راه حل ها حلالیت مواد در آب

حلالیت مواد به ماهیت حلال و ماده ای که در آن حل می شود و همچنین به شرایط انحلال بستگی دارد: دما، فشار (برای گازها)، غلظت و وجود املاح دیگر.

برخی از مواد به خوبی در یک حلال خاص حل می شوند، برخی دیگر ضعیف. اما می توان توانایی یک ماده در انحلال یا به عبارت دیگر حلالیت یک ماده را کمیت کرد.

انحلال پذیریبه توانایی یک ماده برای حل شدن در یک حلال خاص گفته می شود. معیار حلالیت یک ماده در شرایط معین، محتوای آن در یک محلول اشباع است.

همه مواد با توجه به حلالیت در آب به سه گروه تقسیم می شوند:

- به خوبی محلول (р)

- کمی محلول (m)

- عملاً نامحلول (n).

با این حال، باید توجه داشت که هیچ ماده مطلقا نامحلول وجود ندارد. اگر یک میله شیشه ای یا یک تکه طلا یا نقره را در آب فرو کنید، باز هم به مقدار ناچیزی در آب حل می شوند.

گچ، سولفات سرب (مواد جامد)، دی اتیل اتر، بنزن (مواد مایع)، متان، نیتروژن، اکسیژن (مواد گازی) می توانند به عنوان نمونه ای از موادی باشند که در آب محلول اندکی هستند.

بسیاری از مواد به خوبی در آب حل می شوند. نمونه هایی از این مواد عبارتند از: شکر، سولفات مس، هیدروکسید سدیم (مواد جامد)، الکل، استون (مواد مایع)، کلرید هیدروژن، آمونیاک (مواد گازی). لازم به ذکر است که حلالیت مواد جامد به درجه آسیاب آنها بستگی دارد. بلورهای کوچک، که کوچکتر از 0.1 میلی متر هستند، بیشتر از بلورهای بزرگ حل می شوند.

حلالیت، به عنوان جرم ماده ای که می تواند در 100 گرم آب در دمای معین حل شود، نیز نامیده می شود. فاکتور حلالیت

حلالیت محدود بسیاری از مواد در آب (یا سایر حلالها) مقدار ثابتی است که مربوط به غلظت محلول اشباع شده در دمای معین است. این یک ویژگی کیفی حلالیت است و در شرایط خاص بر حسب گرم در هر 100 گرم حلال داده می شود. حلالیت برخی از مواد در آب در دمای اتاق در جدول 1 آورده شده است.

حلالیت مایعات در مایعات ممکن است کامل یا محدود باشد. حلالیت محدود بیشتر رایج است. با حلالیت کامل متقابل، مایعات به هر نسبتی مخلوط می شوند. به عنوان مثال (الکل-آب). مایعات با حلالیت متقابل محدود همیشه دو لایه تشکیل می دهند. نمونه ای از سیستم حلالیت محدود سیستم بنزن آب است. هنگام مخلوط کردن این مایعات، همیشه دو لایه وجود دارد: لایه بالایی عمدتاً از آب تشکیل شده است و حاوی مقادیر کمی بنزن (تقریباً 11٪) است، لایه پایین، برعکس، عمدتاً از بنزن تشکیل شده و حدود 5٪ آب دارد. با افزایش دما، حلالیت متقابل مایعات کم محلول در بیشتر موارد افزایش می‌یابد و اغلب زمانی که دمای معینی برای هر جفت مایع حاصل می‌شود، نامیده می‌شود. بحرانی مایعات کاملاً با یکدیگر مخلوط می شوند. به عنوان مثال، فنل و آب در دمای 68.8 درجه سانتیگراد (دمای بحرانی) و بالاتر به هر نسبت در یکدیگر حل می شوند. زیر دمای بحرانی، آنها فقط به مقدار کمی در یکدیگر محلول هستند.

موادی که با انواع پیوندهای یونی و قطبی مشخص می شوند، در حلال های قطبی (آب، الکل ها، آمونیاک مایع، اسید استیک و غیره) بهتر حل می شوند. برعکس، موادی با نوع پیوند غیر قطبی یا کم قطبی به خوبی در حلال های غیر قطبی (استون، دی سولفید کربن، بنزن و غیره) حل می شوند. می تواند فرموله شود قانون کلیحلالیت متقابل مواد: "مثل به شبیه حل می شود."

وابستگی حلالیت مواد جامد و گاز به دما توسط منحنی های حلالیت نشان داده شده است (شکل 1).

برنج. 1. منحنی حلالیت برای مواد جامد و گاز.

سیر منحنی های حلالیت نیترات های نقره، پتاسیم و سرب نشان می دهد که با افزایش دما، حلالیت این مواد به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. سیر تقریباً افقی منحنی حلالیت کلرید سدیم نشان دهنده تغییر جزئی در حلالیت آن با افزایش دما است.

مشخصه اکثر نمک ها افزایش حلالیت در هنگام گرم شدن است.

منحنی حلالیت را می توان برای تعیین موارد زیر استفاده کرد:

ضریب حلالیت مواد در دماهای مختلف است.

جرم یک ماده محلول است که با سرد شدن محلول از t 1 o C به t 2 o C رسوب می کند.

اگر انحلال یک ماده یک فرآیند گرمازا باشد، حلالیت آن با افزایش دما کاهش می یابد. تقریباً همه گازها با آزاد شدن گرما حل می شوند، بنابراین با افزایش دما، حلالیت گازها کاهش می یابد (شکل 3). بنابراین با جوشاندن آب می توان گازهای حل شده را از آن خارج کرد.

روی میز. شکل 2 حلالیت برخی گازها را در دماهای مختلف در آب نشان می دهد.

حلالیت گاز به ماهیت مایع و گاز بستگی دارد. به عنوان مثال، اکسیژن در آب حدود دو برابر نیتروژن حل می شود. این شرایط دارد پراهمیتبرای زندگی موجودات زنده در آب.

حلالیت گازها در مایعات با افزایش دما کاهش می یابد و با کاهش دما افزایش می یابد.

حلالیت گازها در آب نیز با افزودن نمک به محلول کاهش می‌یابد که یون‌های آن‌ها قوی‌تر از مولکول‌های گاز به مولکول‌های آب متصل می‌شوند و در نتیجه حلالیت آن کاهش می‌یابد.

حلالیت خاصیت یک ماده برای تشکیل مخلوط های همگن با حلال های مختلف است. همانطور که قبلاً اشاره کردیم، مقدار املاح مورد نیاز برای به دست آوردن یک محلول اشباع، تعیین کننده این ماده است. از این نظر، حلالیت همان اندازه ترکیب را دارد، به عنوان مثال، کسر جرمی یک املاح در محلول اشباع آن یا مقدار یک املاح در محلول اشباع آن.

همه مواد را از نظر حلالیت می توان به موارد زیر طبقه بندی کرد:

• بسیار محلول - بیش از 10 گرم از ماده می تواند در 100 گرم آب حل شود.
• کمی محلول - کمتر از 1 گرم از ماده می تواند در 100 گرم آب حل شود.
• نامحلول - کمتر از 0.01 گرم از ماده می تواند در 100 گرم آب حل شود.

معلوم است که اگر قطبیتاملاح شبیه به قطبیت حلال است، احتمال حل شدن آن بیشتر است. اگر قطبیت ها متفاوت باشد، پس با درجه احتمال بالا راه حل کار نخواهد کرد. چرا این اتفاق می افتد؟

حلال قطبی یک املاح قطبی است

اجازه دهید محلول نمک معمولی در آب را به عنوان مثال در نظر بگیریم. همانطور که قبلاً می دانیم، مولکول های آب در طبیعت قطبی هستند با یک بار مثبت جزئی بر روی هر اتم هیدروژن و یک بار منفی جزئی بر روی اتم اکسیژن. و جامدات یونی مانند کلرید سدیم حاوی کاتیون ها و آنیون ها هستند. بنابراین وقتی نمک خوراکی در آب قرار می‌گیرد، بار مثبت جزئی اتم‌های هیدروژن مولکول‌های آب به یون کلرید با بار منفی در NaCl جذب می‌شود. به طور مشابه، بار منفی جزئی روی اتم‌های اکسیژن مولکول‌های آب توسط یون سدیم با بار مثبت در NaCl جذب می‌شود. و از آنجایی که جذب مولکول های آب برای یون های سدیم و کلر قوی تر از فعل و انفعالاتی است که آنها را در کنار هم نگه می دارد، نمک حل می شود.

حلال غیر قطبی یک املاح غیر قطبی است.

بیایید سعی کنیم یک تکه تترابرومید کربن را در تتراکلرید کربن حل کنیم. در حالت جامد، مولکول های تترابرومید کربن توسط یک برهمکنش پراکندگی بسیار ضعیف در کنار هم نگه داشته می شوند. هنگامی که در تتراکلرید کربن قرار می گیرد، مولکول های آن به صورت تصادفی تر قرار می گیرند، یعنی. آنتروپی سیستم افزایش می یابد و ترکیب حل می شود.

تعادل در انحلال

محلولی از یک ترکیب کم محلول را در نظر بگیرید. برای برقراری تعادل بین یک جامد و محلول آن، محلول باید اشباع شده و در تماس با بخش حل نشده جامد باشد.

به عنوان مثال، اجازه دهید تعادل در محلول اشباع کلرید نقره برقرار شود:

AgCl (tv) \u003d Ag + (aq.) + Cl - (aq.)

ترکیب مورد نظر یونی است و به صورت محلول به صورت یون وجود دارد. ما قبلاً می دانیم که در واکنش های ناهمگن غلظت یک جامد ثابت می ماند که به ما امکان می دهد آن را در ثابت تعادل قرار دهیم. بنابراین عبارت for به صورت زیر خواهد بود:

K = [ Cl - ]

چنین ثابتی نامیده می شود PR محصول حلالیتبه شرطی که غلظت ها بر حسب mol/L بیان شود.

PR \u003d [ Cl - ]

محصول حلالیتبرابر حاصلضرب غلظت مولی یون های شرکت کننده در تعادل، در توان برابر با ضرایب استوکیومتری متناظر در معادله تعادل است.
باید بین مفهوم حلالیت و حاصلضرب حلالیت تمایز قائل شد. حلالیت یک ماده زمانی که ماده دیگری به محلول اضافه می شود می تواند تغییر کند و محصول حلالیت به وجود مواد اضافی در محلول بستگی ندارد. اگرچه این دو مقدار به هم مرتبط هستند، که به دانستن یک مقدار برای محاسبه مقدار دیگر اجازه می دهد.

حلالیت به عنوان تابعی از دما و فشار

آب نقش مهمی در زندگی ما دارد، قادر است تعداد زیادی از مواد را در خود حل کند که برای ما اهمیت زیادی دارد. بنابراین، ما بر روی محلول های آبی تمرکز خواهیم کرد.

انحلال پذیریگازها با افزایش می یابد افزایش فشارگاز روی یک حلال، و حلالیت جامد و مواد مایعبه طور ناچیز به فشار بستگی دارد.

ویلیام هنریابتدا به این نتیجه رسیدند که مقدار گازی که در دمای ثابت در حجم معینی از مایع حل می شود با فشار آن نسبت مستقیم دارد. این بیانیه معروف است قانون هنریو به صورت زیر بیان می شود:

C \u003d k P,

که در آن C حلالیت گاز در فاز مایع است

P - فشار گاز روی محلول

k ثابت هنری است

شکل زیر منحنی حلالیت برخی گازها در آب را نشان می دهد درجه حرارتدر فشار گاز ثابت روی محلول (1 اتمسفر)

همانطور که مشاهده می شود حلالیت گازها با افزایش دما کاهش می یابد، در مقابل اکثر ترکیبات یونی که حلالیت آنها با افزایش دما افزایش می یابد.

تاثیر دما بر حلالیتبه تغییر آنتالپی که در طول فرآیند انحلال رخ می دهد بستگی دارد. هنگامی که یک فرآیند گرماگیر رخ می دهد، حلالیت با افزایش دما افزایش می یابد. این از آنچه قبلاً می دانیم نتیجه می گیرد : اگر یکی از شرایطی را که در آن سیستم در تعادل است - غلظت، فشار یا دما - تغییر دهید، تعادل در جهت واکنشی که این تغییر را خنثی می کند تغییر می کند.

تصور کنید که ما با یک محلول در حالت تعادل با یک ماده نیمه حل شده روبرو هستیم. و این فرآیند گرماگیر است، یعنی. با جذب گرما از خارج همراه می شود، سپس:

ماده + حلال + گرما = محلول

مطابق با اصل Le Chatelier،در گرماگیرفرآیند، تعادل در جهتی تغییر می‌کند که گرمای ورودی را کاهش می‌دهد، یعنی. به سمت راست. بنابراین، حلالیت افزایش می یابد. اگر روند گرمازا، سپس افزایش دما منجر به کاهش حلالیت می شود.

وابستگی حلالیت ترکیبات یونی به دما

معلوم است که وجود دارد محلول های مایعات در مایعات. برخی از آنها می توانند به مقدار نامحدود در یکدیگر حل شوند، مانند آب و اتانول، در حالی که بقیه فقط تا حدی منحل شده اند. بنابراین، اگر بخواهید تتراکلرید کربن را در آب حل کنید، دو لایه تشکیل می شود: لایه بالایی محلول اشباع آب در تتراکلرید کربن و لایه پایینی محلول اشباع شده تتراکلرید کربن در آب است. با افزایش دما، به طور کلی، حلالیت متقابل چنین مایعاتی افزایش می یابد. این اتفاق می افتد تا زمانی که به دمای بحرانی برسد، که در آن هر دو مایع به هر نسبتی مخلوط می شوند. حلالیت مایعات عملا مستقل از فشار است.

هنگامی که ماده ای که می تواند در هر یک از این دو مایع حل شود به مخلوطی متشکل از دو مایع غیرقابل اختلاط وارد شود، توزیع آن بین این مایعات متناسب با حلالیت در هر یک از آنها خواهد بود. آن ها مطابق با قانون توزیع ماده ای که می تواند در دو حلال غیر قابل اختلاط حل شود بین آنها توزیع می شود به طوری که نسبت غلظت آن در این حلال ها در دمای ثابت بدون توجه به مقدار کل املاح ثابت می ماند:

C 1 / C 2 \u003d K،

که در آن C 1 و C 2 غلظت یک ماده در دو مایع است

K ضریب توزیع است.

دسته بندی ها ،

انحلال پذیریبه توانایی یک ماده برای حل شدن در یک حلال خاص گفته می شود. معیار حلالیت یک ماده در شرایط معین، محتوای آن در یک محلول اشباع است . اگر بیش از 10 گرم از یک ماده در 100 گرم آب حل شود، چنین ماده ای نامیده می شود. بسیار محلول. اگر کمتر از 1 گرم از یک ماده حل شود، آن ماده کم محلول. در نهایت، ماده به طور عملی در نظر گرفته می شود نامحلولاگر کمتر از 0.01 گرم از ماده وارد محلول شود. هیچ ماده مطلقا نامحلول وجود ندارد. حتی وقتی آب را در ظرف شیشه ای می ریزیم، بخش بسیار کوچکی از مولکول های شیشه به ناچار به محلول می روند.

حلالیت، به عنوان جرم ماده ای که می تواند در 100 گرم آب در دمای معین حل شود، نیز نامیده می شود. ضریب حلالیت.

حلالیت برخی از مواد در آب در دمای اتاق.

حلالیت اکثر جامدات (و نه همه!) با افزایش دما افزایش می یابد، در حالی که حلالیت گازها، برعکس، کاهش می یابد. این در درجه اول به دلیل این واقعیت است که مولکول های گاز در طول حرکت حرارتی بسیار راحت تر از مولکول های جامد قادر به ترک محلول هستند.

اگر حلالیت مواد را در دماهای مختلف اندازه گیری کنید، متوجه خواهید شد که برخی از مواد به طور قابل توجهی حلالیت خود را بسته به دما تغییر می دهند، برخی دیگر نه چندان.

وقتی مواد جامد در آب حل می شوندحجم سیستم معمولاً اندکی تغییر می کند بنابراین حلالیت مواد در حالت جامد عملاً مستقل از فشار است.

مایعات نیز می توانند در مایعات حل شوند.. برخی از آنها به طور نامحدود در یکدیگر حل می شوند، یعنی به هر نسبتی با یکدیگر مخلوط می شوند، مانند الکل و آب، و برخی دیگر فقط تا حد معینی حل می شوند. بنابراین اگر دی اتیل اتر با آب تکان داده شود، دو لایه تشکیل می شود: لایه بالایی محلول اشباع آب در اتر و لایه پایینی محلول اشباع اتر در آب است. در اغلب این موارد، با افزایش دما، حلالیت متقابل مایعات افزایش می‌یابد تا زمانی که دمایی حاصل شود که در آن هر دو مایع به هر نسبتی مخلوط شوند.

انحلال گازها در آبیک فرآیند گرمازا است. بنابراین حلالیت گازها با افزایش دما کاهش می یابد. اگر یک لیوان را با آب سرد، سپس دیواره های داخلی آن با حباب های گاز پوشانده شده است - این هوایی است که در آب حل شده است و در اثر گرم شدن از آن خارج می شود. جوشاندن می تواند تمام هوای حل شده در آن را از آب خارج کند.

توانایی یک ماده معین برای حل شدن در یک حلال معین نامیده می شود انحلال پذیری.

از نظر کمی، حلالیت یک جامد ضریب حلالیت یا به سادگی حلالیت را مشخص می کند - این حداکثر مقدار ماده ای است که می تواند در 100 گرم یا 1000 گرم آب در شرایط معین حل شود تا یک محلول اشباع تشکیل شود.

از آنجایی که اکثر جامدات هنگام حل شدن در آب انرژی جذب می کنند، طبق اصل لو شاتلیه، حلالیت بسیاری از جامدات با افزایش دما افزایش می یابد.

حلالیت گازها در مایع مشخص می شود ضریب جذب- حداکثر حجم گازی که می تواند در n.o حل شود. در یک حجم حلال هنگامی که گازها حل می شوند، گرما آزاد می شود، بنابراین، با افزایش دما، حلالیت آنها کاهش می یابد (به عنوان مثال، حلالیت NH 3 در 0 درجه سانتیگراد 1100 dm 3 / 1 dm 3 آب و در 25 درجه سانتیگراد - 700 dm است. 3/1 dm 3 آب). وابستگی حلالیت گازها به فشار از قانون هنری پیروی می کند: جرم گاز محلول در دمای ثابت با فشار آن نسبت مستقیم دارد.

بیان ترکیب کمی محلول ها

در کنار دما و فشار، پارامتر اصلی حالت محلول، غلظت ماده محلول در آن است.

غلظت محلولبه محتوای یک املاح در جرم معین یا در حجم معینی از محلول یا حلال می گویند. غلظت یک محلول را می توان به روش های مختلفی بیان کرد. در عمل شیمیایی، روش های زیر برای بیان غلظت ها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد:

آ) کسر جرمی املاح تعداد گرم (واحد جرمی) یک املاح موجود در 100 گرم (واحد جرمی) محلول (ω، %) را نشان می دهد.

ب) غلظت حجم مولی یا مولاریته ، تعداد مول (مقدار) املاح موجود در محلول 1 dm 3 (s یا M، mol / dm 3) را نشان می دهد.

که در) غلظت معادل یا نرمال بودن ، تعداد معادل های یک املاح موجود در 1 dm 3 از یک محلول را نشان می دهد (s e یا n، mol / dm 3)

ز) غلظت جرم مولی یا مولالیته ، تعداد مول های یک املاح موجود در 1000 گرم حلال را نشان می دهد (s m , mol / 1000 g)

ه) تیتر محلول عبارت است از تعداد گرم املاح در 1 سانتی متر مکعب از محلول (T, g/cm3)

T = m r.v. /V.

علاوه بر این، ترکیب محلول بر حسب مقادیر نسبی بدون بعد - کسری بیان می شود. کسر حجمی - نسبت حجم ماده حل شده به حجم محلول. کسر جرمی - نسبت جرم ماده حل شده به حجم محلول؛ کسر مولی نسبت مقدار املاح (تعداد مول) به مقدار کل همه اجزای محلول است. رایج ترین مقدار مورد استفاده، کسر مولی (N) است - نسبت مقدار املاح (ν 1) به مقدار کل همه اجزای محلول، یعنی ν1 + ν 2 (که ν 2 مقدار است. حلال)

N r.v. \u003d ν 1 / (ν 1 + ν 2) \u003d m r.v. /M r.v. / (m r.v. / M r.v + m r-la. / M r-la).

محلول های رقیق غیر الکترولیت ها و خواص آنها

در تشکیل محلول ها، ماهیت برهمکنش اجزا با ماهیت شیمیایی آنها مشخص می شود که شناسایی الگوهای کلی را دشوار می کند. بنابراین، راحت است که به یک مدل راه حل ایده آل متوسل شویم، به اصطلاح راه حل ایده آل. محلولی که تشکیل آن با تغییر حجم و اثر حرارتی همراه نباشد نامیده می شود راه حل ایده آلبا این حال، اکثر محلول ها به طور کامل دارای خواص ایده آل نیستند و الگوهای کلی را می توان با استفاده از مثال هایی از محلول های به اصطلاح رقیق توصیف کرد، یعنی محلول هایی که در آنها محتوای املاح در مقایسه با محتوای حلال بسیار کم است و برهمکنش مولکول های املاح با حلال را می توان نادیده گرفت. راه حل ها دارند خواص الیگاتیوخواص محلول ها هستند که به تعداد ذرات املاح بستگی دارند. خواص جمعی محلول ها عبارتند از:

فشار اسمزی؛

فشار بخار اشباع شده. قانون رائول؛

افزایش نقطه جوش؛

کاهش دمای انجماد

اسمز. فشار اسمزی.

اجازه دهید ظرفی وجود داشته باشد که توسط یک پارتیشن نیمه تراوا (خط چین در شکل) به دو قسمت پر شده است. سطح O-O. حلال در سمت چپ قرار می گیرد، محلول در سمت راست قرار می گیرد.

محلول حلال

به مفهوم پدیده اسمز

به دلیل تفاوت در غلظت حلال در دو طرف پارتیشن، حلال به طور خود به خود (طبق اصل Le Chatelier) از طریق پارتیشن نیمه تراوا به محلول نفوذ می کند و آن را رقیق می کند. نیروی محرکه انتشار ترجیحی حلال در محلول، تفاوت بین انرژی های آزاد حلال خالص و حلال موجود در محلول است. هنگامی که محلول به دلیل انتشار خود به خود حلال رقیق می شود، حجم محلول افزایش می یابد و سطح از موقعیت O به موقعیت II حرکت می کند. انتشار یک طرفه نوع خاصی از ذرات در محلول از طریق یک پارتیشن نیمه تراوا نامیده می شود. اسمز

توصیف کمی خواص اسمزی یک محلول (با توجه به حلال خالص) با معرفی مفهوم فشار اسمزی. دومی معیاری از تمایل یک حلال برای عبور از یک پارتیشن نیمه تراوا به یک محلول معین است. برابر است با فشار اضافی که باید به محلول وارد شود تا اسمز متوقف شود (اثر فشار به افزایش آزاد شدن مولکول های حلال از محلول کاهش می یابد).

محلول هایی با فشار اسمزی یکسان نامیده می شوند ایزوتونیکدر زیست شناسی به محلول هایی با فشار اسمزی بیشتر از محتویات درون سلولی گفته می شود فشار خون بالا، با کمتر هیپوتونیک. همین محلول برای یک نوع سلول هیپرتونیک، برای نوع دیگر ایزوتونیک و برای نوع سوم هیپوتونیک است.

بیشتر بافت های موجودات دارای خاصیت نیمه نفوذ پذیری هستند. بنابراین پدیده های اسمزی برای فعالیت حیاتی موجودات جانوری و گیاهی از اهمیت بالایی برخوردار است. فرآیندهای هضم، متابولیسم و ​​غیره ارتباط نزدیکی با نفوذپذیری متفاوت بافت ها برای آب و املاح خاص دارند. پدیده اسمز برخی از مسائل مربوط به رابطه ارگانیسم با محیط را توضیح می دهد. به عنوان مثال، آنها به این دلیل هستند که ماهی های آب شیرین نمی توانند در آب دریا زندگی کنند و ماهی های دریایی در آب رودخانه ها.

وانت هاف نشان داد که فشار اسمزی در یک محلول غیر الکترولیتی با غلظت مولی املاح متناسب است.

آر osm = باآرتی،

که در آن R osm - فشار اسمزی، kPa; ج - غلظت مولی، mol / dm 3. R ثابت گاز، برابر با 8.314 J/mol∙K است. T - دما، K.

این عبارت از نظر شکل شبیه معادله مندلیف-کلاپیرون برای گازهای ایده آل است، اما این معادلات فرآیندهای مختلفی را توصیف می کنند. فشار اسمزی در محلول زمانی ایجاد می شود که مقدار اضافی حلال از طریق یک پارتیشن نیمه تراوا به داخل آن نفوذ کند. این فشار نیرویی است که از یکسان شدن بیشتر غلظت ها جلوگیری می کند.

وانت هاف فرموله کرد قانون فشار اسمزی: فشار اسمزی برابر با فشاری است که یک املاح تولید می کند اگر به شکل گاز ایده آل همان حجمی را که محلول در همان دما اشغال می کند را اشغال کند.

فشار بخار اشباع قانون رائول

محلول رقیق یک ماده غیرفرار (جامد) A را در یک حلال مایع فرار B در نظر بگیرید. در این حالت، کل فشار بخار اشباع شده روی محلول با فشار بخار جزئی حلال تعیین می شود، زیرا فشار بخار حلال املاح را می توان نادیده گرفت.

رائول نشان داد که فشار بخار اشباع شده یک حلال روی محلول P کمتر از یک حلال خالص P است. اختلاف Р° - Р = Р را کاهش مطلق فشار بخار بر روی محلول می گویند. این مقدار که به فشار بخار یک حلال خالص اشاره دارد، یعنی (P ° -P) / P ° \u003d  P / P °، کاهش نسبی فشار بخار نامیده می شود.

طبق قانون رائول، کاهش نسبی فشار بخار اشباع حلال بر روی محلول برابر با کسر مولی ماده غیرفرار محلول است.

(P ° -P) / P ° \u003d N \u003d ν 1 / (ν 1 + ν 2) \u003d m r.v. /M r.v. / (m r.v. / M r.v + m r-la. / M r-la) \u003d X A

که در آن X A کسر مولی املاح است. و از آنجایی که ν 1 = m r.v. /M r.v، سپس با استفاده از این قانون می توانید جرم مولی یک املاح را تعیین کنید.

پیامد قانون رائول.کاهش فشار بخار در محلول یک ماده غیر فرار، به عنوان مثال، در آب، را می توان با استفاده از اصل تغییر تعادل Le Chatelier توضیح داد. در واقع، با افزایش غلظت یک جزء غیرفرار در یک محلول، تعادل در سیستم بخار اشباع شده از آب به سمت تراکم بخشی از بخار تغییر می‌کند (واکنش سیستم به کاهش غلظت آب زمانی که ماده حل می شود) که باعث کاهش فشار بخار می شود.

کاهش فشار بخار روی محلول در مقایسه با حلال خالص باعث افزایش نقطه جوش و کاهش نقطه انجماد محلول ها نسبت به حلال خالص (t) می شود. این مقادیر متناسب با غلظت مولی املاح - غیر الکترولیت است، یعنی:

تی= K∙s تی = K∙t∙1000/M∙a،

که در آن c m غلظت مولی محلول است. a جرم حلال است. عامل تناسب به , در صورت افزایش نقطه جوش، نامیده می شود ثابت بولیوسکوپیبرای یک حلال معین (E ), و برای پایین آوردن نقطه انجماد - ثابت کرایوسکوپی(به ). این ثابت ها که از نظر عددی برای حلال مشابه متفاوت هستند، افزایش نقطه جوش و کاهش نقطه انجماد یک محلول 1 مولی را مشخص می کنند. هنگام حل 1 مول از غیر الکترولیت غیر فرار در 1000 گرم حلال. بنابراین، اغلب به عنوان افزایش مولی در نقطه جوش و کاهش مولی در نقطه انجماد محلول نامیده می شود.

ثابت های کریسکوپیک و ابولیوسکوپیک به غلظت و ماهیت املاح بستگی ندارند، بلکه فقط به ماهیت حلال بستگی دارند و با ابعاد kg∙deg/mol مشخص می شوند.

علم تا فناوری. آب که در طبیعت بسیار گسترده است، همیشه حاوی مواد محلول است. AT آب شیرینرودخانه ها و دریاچه های کمی وجود دارد، در حالی که آب دریا حاوی حدود 3.6٪ نمک های محلول است.

در اقیانوس اولیه (در زمان پیدایش حیات بر روی زمین)، کسر جرمی نمک ها کم بود، حدود 1٪.

در این محلول بود که موجودات زنده برای اولین بار توسعه یافتند و از این rnstnor هیچ و مولکولهای لازم برای رشد و زندگی خود را به دست آوردند ... با گذشت زمان موجودات زنده لگد زدند و تغییر کردند. چه چیزی به آنها اجازه داد که محیط آبی را ترک کنند و به خشکی بروند و سپس به هوا بروند. آنها این توانایی را به دست آورده اند و محلول آبی به شکل مایعات حاوی ذخایر لازم یون ها و مولکول ها را در ارگانیسم های خود نگه می دارند. توسعه حیات روی زمین جایزه نوبللینوس پاولینگ در درون ما، در هر سلول از شما، خاطره اقیانوس اولیه ای است که زندگی در آن سرچشمه گرفته است، محلول آبی که خود زندگی را حفظ می کند.
در هر موجود زنده، بی پایان در رگ ها - شریان ها، رگ ها و مویرگ ها - یک محلول جادویی جریان می یابد که اساس خون را تشکیل می دهد، کسر جرمی نمک موجود در آن مانند اقیانوس اولیه است. - 0.0٪ فرآیندهای فیزیکوشیمیایی پیچیده ای که در موجودات انسانی و حیوانی رخ می دهد در محلول ها نیز رخ می دهد. جذب غذا با انتقال مواد مغذی به محلول همراه است. محلول های آبی طبیعی در فرآیندهای تشکیل خاک و تامین مواد مغذی گیاهان نقش دارند. بسیاری از فرآیندهای تکنولوژیکی در صنایع شیمیایی و سایر صنایع مانند تولید سودا، کود، اسیدها، فلزات و کاغذ به صورت محلول پیش می‌روند. مطالعه خواص محلول ها از جایگاه بسیار مهمی برخوردار است علم مدرن. پس راه حل چیست؟

تفاوت بین یک محلول و سایر مخلوط ها در این است چه ذرات قطعات تشکیل دهندهبه طور مساوی در آن توزیع می شوند و در هر ریز حجمی از چنین مخلوطی، ترکیب یکسان است.

از همین رو منظور از راه حل ها مخلوط های همگن متشکل از دو یا چند قسمت همگن. این ایده بر اساس تئوری فیزیکی راه حل ها بود.

طرفداران تئوری فیزیکی محلول ها که توسط وانت هاف، لرنیوس و استوالد توسعه داده شد، معتقد بودند که فرآیند انحلال نتیجه انتشار است، یعنی نفوذ یک املاح به شکاف بین مولکول های آب.

برخلاف ایده های نظریه فیزیکی راه حل ها. D. I. مندلیف و طرفداران نظریه شیمیاییمحلول ها ثابت کردند که انحلال نتیجه برهمکنش شیمیایی ماده حل شده با مولکول های آب است. بنابراین، درست تر (دقیق تر) است که راه حل را به صورت تعریف کنیم سیستم همگن، متشکل از ذرات ماده محلول، حلال و محصولات حاصل از برهمکنش آنها.

در نتیجه برهمکنش شیمیایی یک املاح با آب، ترکیبات هیدراتی تشکیل می شود. علائم یک فعل و انفعال شیمیایی واکنش های شیمیایی، به عنوان پدیده های حرارتی در حین انحلال. به عنوان مثال، به یاد داشته باشید که انحلال اسید سولفوریک در آب با انتشار مقدار زیادی گرما انجام می شود که محلول می تواند بجوشد و بنابراین اسید در آب ریخته می شود (و نه برعکس). انحلال مواد دیگر مانند کلرید سدیم، نیترات آمونیوم با جذب گرما همراه است.

محتوای درس خلاصه درسفن آوری های تعاملی از روش های شتاب دهنده ارائه درس پشتیبانی می کند تمرین تکالیف و تمرینات کارگاه های خودآزمایی، آموزش ها، موارد، کوئست ها سوالات بحث تکلیف سوالات بلاغی از دانش آموزان تصاویر صوتی، کلیپ های ویدئویی و چند رسانه ایعکس ها، تصاویر گرافیکی، جداول، طرح های طنز، حکایت ها، جوک ها، تمثیل های کمیک، گفته ها، جدول کلمات متقاطع، نقل قول ها افزونه ها چکیده هاتراشه های مقاله برای برگه های تقلب کنجکاو کتاب های درسی پایه و واژه نامه اضافی اصطلاحات دیگر بهبود کتب درسی و دروستصحیح اشتباهات کتاب درسیبه روز رسانی بخشی در کتاب درسی عناصر نوآوری در درس جایگزین دانش منسوخ شده با دانش جدید فقط برای معلمان درس های کامل طرح تقویمبرای یک سال دستورالعمل هابرنامه های بحث و گفتگو دروس تلفیقی