1 Растворы. Способы выражения концентраций. Сильные и слабые

Оствальда»
Кафедра общей и медицинской химии

большего числа компонентов, состав которых изменяться в пределах, допустимых растворимостью.
Точка

зрения Менделеева:
Раствор - это сложная равновесная химическая система, образованная растворителем, растворенным веществом и продуктами их взаимодействия.

Д. И. Менделеев
(8.02.1834 – 02.02.1907)

NB! Гидратная теория Менделеева стала oдной из основ современной теории растворов.
«В растворе при обычной температуре происходит образование и разрушение ассоциатов (соединениий) – частиц растворителя – гидратов - с частицами растворенного вещества»

смесь).
твердое

в кислороде (газовый наркоз);
б) натрий хлорид

в воде (физиологический раствор);
в) хром, в никеле (зубной протез)

веществом и растворителем. Размер растворенных частиц (ионов и молекул) меньше

10-9 м.

Классификация

1. По молярной массе растворенного вещества

ВМС - полимеры, макромолекулы которых состоят мономерных звеньев, соединенных между собой химическими связями.

Растворы полиэлектролитов - растворы ВМС, в состав которых входят функциональные группы, способные к ионизации.

а) М < 5000 г/моль -
истинные растворы – растворы низкомолекулярных соединений.

б) М > 5000 г/моль -
растворы высокомолекулярных соединений (ВМС).

— в которых вещества диссоциируют на ионы (соли, кислоты и

гидроксиды - КNО3, НСl, КОН).

Растворы неэлектролитов – в которых вещества практически не диссоциируют в воде( растворы сахарозы, глюкозы, мочевины. )

Растворы амфолитов - веществ, которые могут диссоциировать и по кислотному, и по основному типу: Аl(ОН)3 ,глицин.


3. По концентрации

а) разбавленные растворы ~ до 10 %;
в) средней концентрации ~ 10 - 30%
б) концентрированные ~ 30 % и выше;

количество данного вещества.



б) Насыщенный - раствор, в котором данное

вещество при данной температуре больше не растворяется, т. е. раствор, находящийся в равновесии с растворяемым веществом.

4. По равновесному состоянию

требуется для насыщения при данной температуре
Пересыщенные растворы являются неустойчивыми

системами, способными к существованию только при отсутствии в системе твердых частиц растворенного вещества.

Возможность длительного существования таких растворов объясняется трудностью первоначального возникновения мельчайших «зародышевых» кристалликов-центров кристаллизации.

Мерой растворимости вещества при данных условиях является его содержание в

насыщенном растворе.

S – растворимость - масса вещества,
способная растворяться в 100 г растворителя (воды).

разрушении кристаллической решетки;
ΔНсольв. – изменение энтальпии за счет гидратации

ионов Сl- и Na+;

граммов растворенного вещества, содержащимся в 100 граммах раствора 95 г

Н2О + 5 г NaCl = 100 г
5 %-ного раствора NaCl

Способы выражения концентраций растворов

60 мг
7 мл 4% раствора – 280 мг
25 мл 25%

раствора - ? мг

mмг = Vмл∙ω%∙10

раствора
Задача:
Рассчитать

молярность 0.9% раствора NaCI.

раствора

какая доля реальной частицы вещества Х эквивалентна одному иону водорода

в данной кислотно-основной реакции или одному электрону в данной окислительно-восстановительной реакции.

z – основность кислоты или кислотность основания данной кислотно-основной реакции, или число электронов, присоединяемых или теряемых частицей в данной окислительно-восстановительной реакции.

Эквивалент - реальная или условная частица вещества Х, которая в данной кислотно-основной реакции эквивалентна одному иону водорода или в данной окислительно-восстановительной реакции – одному электрону.

числу молей в растворе.

1000 г растворителя

(не зависит от температуры, поэтому
применяется

в клинической практике!)

в 1 мл раствора (г/мл).

См = 1000 Т/ М
ω% = 100 Т

7. Миллиграмм процент мг % - масса вещества в миллиграммах на 100 мл раствора (мг/ 100 мл – при пл.=1)

кинетически активных частиц, содержащихся в 1 литре раствора, независимо от

их формы, размера и природы.
В организме человека осмолярность составляет примерно
290-300 мОсм/л (~0.29-0.30 Осм/л)

Осмолярность
(осмолярная концентрация)

Концентрационный гомеостаз – постоянство кислотности,
концентраций солей и органических веществ в жидких средах организма

которых проводят электрический ток вследствие диссоциации на ионы.
1. Сильные электролиты

диссоциируют полностью, необратимо, в одну ступень.

a – активность
иона

f – коэффициент активности,
учитывающий межионное
взаимодействие

измеряемая полусуммой произведений концентраций всех находящихся в растворе ионов на

квадрат их заряда (понятие введено Г. Льюисом )

Ионная сила – удобная характеристика раствора, учитывающая взаимодействие ионов, что важно для изучения биологических систем и физиологических растворов, ионная сила которых, в том числе и 0.9% (0.15м) NaCI равна, как правило, 0.15 .

Ионная сила характеризует общее число ионных зарядов в единице объема, независимо от их знаков.
Размерность - обратна размерности объема.

Йозеф Хюккель
(9.09.1896— 16.021980)

электролита, не имеющего с ним общих ионов, повышается ионная сила

раствора, понижается коэффициент активности f, следовательно, произведение активностей ионов становится меньше ПР, т.е. раствор становится ненасыщенным, происходит растворение осадка. Это явление называется солевым эффектом.

ПР ВаSO4= [ Ba2+ ] [SO42- ]

Добавление NaNO3 в насыщенный раствор AgCl:
1) способствует образованию осадка
2) препятствует образованию осадка
3) на образование осадка не влияет
4) зависит от формы сосуда
5) зависит от объема сосуда

сильного электролита (Na2SO4), содержащего одноименный ион (SO42-), концентрация второго иона

(Ba2+) в растворе уменьшается!!!

ПР ВаSO4= [ Ba2+ ] [SO42- ]

Для полноты осаждения ионов Са2+ из насыщенного раствора СаСО3 необходимо добавить:
1) Ca(NO3)2
2) NaCl
3) Na2CO3
4) NaHCO3
5) зависит от объема раствора

– константа диссоциации
Степень диссоциации (ионизации) -

отношение числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу молекул в растворе.

α зависит от:

Природы вещества и растворителя;
Концентрации;
Температуры;
Присутствия одноименного иона.

премия (1909г)

« в знак признания работ по катализу, а также

за исследования основных принципов управления
химическим равновесием и скоростями реакций»

С 1887 года работал в одной лаборатории с Вант-Гоффом, Аррениусом и Нернстом.

(02.09.1853 – 4.06.1932)

О нем говорили:
«Потолкуй с Оствальдом полчаса, и ты будешь иметь работу на полгода»

ионов H+ и X- приходится в ее растворе на каждые

100 нераспавшихся молекул (ответ округлите до целого числа)?
1) 16
2) 33
3) 67
4) 85

1. На каждые 20 нераспавшихся молекул кислоты HX приходится 5 ионов H+ и 5 ионов X-. Укажите степень диссоциации кислоты:
1) 0,05
2) 0,10
3) 0,15
4) 0,20

Кд=1.75∙10-5.

[Н+]=5.12∙10-3 моль-экв/л