Водные растворы. Электролитическая диссоциация. Гидролиз солей

Водные растворы

Как известно, многие вещества растворяются в воде, например соль, сахар; есть такие вещества, которые в воде не растворяются, но хорошо растворяются в спирте, например различные лаки в воде не растворяются, но очень легко растворяются в спирте. Сера в воде и спирте не растворяется, но хорошо растворяется в сероуглероде. В результате растворения получаются растворы.

Растворы - это однородные системы, состоящие из двух и более самостоятельных веществ и продуктов их взаимодействия.

Вещество, взятое в избытке и служащее средой, в которой идет растворение, называется растворителем. Вещество, которое растворя­ется, называется растворяемым веществом.

Процесс растворения вещества сопровождается поглощением или выделением теплоты, что характерно для химического взаимодейст­вия. Д.И.Менделеев, изучая состояние веществ в растворах, развил представление о химическом характере процесса растворения, проти­вопоставляя это учение физической теории растворения, согласно ко­торой растворы - чисто механические смеси частиц растворителя и растворенного вещества. Он пришел к выводу, что в растворе обра­зуются соединения, состоящие из растворенного вещества и раствори­теля. Такие соединения получили название сольватов. Если раствори­телем является вода, то соединения, образующиеся в растворе, назы­ваются гидратами.

Развитая Менделеевым химическая, или гидратная теория лежит в основе всего современного учения о растворах.

В зависимости от агрегатного состояния растворителя различают­ся жидкие, твердые и газообразные растворы. Примером первых мо­гут быть растворы солей и гидроксидов в воде, примером вторых -металлические сплавы и различные минералы; примером третьих -смеси газов, воздух.

Наибольшее значение имеют жидкие растворы.

Чтобы приготовить водный раствор твердого вещества, достаточ­но оставить это вещество в соприкосновении с водой в течение неко­торого времени. Такое самопроизвольное распределение молекул рас­творенного вещества по всему объему раствора называется диффузи­ей. Но этот процесс совершается медленно. Для ускорения процесса растворения растворяемое вещество измельчают или перемешивают жидкость; зависит этот процесс и от температур.

Растворимостью называют способность одного вещества растворяться в другом. Количественно растворимость твердых веществ и ж идкостей определяется коэффициентом растворимости.

Коэффициент растворимости выражается массой безводного ве­щества, растворяющегося при данных условиях в 100 г растворителя с образованием насыщенного раствора.

Пример:

Есть вещества, растворимость которых с увеличением температуры уменьшается, например гидроксид кальция.

В воде растворяются не только твердые вещества, но и многие жидкости. Одни из них, например спирт, глицерин, серная кислота, смешиваются с водой в любых соотношениях, другие, например эфир, взаимно растворяются только до известного предела. С увеличением температуры растворимость жидкого вещества, как правило, повышается.

Важнейшей характеристикой раствора является его состав, показывающий, какие вещества и в каких количествах содержатся в растворе. Рассмотрим основные способы выражения концентрации растворов.

(1)

Массовая доля показывает отношение массы компонента раствора В к массе  раствора.

Массовая доля выражается в долях единицы или процентах.

Пример 1. Определить массовую долю (%) хлорида натрия в растворе, содержащем 30 г NaCl в 220 г воды.

Решение. Масса раствора т складывается из массы растворителя т (Н₂О) и массы растворенного вещества т (NaCl):

т = т (Н₂О) + т (NaCl); т = (220 + 30) г = 250 г

По уравнению (1) находим:

 (NaCl) = m (NaCl) / m; со (NaCl) = 30/250 = 0, 12, или 12%

Пример 2. Определите массу хлорида натрия, который надо растворить в воде, чтобы получить 100 мл раствора с массовой долей NaCl 20%. Плотность раствора р = 1, 15 г/мл.

Решение. Масса раствора, который необходимо приготовить, состав­-
ляет:                                                                                                            

; ,

где V – объем раствора.

Из уравнения (1) следует:

т (NaCl) = т  (NaCl); m (NaCl)

Молярная концентрация показывает отношение количества растворенного вещества В к объему раствора:

 

По Международной системе единиц (СИ) молярная концен­трация выражается в моль/м³, но наиболее часто используется единица моль/л.

Пример 3. Сколько граммов KOH содержится в 0, 2М растворе объемом 500 мл?

Решение.                    

отсюда                      

Молярная концентрация эквивалента(нормальная концентрация) показывает отношение количества вещества эквивалента к объему раствора:

По Международной системе единиц (СИ) молярная концен­трация выражается в моль/м³, но наиболее часто используется единица моль/л.

Для обозначения нормальной концентрации используют символ н., например: 1 н. — однонормальный раствор (с — 1 моль/л; 0, 1 н. — децинормальный раствор (с = 0, 1 моль/л); 0, 01 н. — сантиметровый раствор (с = 0, 01 моль/л).

Пример 4. Определите молярную концентрацию эквивалента хлорида алюминия, если в 0, 5 л раствора содержится 33, 33 г AlCl₃.

Молярная масса эквивалента

Молярная концентрация эквивалента раствора AlCl₃ равна

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: