Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н.Бурденко кафедра Химии

Пономарева Наталия Ивановна
Дисциплина: Химия

Лектор: к.х.н., доцент
Рябинина Елена Ивановна

и более компонентов.
Компоненты раствора
Растворитель
Растворенное вещество
Компонент, агрегатное состояние которого не изменяется

при образовании раствора, а при одинаковом агрегатном состоянии компонентов находится в избытке.

вещество, равномерно распределенное в растворителе в виде молекул или ионов

агрегатному состоянию
Идеальные растворы, между компонентами которого отсутствуют силы взаимодействия.
Истинные

растворы - существуют взаимодействия.

(гомогенные) системы с размером частиц 10-10 – 10-9 м
растворы электролитов

(ионные)
растворы неэлектролитов (молекулярные)
коллоидные растворы – неоднородные (гетерогенные) системы с размером частиц 10-9 – 10-6 м (мицеллярные).

4. По типу растворителя:
водные растворы (растворитель – вода) и
неводные растворы (растворители – спирт, эфир, бензол, толуол и т.д.).

содержанием).

5. По количеству растворенного вещества:
насыщенные (в которых данное вещество при

данной температуре больше не растворяется, т.е. такой раствор находится в равновесии с растворяемым веществом), ненасыщенные и пересыщенные.

6. По состоянию равновесия:

вы познакомитесь на лабораторных занятиях
Способы выражения состава растворов

и характеризующийся переходом твердого вещества в раствор.
При растворении образуются соединения,

называемые сольватами, если растворителем является вода, то полученные соединения называются гидратами. Процесс образования сольватов называется сольватацией, процесс образования гидратов – гидратацией.

Стадии растворения кристаллических веществ в воде:

Разрушение кристаллической решетки (физическая сторона процесса). Происходит с поглощением теплоты, т.е. ΔН1>0;
Взаимодействие частиц вещества с молекулами воды (химическая сторона процесса). Происходит с выделением теплоты, т.е. ΔН2<0.
Суммарный тепловой эффект: ΔН = ΔН1 + ΔН2

вещества на ионы

диссоциации (α – греческая буква альфа) - это отношение числа

молекул, распавшихся на ионы (n), к общему числу растворенных молекул (N):

Основные характеристики электролитов

химическая связь в молекуле электролита и растворителя, тем выше значение

α.
- концентрации электролита: с уменьшением концентрации электролита (разбавление), α увеличивается.
- температуры: α возрастает при повышении температуры

является обратимой реакцией, например:

KA ↔ K+ + A−
Константу равновесия такой реакции можно выразить уравнением:


Константу равновесия применительно к реакции диссоциации называют константой диссоциации (Кд).

.

На практике для характеристики слабого электролита часто используют показатель константы диссоциации (рК): рК = -lgКд . Чем больше рК, тем слабее электролит.

слабых электролитов при α

в растворе сильных электролитов больше, чем в растворе слабых той

же концентрации.
При увеличении концентрации число ионов в растворе увеличивается, сила взаимодействия их между собой и с растворителем возрастает, что приводит к снижению подвижности ионов и создает эффект уменьшения их концентрации.
Количественно влияние межионного взаимодействия характеризуют:
Активность иона (а) – эффективная концентрация иона;
Коэффициент активности (γ) мера отклонения активности иона от его истинной концентрации.

активности иона (γ) зависит от температуры; общей концентрации всех ионов

в растворе (Г.Льюис ввел понятие ионной силы раствора)

ионов в растворе, которая равна полусумме произведений молярных концентраций всех

ионов на квадрат их заряда:
I = ½ Cizi2
Ионная сила плазмы равна 0,167; все кровезаменители готовят с I равной плазме.

p0
>
p
Х(Н2О) = 1
Х(Н2О) + Х(в-ва) = 1
Закон Рауля: давление пара

растворителя над раствором (р) прямо пропорционально давлению пара над чистым растворителем (p0) и его мольную долю: р = р0 · Х(Н2О)

растворителя (p0) над раствором (p) нелетучего неэлектролита пропорционально мольной доле

(Х) растворенного вещества:

атмосферному давлению.
Замерзает раствор, когда давление водяного пара над раствором становится

равным давлению пара над твердым растворителем – льдом.

Растворы кипят при более высоких температурах
Ткип = Ткип(р-ра) - Ткип(р-ля), а
замерзают при более низких
Тзам = Тзам(р-ля) - Тзам(р-ра)

раствора:
Т = К• mс,
где
ΔТ – понижение температуры замерзания и

повышения температуры кипения раствора;
К – криоскопическая или эбулиоскопическая константа растворителя,
mс - моляльная концентрация раствора (моль/кг).

Ккр = ΔТзам; Кэб = ΔТкип.

поправочный изотонический коэффициент i,
который учитывает диссоциацию электролитов.
i = 1+

α (n – 1)
/ \
степень число частиц
диссоциации из 1 молекулы

Изменение температуры кипения и замерзания для растворов электролитов рассчитывается с учетом изотонического коэффициента (i) по уравнениям:
Ткип = i · Кэб· mс

Тзам = i · Ккр· mс

через полупроницаемою мембрану из раствора с меньшей концентрацией в раствор

с большей концентрацией.

Осмотическое давление π – это минимальное гидростатическое давление, которое надо приложить к раствору, чтобы предотвратить осмос.

– для растворов неэлектролитов
= СМ· R·T, [кПа]
– для растворов электролитов
= i · СМ· R·T, [кПа]
где СМ- молярная концентрация (моль/л), R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль·К), T – температура (К), i-изотонический коэффициент.

Закон Вант-Гоффа:

 (плазмы)=7,7 атм= 740-780 кПа = 280-310 мОсм/л

Сосм = СM · i, [Осм/л]
В медицинской практике применяют изотонические растворы. Это растворы, осмотическое давление которых равно  (плазмы) (0,9 % NaCl – физраствор,
5 % раствор глюкозы).

1 = 2

(плазмы) , называются гипертоническими.
В медицине они применяются

для очистки ран от гноя (10 % NaCl), для удаления аллергических оттенков (10 % CaCl2, 20 % – глюкоза), в качестве слабительных лекарств (Na2SO4∙10H2O, MgSO4∙7H2O).

Экзоосмос (движение воды из клетки в плазму) приводит к сморщиванию оболочки клетки вызывая плазмолиз

1 < 2

(плазмы) , называются гипотоническими. В медицине они практически не применяются.
Эндоосмос

(движение воды в клетку из плазмы) приводит к набуханию оболочки клетки с появлением напряженного состояния – тургора. Однако при большой разнице концентраций происходит разрушение клеточной мембраны и лизис клетки, что является причиной гемолиза.

1 < 2

форма органов

 усвоение пищи, образование лимфы, мочи, кала

действие

лекарств

За счет осмоса вода в организме распределяется между кровью, тканями, клетками.

криоскопия – измерение ΔТзам (р-ра),

эбулиоскопия – измерение ΔТкип (р-ра).

веществ, чаще всего

биополимеров (белков);
суммарной концентрации всех
растворенных частиц;
изотонического коэффициента, степени и
константы диссоциации.

с большой точностью и при низких температурах не происходит изменений

в структуре растворенных веществ и растворителя.

При выборе растворителя предпочтение следует отдавать растворителю с большей криоскопической константой.