Растворы и свойства растворов. Лекция 3

1.

Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
кафедра строительной физики и химии
Химия
Тема 3
Растворы и свойства
растворов
Поляков Максим Сергеевич
к.х.н., доцент КСФиХ

2.

Атом –
сложная частица

3.

Количественная
характеристика растворов,
растворение,
растворимость

4.

Растворы
Растворы представляют собой
гомогенные, или однородные, системы
переменного состава, которые содержат
два или несколько компонентов.
Растворы
Жидкие
Газообразные
Твёрдые

5.

Растворы
Раствор = Растворитель + Растворённое вещество
Растворы
Водные
Неводные
Водные растворы – это растворы, в которых
растворителем является вода.
Неводные растворы – это растворы, в которых
растворителями являются другие жидкости (бензол,
спирт, эфир).

6.

Растворы
Физическая сторона процесса

7.

Растворы
Физическая сторона процесса
Химическая сторона процесса

8.

Сольватация (гидратация)
Сольваты
Гидраты
Сольватация (гидратация)

9.

Сольватация (гидратация)
Сольваты
Гидраты
Сольватация (гидратация)
CuSO4 · 5H2O

10.

Кристаллогидраты
Кристаллические вещества, содержащие молекулы воды, называются
кристаллогидратами.
CuSO4 · 5H2O
Na2CO3 · 10H2O
Медный купорос
Кристаллическая сода
FeSO4 · 7H2O
Na2SO4 · 10H2O
Железный купорос
Глауберова соль
CaSO4 · 2H2O
Гипс

11.

Гидратная теория (1887 год)
«Растворы суть химические соединения,
определяемые силами, действующими между
растворителем и растворённым веществом».
Д. И. Менделеев
(1834–1907)

12.

«Подобное растворяется
в подобном…»

13.

Растворение
Уксусная кислота
+ вода
Масло + вода

14.

Растворение
Q (растворения) =
-Q (разрыв химических связей) + Q (образование химических связей)
NaOH, H2SO4, AgNO3
NaNO3, KCl, NH4Cl

15.

Растворы
Насыщенный
Ненасыщенный
Количественной характеристикой
растворимости является коэффициент
растворимости.
Коэффициент растворимости
показывает, какая максимальная
масса вещества может раствориться в
100 г растворителя при данной
температуре.

16.

Растворимость
Вещества по растворимости
Практически
нерастворимые
Хорошо растворимые
Малорастворимые
Растворимость вещества
больше 1 г на 100 г воды.
Растворимость вещества
меньше 1 г на 100 г воды.
Растворимость вещества
меньше 0,001 г на 100 г
воды.
Сахар, уксусная
кислота, гидроксид
натрия, аммиак
Гипс, бензол, кислород
Хлорид серебра (I)

17.

Растворимость
Кривая растворимости
природы растворителя;
природы растворённого
вещества;
KNO3
температуры;
давления (для газов).
90 г – 40 г = 50 г
Кристаллизация
Растворимость, г/100 г воды
Растворимость вещества
зависит от:
Температура, ℃

18.

Кристаллизация приводит к образованию
минералов.

19.

Кристаллизация имеет большое значение в
процессах, протекающих в почве.

20.

Растворы
Разбавленный
Концентрированный
Массовая доля
растворённого вещества
m (в−ва)
ω (в-ва) =
,
m (р−ра)
где ω – массовая доля растворённого
вещества;
m (в-ва) – масса растворённого
вещества;
m (р-ра) – масса раствора.

21.

Массовая доля растворённого вещества
Дано:
m (р-ра) = 200 г
m (в-ва) = 40 г
Решение:
m (в−ва)
ω (в-ва) =
m (р−ра)
ω (в-ва) = 40 г / 200 г = 0,20, или 20 %.
ω (в-ва) – ?
Ответ: 0,2, или 20%.
m (р-ра) = V · ρ,
где V – объём раствора, мл;
ρ – плотность раствора, г/мл.

22.

Молярная концентрация
n
С= ,
V
где С – молярная концентрация, моль/л;
n – количество растворённого вещества,
моль;
V – объём раствора, л.

23.

Молярная концентрация
Дано:
V (р-ра) = 4 л
m (NaOH) = 1,6 г
C (NaOH) – ?
Решение:
n
С=
V
m
n=
M
M (NaOH) = 40 г/моль;
n (NaOH) = 1,6 г / 40 г/моль = 0,04 моль;
С (NaOH) = 0,04 моль / 4 л = 0,01 моль/л.
Ответ: 0,01 моль/л.

24.

Молярная
концентрация С, моль/л
Обозначение
молярности
Название раствора
1
1М
Одномолярный
0,5
0,5 М
Полумолярный
0,1
0,1 М
Децимолярный
0,01
0,01 М
Сантимолярный
0,001
0,001 М
Миллимолярный

25.

Количественный состав растворов
Дано:
Решение:
ρ (р-ра) = 1,15 г/мл
m (в−ва)
ω (в-ва) =
m (р−ра)
ω (H2SO4) = 20 %
C (H2SO4) – ?
n
С=
V
m
n=
M
m (р-ра) = V · ρ
m (р-ра) = 1000 мл · 1,15 г/мл = 1150 г;
m (H2SO4) = 1150 г · 0,2 = 230 г;
n (H2SO4) = 230 г / 98 г/моль = 2,35 моль;
C (H2SO4) = 2,35 моль / 1 л = 2,35 моль/л.
Ответ: 2,35 моль/л.

26.

Массовая концентрация (титр)
Массовая концентрация вещества в растворе (Т) (г/мл) – это величина, численно
равная отношению массы растворённого вещества к объёму раствора.
Дано:
ω (HNO3) = 15 %
ρ (р-ра) = 1,012 г/мл
Т (HNO3) – ?
Ответ: 0,152 г/мл.
Решение:
m (р-ра) = V · ρ
m (в−ва)
T=
V (р−ра)
m (р-ра) = 1000 мл · 1,012 г/мл = 1012 г;
m (HNO3) = 1012 г · 0,15 = 152 г;
Т (HNO3) = 152 г / 1000 мл = 0,152 г/мл.

27.

Состав и свойства растворов.
Растворение и
растворимость.
Количественные
характеристики состава
растворов.

28.

Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
кафедра строительной физики и химии
Авторы:
Поляков Максим Сергеевич
https://interneturok.ru/
videouroki.net
[email protected]