Школяр UA

Розчини

Поняття про розчини і розчинність

Розчини — однорідні системи, що складаються з двох і більше компонентів і продуктів їх взаємодії. Розчини належать до однорідних сумішей. Так, водні розчини складаються з розчинника (води), розчиненої речовини та продуктів їхньої взаємодії — гідратованих (сполучених з молекулами води) йонів.
Розчинність — здатність речовини розчинятися у воді або іншому розчиннику.
Кількісно розчинність виражають як відношення маси розчиненої речовини в насиченому розчині до 100 г (або 1 л) води (за даної температури). Ця величина називається коефіцієнтом розчинності, або розчинністю.

Вода — полярний розчинник

У молекулі води зв’язки між атомами Оксигену і Гідрогену ковалентні полярні, електронна густина зміщена в бік Оксигену як більш електронегативного елемента. На атомі Оксигену внаслідок цього накопичується негативний заряд, а на атомах Гідрогену — позитивний.
Тому молекула води полярна, вона називається диполем (два полюси — позитивний і негативний).
За розчинністю у воді всі речовини можна поділити на три групи:
1) добре розчинні — в 100 г води за кімнатної температури розчиняється більше 10 г речовини;
2) малорозчинні — в 100 г води за кімнатної температури розчиняється менше 1 г речовини;
3) практично нерозчинні — в 100 г води за кімнатної температури розчиняється менше 0,1 г речовини.
Абсолютно нерозчинних речовин не існує.
Розчинність кислот, солей і основ у воді можна визначити за допомогою таблиці розчинності(див. с. 350)
Розчинність речовин залежить:
1) від природи розчинюваної речовини і розчинника;
2) температури (від збільшення температури розчинність твердих речовин і рідин збільшується, газів — зменшується);
3) тиску (тільки для газів).
Розчини класифікують як насичені й ненасичені, концентровані та розбавлені.
Розчин, у якому за даної температури речовина більше не розчиняється, називається насиченим.
Розчин, у якому розчинювана речовина ще може розчинятися, називається ненасиченим.

Масова частка розчиненої речовини

Масова частка розчиненої речовини — це відношення маси розчиненої речовини до загальної маси розчину:

Масова частка виражається в частках одиниці або відсотках. В останньому випадку одержана внаслідок обчислення величина масової частки множиться на 100 %.
Маса розчиненої речовини:

Маса розчину:

Масу розчину можна також знайти, склавши маси розчиненої речовини (або речовин) і масу розчинника (наприклад води):

Приготування розчину із заданою масовою часткою розчиненої речовини

 

Щоб приготувати розчин із заданою масовою часткою, слід обчислити масу розчиненої речовини та води. Наприклад, необхідно приготувати 200 г розчину натрій хлориду з масовою часткою 5 % (0,05). Обчислимо масу солі, необхідної для приготування розчину:


Обчислимо масу води:

Для приготування розчину в посудину висипають 10 г солі й додають 190 г води. З урахуванням того, що густина води дорівнює 1 г/мл, об’єм 190 г води дорівнює 190 мл.

Електролітична дисоціація

Речовини, розчини або розплави яких проводять електричний струм, називаються електролітами. Речовини, розчини або розплави яких не проводять електричного струму, називаються неелектролітами. Розпад електролітів на йони під час їхнього розчинення у воді називається електролітичною дисо­ці­ацією.

Основні положення теорії електролітичної дисоціації

1) Електроліти під час розчинення у воді розпадаються (дисоціюють) на позитивно й негативно заряджені йони. Розпад на йони здійснюється під дією диполів води.
2) Йони в розчині перебувають у гідратованому стані, тобто вони оточені диполями води.
3) Під дією електричного струму позитивно заряджені йони (катіони) рухаються до катода, негативно заряджені (аніони) — до анода. Завдяки руху йонів розчини електролітів проводять електричний струм.
4) У розчинах на йони розпадаються речовини з йонним і ковалентним полярним зв’язком.

Ступінь дисоціації

Ступінь дисоціації — відношення числа молекул N, що розпалися на йони, до загального числа розчинених молекул : . Ступінь дисоціації виражається в частках одиниці або у від­сотках.
Якщо ступінь дисоціації менший 3 %, то електроліт називається слабким, якщо більший 30 % — сильним. Електро­літи, ступінь дисоціації яких лежить у межах від 3 до 30 %, називаються електролітами середньої сили.

Електролітична дисоціація кислот, лугів, солей

Кислоти дисоціюють на катіони Гідрогену й аніони кислотного залишку, наприклад:
.
Луги дисоціюють на катіони металу (або йони амонію ) та аніони гідроксигрупи, наприклад:
.
Солі дисоціюють на катіони металу (або йони амонію ) та аніони кислотного залишку, наприклад:
.
На йони не розпадаються осади, гази, а також вода — сполука, яка мало дисоціює.

Реакції обміну в розчинах. Йонні рівняння

Реакції у водних розчинах з участю електролітів є реакціями між іонами. Вони на­зиваються йонними реакціями, а рів­нян­ня цих реакцій — йонними рівняннями.

План запису йонних рівнянь реакцій

1) Записуємо схему реакції в молекулярній формі:

2) Перевіряємо, чи є серед реагентів або продуктів реакції малодисоційовані речовини, гази або речовини, які випадають в осад.
У даному рівнянні є малодисоційована сполука — вода, отже, записуємо в молекулярному вигляді, а решту речовин — у вигляді йонів:

Це повне йонне рівняння.
3) Виключаємо з обох частин йонного рівняння однакові, тобто ті, що не беруть участі в реакції, йони.
Переписуємо йони, що залишилися:

Скорочуємо коефіцієнти:

Це скорочене йонне рівняння.
Якщо в рівнянні немає малодисоційо­ваних речовин, газів або речовин, які випадають в осад, то ця реакція не відбувається повністю. Наприклад:


У цьому рівнянні всі йони скорочуються, отже, з точки зору електролітичної дисоціації реакція не відбувається.

 

© 2009-2019 Школяр UA

Натисніть клавішу Enter для пошуку
Натисніть клавішу Enter для пошуку