Усиление и подавление гидролиза

Равновесие реакции гидролиза можно смещать, изменяя температуру и концентрацию раствора, а также при добавлении сильной кислоты или щелочи.

Например: Fe ³⁺+HOH=FeOH²⁺+H⁺

увеличение концентрации раствора

понижение температуры

добавление сильной кислоты

Например: SO₃^2-+HOH=HSO^3-+OH^-

повысить температуру(t°↑)

разбавить раствор (С↓)

добавить сильную кислоту, ионы Н+ которой свяжут ионы ОН- в Н2О

Вопрос 15.

Дисперсные системы. Классификация дисперсных систем. Общие свойства растворов. Энергетические эффекты процессов растворения. Виды концентраций: массовая доля, молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента. Расчет задач на концентрации.

Дисперсная система – смесь двух веществ, при этом одно вещество мелко раздроблено и равномерно распределено в другом веществе.

Дисперсная фаза – раздробленное вещество.

Дисперсионная среда – вещество, в котором распределена дисперсная фаза.

Классификация дисперсных систем:

1. Грубодисперсные (10^-4 - 10^-7 м)

· Сплавы (тв. в тв.)

· Порошки (тв. в тв.)

· Суспензии (тв. в жид.)

· Эмульсии (жид. в жид.)

· Аэрозоли (жид. в газ.)

2. Коллоидные (10^-7 - 10^-9 м)

3. Истинные растворы (менее 10^-9 м)

Различия между грубодисперсными системами и истинными растворами:

1. Размеры частиц в растворах гораздо меньше.

2. Растворы однородны.

3. В грубодисперсных смесях каждый компонент сохраняет свои свойства,
а в растворах свойства компонентов меняются.

4.При смешении компонентов раствора, наблюдаются тепловые эффекты, а при смешении компонентов грубодисперсной системы их нет.

Механизм растворения:

1. Молекулы растворителя (воды) окружают молекулу растворяемого вещества, образуя вокруг него сольватную (гидратную) оболочку

2. Молекулы или ионы растворяемого вещества, окруженные молекулами растворителя переходят в раствор

3. Процесс растворения происходит до тех пор, пока раствор не станет насыщенным.

Растворы – это гомогенные (однородные) системы переменного со- става, состоящие из двух или более компонентов.

Растворы могут быть:

· твердыми – например, металлические сплавы Au/Ag, Ni/Cu;-

· жидкими – наиболее распространенные – растворы солей и кислот- и щелочей;

· газообразными – например, воздух: О₂ и СО₂ и инертные газы в азоте.

Раствор состоит из растворителя и растворенного вещества.

Энергетические эффекты процессов растворения

Растворение твердых веществ в воде сопровождается поглощением или выделением тепла (DH_раств. – энергия (энтальпия) растворения).

При растворении твердого вещества в воде происходит два процесса:

1) Разрушение кристаллической решетки, требующее затраты энергии – эндотермический процесс (E_{кр. реш.} > 0);

2) Процесс гидратации – взаимодействие частиц растворенного вещества с молекулами растворителя (воды) с образованием гидратированных частиц – экзотермический процесс (E_гидр. < 0).

3) DH_раств.= E_кр.реш. - E_гидр.

где DH _раств. – энергия (энтальпия) растворения; E_кр.реш. – энергия, затрачивающаяся на разрушение кристаллической решетки; E_гидр. – энергия, выделяемая в процессе гидратации.

Общая энергия растворения в зависимости от того, какой из процессов преобладает, может быть положительной или отрицательной.

Если |E_кр.реш|_.> |E_гидр.| – растворение происходит с поглощением тепла.

Если| E_кр.реш. |< |E_гидр.| – растворение происходит с выделением тепла.

Концентрация

Моль – единица измерения количества вещества.

1 моль (любого вещества) = 6,02 х 10²³ молекул

Моль – это количество вещества, масса которого, выраженная в граммах, численно равняется его молекулярной массе.

1 моль любого газа при нормальных условиях занимает объем, равный 22,4 л

1. Массовая доля (процентная концентрация)
w = C% = m _{(растворенного вещ-ва)} / m _{(раствора)} = [%]

2. Молярная концентрация - это количество моль растворенного вещества В, содержащего в 1л (дм³) раствора
C_м = n _{(растворенного вещ-ва)} / V _{(раствора)} = [моль/л]

3. Моляльная концентрация – величина, показывающая, сколько молей растворенного вещества в растворе приходится на 1 кг растворителя:
С_m = n _{(растворенного вещ-ва)} / m _{(растворителя)} = [моль/кг]

4. Молярная концентрация эквивалента (эквивалентная или нормальная концентрация) - это количество моль эквивалентов растворенного вещества, содержащегося в 1л раствора.
C_м = n_{э (растворенного вещ-ва)} / V _{(раствора)} = [моль эквивалента/л ]

По закону эквивалентов произведение С_ЭК(В) на объем раствора V_(В), в литрах есть величина постоянная: n_ЭК(А)= n_ЭК(B) или C_Н(А)* V _р-ра(А)= C_Н(В)* V _р-ра(В)

где C_Н(A) и C_Н(В) – молярные концентрации эквивалентов первого и второго растворов; V _р-ра(А) и V _р-ра(В)– их объемы; n_ЭК(А) и n_ЭК(B)– количество эквивалентов А и В.

Молярная концентрация и молярная концентрация эквивалентов связаны соотношением С_М(А)*М_(А)=С_ЭК.(А)*М_ЭК.(А), где М_ЭК.= М_В-ВА*1/Z(1/Z- фактор эквивалентности, Z – число замещенных валентностей (ионов Н+, ОН- или электронов)).

Вопрос 16.