система неоднородна, а между составляющими её фазами всегда существует граница раздела. Мелкораздробленная фаза называется дисперсной фазой, а сплошная фаза – дисперсионной средой. В зависимости от размера частиц дисперсной фазы различают грубодисперсные (размер частиц больше 100 нм) и тонкодисперсные (от 1 до 100 нм), или коллоидные системы. Если размер частиц дисперсной фазы становится меньше 1 нм, система перестает быть гетерогенной, образуется истинный раствор. В истинном растворе вещество раздроблено до отдельных молекул или ионов. В зависимости от агрегатного состояния дисперсной фазы и дисперсионной среды дисперсные системы разделяют на суспензии, эмульсии, пены и аэрозоли. В суспензии твёрдые частицы распределены в жидкости. Эмульсия состоит из мелких капель жидкости, равномерно распределённых в другой жидкости, причем эти жидкости взаимно нерастворимы. Пена – это мелкие пузырьки газа в жидкости. Аэрозоль представляет собой газообразную среду, в которой распылены мелкие твёрдые или жидкие частицы.

Получение и свойства коллоидных растворов

Тонкодисперсные коллоидные системы получили название «золь». Золи могут быть образованы как неорганическими веществами, так и органическими макромолекулами, размеры которых превышают 1 нм, например, белками. Приготовить золь можно смешиванием малорастворимого вещества с растворителем (раствор крахмала, яичного белка), так и с помощью химических реакций ионного обмена, гидролиза, окисления-восстановления, в которых один из продуктов реакции не растворяется в жидкости.

Золи прозрачны, как и истинные растворы. Чтобы отличить золь от истинного раствора, надо посмотреть на проходящий через раствор луч в отражённом свете. В коллоидном растворе свет рассеивается, образуя светлый конус. Это явление получило название «эффект Тиндаля» – по фамилии английского физика Джона Тиндаля, который впервые описал и объяснил это явление. С древних времён люди ценили драгоценный камень опал за игру света. Его окраска в зависимости от угла зрения изменяется с голубой на желтоватую. Опал – это затвердевший коллоидный раствор, а свойство золей изменять окраску в проходящем и отражённом свете получило название «опалесценция».

Если в U-образную стеклянную трубку налить золь гидроксида железа и погрузить в каждое колено трубки графитовые электроды, подсоединив их к источнику постоянного электрического тока, то жидкость в одном колене станет светлее, в другом интенсивность окраски увеличится. Происходит это, так как коллоидные частицы движутся в постоянном электрическом поле к одному из электродов. Это явление получило название «электрофорез».

Образование заряда на поверхности коллоидных частиц

Коллоидные частицы перемещаются в постоянном электрическом поле, так как они заряжены. Заряд на поверхности коллоидных частиц образуется по двум причинам. Одна из причин – адсорбция заряженных ионов на поверхности частиц дисперсной фазы. Огромное количество мелких частиц дисперсной фазы имеют большую суммарную поверхностную энергию. За счет этой энергии ионы из раствора, одноименные с частицами дисперсной фазы, притягиваются к поверхности, в результате коллоидные частица приобретают заряд. Например, коллоидная частица хлорида серебра, полученная в избытке ионов Cl – , имеет строение (mAgCl)·nCl – .

Другая причина образования заряда на поверхности коллоидных частиц – ионизация нерастворимых молекул. По такому механизму образуется заряд на поверхности коллоидных частиц золя кремниевой кислоты. Полярные молекулы воды отрывают от поверхностных молекул кремниевой кислоты ионы водорода, в результате на поверхности коллоидной частицы остаются заряженные гидросиликат ионы, которые придают заряд коллоидной частице. Коллоидные частицы золя кремниевой кислоты имеют строение (mH2SiO3)·nHSiO3 – .

Для золей, как и для истинных растворов, характерно броуновское движение, а тяжёлые и крупные частицы грубодисперсных систем в броуновском движении не участвуют. Одноимённые заряды коллоидных частиц препятствуют их слипанию, поэтому золи длительное время остаются устойчивыми. Размеры частиц дисперсной фазы в грубодисперсных системах слишком большие, со временем они оседают – происходит седиментация.

Коагуляция коллоидных растворов

Если к золю добавить раствор электролита, произойдет нейтрализация заряда коллоидных частиц. Золь потеряет устойчивость, частицы начнут слипаться. Слипание коллоидных частиц называется коагуляцией. Коагуляцию можно вызвать длительным нагреванием золя, а также сливанием золей с противоположно заряженными частицами. Если коллоидные частицы слабо взаимодействуют с дисперсионной средой, то в результате коагуляции образуется осадок. Если коллоидные частицы хорошо взаимодействуют с растворителем, то они захватывают часть жидкости, в результате образуется гель. Гель – трёхмерная ячеистая структура, каркас которой образован коллоидными частицами, а в ячейках удерживается жидкость.

Дисперсные системы в природе и на службе у человека

Коллоидные растворы широко распространены в природе. Плазма крови, яичный белок, сырая нефть, речная и озёрная вода, почвенный раствор являются золями. Дисперсными системами являются облака, туман, дым, морская пена, молоко, газированная вода. В промышленности и быту человек использует эмульсионные краски, клеи, лаки, косметические и лечебные гели и шампуни. В пищевой промышленности дисперсными системами являются тесто, желе, студни, соусы, бульоны, мармелад, суфле. Без преувеличения можно сказать, что коллоидная химия – это химия реальных систем.

ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

1. Приготовление насыщенного раствора

Условие задачи: Для приготовления насыщенного раствора поваренной соли надо в 100 г воды растворить 36 г хлорида натрия. Какое количество (моль) поваренной соли будет растворено в 360 г насыщенного раствора? Ответ запишите с точностью до десятых долей.

Шаг первый: найдём массу насыщенного раствора соли, в котором растворено 36 г хлорида натрия. Для этого сложим массу растворителя и растворённого вещества:

Шаг второй: найдём массу хлорида натрия, которая содержится в 360 г насыщенного раствора. Для этого составим пропорцию:

В 136 г насыщенного раствора содержится 36 г хлорида натрия;

в 360 г такого же раствора содержится т г хлорида натрия.

т = (360·36) : 136 = 95,3 (г).

Шаг третий: вычислим молярную массу хлорида натрия:

М = 23 + 35 = 58 (г/моль).

Шаг четвертый: найдём, сколько моль хлорида натрия содержится в 95,3 г.

Для этого массу хлорида натрия разделим на его молярную массу:

95,3 : 58 = 1,6 (моль).

2. Расчёт объёма раствора, который можно приготовить из раствора известной концентрации

Условие задачи: Какой объём 0,25 М раствора NaOH можно приготовить из 200 мл раствора гидроксида натрия с массовой долей 12% и плотностью 1,13 г/см 3 ? Ответ запишите в мл в виде целого числа.

Шаг первый: найдём массу 200 мл 12%-ного раствора.

Для этого умножим объём раствора на его плотность:

Шаг второй: найдём массу гидроксида натрия, которая содержится в 226 г 12%-ного раствора.

Для этого составим пропорцию:

В 100 г раствора содержится 12 г гидроксида натрия;

в 226 г раствора содержится т г гидроксида натрия.

т = (226·12) : 100 = 27,12 (г)

Шаг третий: найдём количество моль гидроксида натрия, которое содержится в 27,12 г.

Для этого вычислим молярную массу гидроксида натрия:

М = 23 + 16 + 1 = 40 (г/моль).

Теперь разделим массу гидроксида натрия на его молярную массу:

27,12 : 40 = 0,68 (моль).

Шаг четвёртый: Найдём объём раствора, в котором это количество гидроксида натрия составит концентрацию 0,5 М.

Для этого составим пропорцию:

в 1000 мл раствора содержится 0,5 моль гидроксида натрия;

в V мл раствора содержится 0,68 моль гидроксида натрия.

Растворы

Растворы – это однородные гомогенные системы, состоящие из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия. Растворенное вещество равномерно распределено в растворителе. Раствор может состоять из двух и более компонентов.

Растворы бывают жидкие, твердые и газообразные.

Растворитель – это то вещество, которое не изменяет агрегатное состояние при растворении. В случае смешения веществ с одинаковым агрегатным состоянием (жидкость-жидкость, газ-газ, твердое-твердое) растворителем считается тот компонент, содержание которого больше.

Образование раствора зависит от характера взаимодействия частиц растворителя и растворенного вещества, и их природы.

В школьном курсе рассматриваются преимущественно растворы электролитов. В курсе ВУЗов рассматриваются также истинные и коллоидные растворы, золи и другие системы.

По способности растворяться вещества условно делят на:

  • малорастворимые (от 0,001 до 1 грамма растворенного вещества на 100 грамм растворителя);
  • растворимые (больше 1 г растворенного вещества на 100 г растворителя);
  • нерастворимые (менее 0,001 г растворенного вещества на 100 г растворителя).

Обратите внимание!

При попадании в воду вещество может:

  • раствориться в воде, то есть перемешаться с ней на атомно-молекулярном уровне ;
  • химически прореагировать с водой;
  • не раствориться в воде и химически не прореагировать.

Коэффициент растворимости – отношение массы растворенного вещества к массе растворителя (например, 10 г соли на 100 г воды).

По концентрации растворенного вещества растворы делят на:

Ненасыщенные растворы – это растворы, в которых концентрация растворенного вещества меньше, чем в соответствующем насыщенном растворе, и в котором при данных условиях можно растворить еще некоторое количества растворенного вещества.

Насыщенные растворы – это растворы, в которых достигнута максимальная концентрация растворенного вещества при данных условиях. Насыщенный раствор можно приготовить даже в бытовых условиях – например , раствор поваренной соли в воде. Если в стакан воды постепенно добавлять соль, рано или поздно соль перестанет растворяться. Это и будет насыщенный раствор.

Пересыщенный раствор – это раствор, в котором концентрация растворенного вещества больше, чем в насыщенном. Избыток растворенного вещества легко выпадает в осадок. Приготовить пересыщенный раствор можно, например, с помощью охлаждения насыщенного раствора поваренной соли. При понижении температуры растворимость поваренной соли уменьшается, и раствор становится пересыщенным.

По концентрации растворенного вещества растворы также разделяют на концентрированные и разбавленные:

Концентрированные растворы – это растворы с относительно высоким содержанием растворенного вещества.

Разбавленные растворы – это растворы с относительно низким содержанием растворенного вещества.

Это деление очень условно, и не связано с делением раствора по насыщенности. Разбавленный раствор может быть насыщенным, а концентрированный раствор не всегда может оказаться насыщенным.

Физические величины, характеризующие состав раствора – это массовая доля, массовый процент, молярность (молярная концентрация), мольная доля, мольный процент, мольное соотношение, растворимость (для насыщенных растворов), объемная доля, объемный процент и некоторые другие величины, которые проходятся в курсе ВУЗов (нормальность или нормальная концентрация, моляльность, титр).

Остановимся подробнее на каждой из них:

1. Массовая доля, масс. доли — это отношение массы растворенного вещества mр.в. к массе раствора mр-ра, выраженное в долях от единицы. Долю можно также выразить в процентах, умножив на 100, тогда мы получим массовый процент, масс. %.

Задачи на материальный баланс с использованием массовой доли — обязательный компонент экзаменов по химии (и не только!) разных уровней. Научиться решать задачи на массовую долю и материальный баланс (смешение, разбавление, концентрирование и приготовление растворов) можно здесь!

2. Молярная концентрация (молярность), моль/л, М – это отношение количества растворенного вещества ν, моль к объему всего раствора Vр-ра, л. Концентрация 1 моль растворенного вещества на 1 литр раствора также обозначается так: 1 М. Такой раствор называют «одномолярный». Двухмолярный раствор — 2 М соответствует концентрации 2 моль растворенного вещества на 1 литр раствора и т.д.

Задачи на молярную концентрацию, как правило, встречаются в курсе ВУЗов, в химических олимпиадах и вступительных экзаменах в ВУЗы. Научиться решать задачи на молярную концентрацию можно здесь.

3. Мольная доля, мольн. дол. – это отношение количества растворенного вещества νр.в., моль к общему количеству вещества всех компонентов в растворе νр-ра, моль:

Мольная доля также может быть выражена в мольных процентах (% мольн.), если умножить долю на 100%. Задачи на мольную долю встречаются в курсе ВУЗов, олимпиадах и вступительных экзаменах. Научиться решать задачи на мольную долю можно здесь.

4. Объемная доля, объемн. дол. – это отношение объема растворенного вещества Vр.в., л к общему объему раствора или смеси Vр-ра, л:

Объемная доля также может быть выражена в объемных процентах (% объемн.), если умножить долю на 100%. Задачи на объемную долю, как правило, сводятся к решению задач на мольную долю, т.к. для газовых смесей объемные и мольные доли компонентов в смеси равны.

5. Мольное соотношение – это отношение количества растворенного вещества к количеству вещества растворителя. Также может использоваться массовое соотношение и объемное соотношение.

6. Растворимость – это отношение массы растворенного вещества к массе растворителя (применяется, как правило, для насыщенных растворов).

7. Титр, г/мл – это отношение массы растворенного вещества mр.в., г к объему раствора, выраженному в миллилитрах Vр-ра, мл:

8. Моляльность.

9. Нормальная концентрация (нормальность)

По механизму растворения растворы делят на физические и химические.

Физическое растворение — это растворение, при котором происходит разрыв и образование только межмолекулярных связей (включая водородные). Физически растворяются только некоторые вещества с молекулярной кристаллической решеткой. Например, растворение нафталина в спирте и воде — опыт.

Химическое растворение — это растворение, при котором разрушаются химические связи в веществе. Химическое растворение, как правило, сопровождается электролитической диссоциацией растворяемого вещества. Подробнее про электролитическую диссоциацию и химическое растворение здесь.

Важно! Подобное хорошо растворяется в подобном. Неполярные растворители хорошо растворяют неполярные вещества. Полярные растворители хорошо растворяют полярные вещества. Понимание механизмов растворения, природы растворяемого вещества и растворителя позволяет легко определить растворимость одного вещества в другом.

Тема 6. Растворы.

Концентрация растворов

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.

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:

.

Например, 5%-ный раствор означает:

5 г (х) содержится в 100 г (х + у)

5 г (х) содержится в 95 г (у).

2. Молярная концентрация (СВ) – это количество моль растворенного вещества, в 1дм 3 раствора:

.

Например, запись: 0,2М НСl означает, что 0,2 моль НСl растворено в 1 дм 3 раствора.

3. Эквивалентная (нормальная) концентрация (СЭ или СН) – это количество моль эквивалента растворенного вещества в 1 дм 3 раствора:

Например, запись: 0,5Н Н2SO4 означает, что 0,5 моль эквивалента серной кислоты содержится в 1дм 3 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 1см 3 раствора:

.

Закон эквивалентов

Если два раствора взаимодействуют между собой в эквивалентных количествах, то зная концентрацию одного из растворов и прореагировавшие объемы обоих растворов, можно рассчитать неизвестную концентрацию второго раствора по соотношению:

.

Пример решения задачи

Дан раствор серной кислоты концентрацией 10%. Плотность данного раствора равна 1,075г/см 3 .

Рассчитать моляльную, молярную, эквивалентную концентрацию раствора и его титр.

Решение. Рассчитаем моляльную концентрацию:

.

Рассчитаем молярную концентрацию. Для этого произвольно выберем объем раствора.

Пусть V = 1 дм 3 , тогда:

.

.

.

Рассчитаем эквивалентную концентрацию:

.

Рассчитаем титр раствора:

Основными законами растворов являются законы Рауля и Вант – Гоффа. Эти законы являются коллигативными, то – есть зависят не только от концентрации растворов, но и от количества частиц в них.

Понижение давления насыщенного пара над раствором (Первый закон Рауля)

Любая жидкость испаряется

Давление пара в состоянии равновесия называется давлением насыщенного пара. При данной температуре давление насыщенного пара над каждой жидкостью есть величина постоянная. Обозначим его как РА.

Примем, что любая жидкость может служить растворителем. Любое растворённое вещество (твёрдое) теоретически тоже испаряется и, следовательно, имеет давление насыщенного пара. Обозначим его как РB.

Если твёрдое вещество нелетучее, то практически величина давления его насыщенного пара равна нулю.

Если раствор состоит из двух жидкостей, то растворителем считается та жидкость, у которой давление насыщенного пара выше.

Таким образом всегда РА > РB.

Давление насыщенного пара раствора (Р) представляет собой сумму парциальных давлений его компонентов:

где NА и NB – мольные доли растворителя и растворённого вещества, соответственно.

Если растворённое вещество – твёрдое, нелетучее, у которого РB = 0, то выражение РB NB также равно нулю. Следовательно:

Для двухкомпонентного раствора:

Преобразуем выражение (2):

Поскольку из вышесказанного видно, что Р 0 кипения = Кэ См,

Рассмотрим коэффициенты пропорциональности :

Кэ – эбуллиоскопическая константа, Кк – криоскопическая константа.

Каждый растворитель имеет свои значения Кэ и Кк .

Эбулеоскопические и криоскопические константы некоторых растворителей приведены в табл.1.

Вывод: изменение температуры кипения и замерзания растворов зависит от природы растворителя концентрации раствора.

Физический смысл этих констант заключается в том, что при концентрации раствора, равной 1 моль/кг, данные константы равны изменению температуры кипения или замерзания данного раствора.

В отличие от чистых растворителей, которые кипят и замерзают при постоянной температуре, растворы кипят и замерзают в некотором интервале температур.

Закон Вант – Гоффа

Закон Вант – Гоффа определяет величину осмотического давления раствора.

Чтобы ознакомиться с понятием осмоса, рассмотрим сосуд, разделённый на две части полупроницаемой мембраной.

Полупроницаемая мембрана – перегородка, через которую проникают молекулы растворителя, но не проходят частицы растворённого вещества.

Осмос представляет собой самопроизвольное одностороннее перемещение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану из той части системы, где концентрация растворителя выше, в ту часть системы, где его концентрация ниже.

Определение осмотического давления растворов производится следующим образом. Во внешний сосуд наливается чистая вода, стенки внутреннего сосуда представляют собой полупроницаемую мембрану. Внутренний сосуд снабжен оттянутой горловиной и мерительной линейкой. Во внутреннем сосуде находится какой – либо раствор, например, сахара.

В силу осмоса молекулы воды из внешнего сосуда через полупроницаемые стенки будут проходить во внутренний, движение молекул в этом приборе только одностороннее.

Таким образом, объём раствора во внутреннем сосуде увеличивается и поднимается по оттянутой горловине. В результате разницы в уровнях жидкостей во внешнем и внутреннем сосудах в приборе возникает гидростатическое давление. Это давление препятствует осмосу.

Величина гидростатического давления, при которой осмос прекращается, называется осмотическим давлением раствора. (Росмотическое, кПа )

Росмотическое = RTCB кПа, где

R – универсальная газовая постоянная 8,31 Дж/моль, T – абсолютная температура, K, CB – молярная концентрация раствора

Растворы. Растворители. 9-й класс

Разделы: Химия

Класс: 9

  1. Организовать деятельность учащихся по восприятию, осмыслению таких понятий как: раствор, растворитель, полярный растворитель, неполярный растворитель. Усвоение закономерностей, которым подчиняются растворы.
  2. Развивать умения выделить главное, существенное в изучаемом материале.
  3. Обеспечить закрепление знаний и способов деятельности учащихся.

I. Организационный момент.

II. Подготовка учащихся к работе на основном этапе.

Четвёртый лишний. (Приложение. Слайд 1.)

  • Морская вода.
  • Клеточный сок.
  • Минеральная вода “Аршан”.
  • Дистиллированная вода.

Лишняя дистиллированная вода (т.к. всё остальное растворы).

Эпиграфом урока предлагаю взять слова академика Карпинского А.П (Cлайд 3):

“Растворы – это живая кровь, которая создает жизнь там, где ее не было”.

Рассмотрим биологическую роль растворов для живых организмов. (Cлайд 4 “видеофрагмент”.)

“Значение растворов в природе в возникновении и развитии жизни на земле трудно переоценить. Именно в первичном океане впервые развились живые организмы и из этого раствора они получили молекулы и ионы необходимые для их роста и жизни. С течением времени живые организмы развивались и изменялись, что позволило им покинуть водную среду, перейти на сушу и затем подняться в воздух. Они приобрели эту способность сохранив в своих организмах водный раствор в виде жидкости содержащих необходимый запас ионов и молекул. Внутри нас в каждой нашей клеточке воспоминание о первичном растворе в котором зародилась жизнь. Водные растворы обеспечивающие саму жизнь.” [1]

Вспоминаем понятие раствор (Слайд 5):

В трёх стаканах находятся (немаловажным, для детей видеть эти три стакана):

– песок и вода
– вода и медный купорос
– масло и вода

Где по вашему мнению находится раствор? Что такое раствор?

Растворы – однородная система, состоящая из двух и более компонентов (растворителя и растворённого вещества).

III. Усвоение новых знаний и способов действия.

  1. В пробирку насыпать немного перманганата калия и добавить воды. Разделить пробирку на две пробирки. Во вторую пробирку добавить ещё воды. Одинаковы ли количества перманганата калия, содержащиеся в обоих растворах? А растворителя?
  2. Попытайтесь растворить очень небольшие количества серы, кристаллического йода, поваренной соли и карбоната натрия в воде (полярный растворитель) и в бензине (неполярный растворитель). Представьте результаты опыта в виде таблицы. (Слайд 6,7.)
Вещество Растворимость
В воде В бензине
NaCl
Na2CO3
S
I2

Можно ли найти универсальный растворитель – жидкость, в которой можно растворить любое вещество? (Слайд 8.)

Проанализируем результаты опыта и сделаем вывод:
Такого растворителя быть не может. Вещества с ионной связью, как и вещества с ковалентной полярной связью, хорошо растворяются в полярных растворителях (например, в воде), а вещества с неполярной связью – в неполярных растворителях (например, в бензине).
Это правило было установлено ещё в средневековье, после длительных поисков универсального растворителя, “алькагеста”, сформулировали правило “Подобное растворяется в подобном”.
Проделанный нами эксперимент ещё раз показывает , что растворимость веществ зависит от природы растворителя. От чего ещё зависит растворимость? (Слайд 9.)
Растворимость зависит от температуры. При увеличении температуры растворимость веществ увеличивается. Но есть вещества, растворимость которых при нагревании раствора уменьшается. Вы обращали когда-нибудь внимание на то, как ведет себя вода в чайнике незадолго до того, как закипеть? Перед кипением, а иногда и раньше, с самого начала нагревания, на внутренних стенках чайника или кастрюли появляются пузырьки воздуха. Почему? (Слайд 10.) Действительно при нагревании растворимость газов уменьшается, что приводит к улетучиванию кислорода.

Проанализируйте рисунок со слайда 11 и сформулируйте вывод о физиологической потребности в кислороде у рыб.

Пополнилась ли ваша “копилка знаний” сегодня? Если да, то что вы узнали?
Какой растворитель можно использовать для растворения P, HCl, NaI, почему? (Слайд 12.)

V. Первичный контроль. (Cлайд 13.)

1. Полярный растворитель А. Вода
2.Неполярный растворитель Б. Сера
3. Диполь В. Соляная кислота
1. Полярный растворитель А. Йод
2. Неполярный растворитель Б. Вода
3. Диполь В. Поваренная соль

VI. Рефлексия. (Слайд 14.)

– Выберите из ниже предложенных утверждений, соответствующее вашему мнению и настроению, и закончите фразу согласно вашему выбору.

Очередные 45 драгоценных минут моей не менее драгоценной жизни:

  1. потеряны безвозвратно, т.к…
  2. прошли с пользой, т.к…

V II . Домашнее задание. (Слайд 15.)

§6 Немного о растворителях.
“4” – с. 21 вопросы 1.
“5” – с. 21 вопрос 3.

Задание для учеников интересующихся химией: подготовить сообщение по теме: “Виды растворителей”

Творческий проект: “Какие растворы встречаются в организме человека и какова их роль?”

  1. Диск Кирилла и Мефодия . Биология 10–11 класс.
  2. Кузнецова Н.Е. и др. Химия: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений.– М.: Вентана-Граф, 2003. – 320 с.: ил.
  3. Кузнецова Н.Е., Шаталов М.А. Обучение химии на основе межпредметной интеграции: 8–9 классы: Учебно-методическое пособие.– М.: Вентана-Граф, 2004. – 352с.
  4. Зуева М.В., Гара Н.Н. Школьный практикум. Химия 8–9 кл. – М.: Дрофа, 1999.– 128 с.: ил.

Растворы. Способы выражения концентрации растворенного вещества. – презентация

Презентация была опубликована 4 года назад пользователемЖанна Муравьёва

Похожие презентации

Презентация на тему: ” Растворы. Способы выражения концентрации растворенного вещества.” — Транскрипт:

1 Растворы. Способы выражения концентрации растворенного вещества.

2 Растворы. Растворами называют гомогенные системы, в которых одно вещество распределено в среде другого (других) веществ. Если одним из составляющих растворов веществ является жидкость, а другими – газы или твердые вещества, то растворителем обычно считают жидкость. В других случаях растворителем считают тот компонент, которого больше. Раствор Растворитель Растворенное вещество

3 Растворы. Классификация растворов. Твердые Жидкие Газообразные Агрегатное состояние Грубодисперсные системы Коллоидные растворы Истинные растворы Степень дисперсности Ненасыщенные Насыщенные Пересыщенные Растворимость Разбавленные Концентрированные Количество растворенного вещества

4 Растворы. Растворение. Растворение – это самопроизвольное распределение частиц одного вещества между частицами другого. Под влиянием растворителя разрушается кристаллическая решетка твердого вещества, а ионы распределяются равномерно по всему объему растворителя.

5 Растворы. Ненасыщенный раствор – это раствор, в котором при данных температуре и давлении возможно дальнейшее растворение уже содержащегося в нем вещества. Раствор, в котором вещество при данной температуре больше не растворяется, т.е. раствор, находящийся в состоянии равновесия с твердой фазой растворяемого вещества, называется насыщенным. Пересыщенный раствор, раствор, концентрация вещества в котором выше концентрации насыщенного раствора (при данных температуре и давлении). Пересыщенные растворы очень неустойчивы. Легкое сотрясение сосуда или введение в раствор кристаллов вещества, находящегося в растворе, вызывает кристаллизацию избытка растворенного вещества, и раствор становится насыщенным.

6 Растворы. Физическая и химическая теория растворов. Физическ ая теория предложена В. Оствальдом (Германия) и С. Аррениусом (Швеция). частицы растворителя и растворенного вещества (молекулы, ионы) равномерно распределяются по всему объему раствора вследствие процессов диффузии. При этом между растворителем и растворенным веществом отсутствует химическое взаимодействие. Химичес кая теория предложена Д.И. Менделеевым. между молекулами растворяемого вещества и растворителем происходит химическое взаимодействие с образованием неустойчивых, превращающихся друг в друга соединений растворенного вещества с растворителем – сольватов. Физико- химическая теория Русские ученые И.А. Каблуков и В.А. Кистяковский объединили представления Оствальда, Аррениуса и Менделеева Согласно современной теории в растворе могут существовать не только частицы растворенного вещества и растворителя, но и продукты физико-химического взаимодействия растворенного вещества с растворителем – сольваты. Сольваты – это неустойчивые соединения переменного состава. Если растворителем является вода, их называют гидратами. Сольваты (гидраты) образуются за счет ион- дипольного, донорно-акцепторного взаимодействий, образования водородных связей и т.д.

7 Растворы. Растворимость. Растворимость зависит от природы растворенного вещества и растворителя, а также от внешних условий (температуры, давления). Зависимость растворимости от природы растворенного вещества и растворителя Растворимость твердых веществ в жидкостях зависит от типа связи в их кристаллических решетках. Например, вещества с атомными кристаллическими решетками (углерод, алмаз и др.) мало растворимы в воде. Вещества с ионной кристаллической решеткой, как правило, хорошо растворимы в воде. Вещества с ионным или полярным типом связи хорошо растворяются в полярных растворителях. Например, соли, кислоты, спирты хорошо растворимы в воде. В то же время неполярные вещества, как правило, хорошо растворяются в неполярных растворителях. Растворимость газов в жидкостях также зависит от их природы. Например, в 100 объемах воды при 20oС растворяется 2 объема водорода, 3 объема кислорода. В тех же условиях в 1 объеме Н2О растворяется 700 объемов аммиака.

8 Растворы. Влияние температуры на растворимость. При растворении газов в воде вследствие гидратации молекул растворяемого газа выделяется теплота. Поэтому в соответствии с принципом Ле Шателье при повышении температуры растворимость газов понижается. Температура различным образом влияет на растворимость твердых веществ в воде. В большинстве случаев растворимость твердых веществ возрастает с повышением температуры. В большинстве случаев взаимная растворимость жидкостей также возрастает с повышением температуры.

9 Растворы. Влияние давления на растворимость. На растворимость твердых и жидких веществ в жидкостях давление практически не оказывает влияния, так как изменение объема при растворении невелико. При растворении газообразных веществ в жидкости происходит уменьшение объема системы, поэтому повышение давления приводит к увеличению растворимости газов. В общем виде зависимость растворимости газов от давления подчиняется закону У. Генри (Англия, 1803 г.): растворимость газа при постоянной температуре прямо пропорциональна его давлению над жидкостью. Закон Генри справедлив лишь при небольших давлениях для газов, растворимость которых сравнительно невелика и при условии отсутствия химического взаимодействия между молекулами растворяемого газа и растворителем.

10 Растворы. Концентрация растворов. 1. Массовая доля (или процентная концентрация вещества) – это отношение массы растворенного вещества m к общей массе раствора. Для бинарного раствора, состоящего из растворённого вещества и растворителя: где: ω – массовая доля растворенного вещества; m в-ва – масса растворённого вещества; m р-ра – масса растворителя. Массовую долю выражают в долях от единицы или в процентах.

11 Растворы. Концентрация растворов. 2. Молярная концентрация или молярность – это количество молей растворённого вещества в одном литре раствора V: где: C – молярная концентрация растворённого вещества, моль/л (возможно также обозначение М, например, 0,2 М HCl); n – количество растворенного вещества, моль; V – объём раствора, л. Раствор называют молярным или однополярным, если в 1 литре раствора растворено 1 моль вещества, децимолярным – растворено 0,1 моля вещества, сантимолярным – растворено 0,01 моля вещества, миллимолярным – растворено 0,001 моля вещества.

12 Растворы. Концентрация растворов. 3. Моляльная концентрация (моляльность) раствора С(x) показывает количество молей n растворенного вещества в 1 кг растворителя m: где: С (x) – моляльность, моль/кг; n – количество растворенного вещества, моль; m р-ля – масса растворителя, кг.

13 Растворы. Концентрация растворов. 4. Титр – содержание вещества в граммах в 1 мл раствора: где: T – титр растворённого вещества, г/мл; m в-ва – масса растворенного вещества, г; V р-ра – объём раствора, мл.

14 Растворы. Концентрация растворов. 5. Мольная доля растворённого вещества – безразмерная величина, равная отношению количества растворенного вещества n к общему количеству веществ в растворе: где: N – мольная доля растворённого вещества; n – количество растворённого вещества, моль; n р-ля – количество вещества растворителя, моль. Сумма мольных долей должна равняться 1: N(X) + N(S) = 1. где N(X) – мольная доля растворенного вещества Х; N(S) – мольная доля растворенного вещества S. Иногда при решении задач необходимо переходить от одних единиц выражения к другим: ω(X) – массовая доля растворенного вещества, в %; М(Х) – молярная масса растворенного вещества; ρ= m/(1000V) – плотность раствора

15 Растворы. Концентрация растворов. 6. Нормальная концентрация растворов (нормальность или молярная концентрация эквивалента) – число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора. Грамм-эквивалент вещества – количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту. Эквивалент – это условная единица, равноценная одному иону водорода в кислотно-основных реакциях или одному электрону в окислительно – восстановительных реакциях. Для записи концентрации таких растворов используют сокращения н или N. Например, раствор, содержащий 0,1 моль-экв/л, называют децинормальным и записывают как 0,1 н. где: С Н – нормальная концентрация, моль-экв/л; z – число эквивалентности; V р-ра – объём раствора, л.

16 Растворы. Концентрация растворов. Растворимость вещества S – максимальная масса вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя: Коэффициент растворимости – отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор при конкретной температуре, к массе растворителя:

Урок №32. Вода — растворитель. Растворы.

Растворы – это однородные гомогенные системы, состоящие из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия. Растворенное вещество равномерно распределено в растворителе. Раствор может состоять из двух и более компонентов.

Растворы по агрегатному состоянию бывают жидкие (раствор соли, кровь), твердые (сплавы металлов) и газообразные (воздух).

Растворитель – это то вещество, которое не изменяет агрегатное состояние при растворении. В случае смешения веществ с одинаковым агрегатным состоянием (жидкость-жидкость, газ-газ, твердое-твердое) растворителем считается тот компонент, содержание которого больше.

Образование раствора зависит от характера взаимодействия частиц растворителя и растворенного вещества, и их природы.

В школьном курсе рассматриваются преимущественно растворы электролитов (растворы с электропроводимостью). В курсе ВУЗов рассматриваются также истинные и коллоидные растворы, золи и другие системы.

В истинных растворах размер частиц менее 1 нм , частицы в таких растворах невозможно обнаружить оптическими методами; в то время как в коллоидных растворах размер частиц 1 нм — 100 нм , частицы в таких растворах можно обнаружить при помощи ультрамикроскопа ( эффект Тиндаля ).

По соотношению преобладания числа частиц, переходящих в раствор или удаляющихся из раствора, различают растворы насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные . По относительным количествам растворенного вещества и растворителя растворы подразделяют на разбавленные и концентрированные.

Разбавленные растворы – растворы с небольшим содержанием растворенного вещества.

Концентрированные растворы – растворы с большим содержанием растворенного вещества.

Раствор, содержащий растворенного вещества больше, чем его должно быть в данных условиях в насыщенном растворе, называется пересыщенным. Пересыщенные растворы представляют собой неустойчивые, неравновесные системы, в которых наблюдается самопроизвольный переход в равновесное состояние. При этом выделяется избыток растворенного вещества, и раствор становится насыщенным.

Насыщенный раствор – это раствор, в котором данное вещество при данной температуре больше не растворяется.

Ненасыщенный раствор – это раствор, в котором при данной температуре вещество ещё может растворяться.

Суспензией называют взвесь, в которой мелкие частицы твёрдого вещества равномерно распределены между молекулами воды.

Эмульсией называют взвесь, в которой мелкие капельки какой-либо жидкости распределены между молекулами другой жидкости.

Коэффициент растворимости – отношение массы растворенного вещества к массе растворителя ( например , 10 г соли на 100 г воды).

По способности растворяться вещества условно делят на:

малорастворимые (от 0,001 до 1 грамма растворенного вещества на 100 грамм растворителя);

растворимые (больше 1 г растворенного вещества на 100 г растворителя);

нерастворимые (менее 0,001 г растворенного вещества на 100 г растворителя).

При попадании в воду вещество может:

1. раствориться в воде, то есть перемешаться с ней на атомно-молекулярном уровне;

2. химически прореагировать с водой;

3. не раствориться в воде и химически не прореагировать.

Одни вещества хорошо растворяются в воде, другие мало, а третьи – не растворяются совсем.

Растворение – физико–химический процесс , не ведущий к превращению одних веществ в другие.

Физический – разрушение структуры растворяемого вещества

Химический – образование гидратов (сольватов, если растворитель не вода), вследствие взаимодействия молекул растворителя с частицами растворённого вещества).

Если на разрушение кристаллической решётки затрачивается больше энергии, чем выделяется при образовании гидратов, то растворение сопровождается охлаждением раствора (NH 4 NO 3 ; KNO 3 ), а если меньше – нагреванием (приготовление растворов щелочей, кислот).

Растворение газов и жидкостей не сопровождается разрушением кристаллической решётки, поэтому такие процессы растворения всегда экзотермические.

Тепловые эффекты растворения подавляющего большинства веществ незначительны, потому не заметны.

Растворимость увеличивается с ростом температуры (бывают исключения). Вы прекрасно знаете, что удобнее и быстрее растворять сахар в горячей, а не в холодной воде.

Попробуйте сами определить растворимость веществ (см. Таблица растворимости солей, кислот и оснований в воде).

Задание. Определить растворимость следующих веществ: AgNO 3 , Fe(OH) 2 , Ag 2 SO 3 , Ca(OH) 2 , CaCO 3 , MgCO 3 , KOH.

Растворимость веществ

По растворимости в воде все вещества делятся на три группы:

1) хорошо растворимые, 2) малорастворимые и 3) практически нерастворимые.

Последние называют также нерастворимыми веществами . Однако следует отметить, что абсолютно нерастворимых веществ нет. Если опустить в воду стеклянную палочку или кусочек золота, или серебра, то они в ничтожно малых количествах все же растворяются в воде. Как известно, растворы серебра или золота в воде убивают микробов. Стекло, серебро, золото – это примеры практически нерастворимых в воде веществ (твердые вещества). К ним следует также отнести керосин, растительное масло (жидкие вещества), благородные газы (газообразные вещества).

Примером малорастворимых в воде веществ могут служить гипс, сульфат свинца (твердые вещества), диэтиловый эфир, бензол (жидкие вещества), метан, азот, кислород (газообразные вещества).

Многие вещества в воде растворяются весьма хорошо. Примером таких веществ могут служить сахар, медный купорос, гидроксид натрия (твердые вещества), спирт, ацетон (жидкие вещества), хлороводород, аммиак (газообразные вещества).

Из приведенных примеров следует, что растворимость прежде всего зависит от природы веществ. Кроме того, она зависит также от температуры и давления. Сам процесс растворения обусловлен взаимодействием частиц растворимого вещества и растворителя; это самопроизвольный процесс.

По соотношению преобладания числа частиц, переходящих в раствор и удаляющихся из раствора, различают растворы насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные. С другой стороны, по относительным количествам растворенного вещества и растворителя растворы подразделяют на разбавленные и концентрированные.

Раствор, в котором данное вещество при данной температуре больше не растворяется, т. е. раствор, находящийся в равновесии с растворяемым веществом, называют насыщенным, а раствор, в котором еще можно растворить добавочное количество данного вещества, — ненасыщенным.

Читайте также:
Урок 3. Элементарные сведения о строении атома
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: