Реферати українською » Химия » Розчини електролітів


Реферат Розчини електролітів

>РЕФЕРАТ

здисципліни «>Фізколоїднахімія»

на задану тему:

«>Розчиниелектролітів»


>Виконала:

>Матюпатенко Марина


>Розчинимаютьвеличезнезначення уприроді,промисловості,медицині.Рослинизасвоюютьречовини увиглядірозчинів.Засвоєнняїжіпов’язане із перекладомпоживнихречовин урозчин.Усіприродні водиєрозчинами.Розчинамиєнайважливішіфізіологічнірідини – плазма, притулок,спинномозковарідина,лімфа.Більшістьхімічнихреакційвідбувається урозчинах.

Отже,розчини –цегомогенні (>однорідні)системи, щоскладаються із двох й понадкомпонентів йпродуктів їхньоговзаємодії.

Заагрегатним станомрозчинибуваютьрідкі,тверді йгазоподібні.Прикладомрідкихрозчинівможуть бутирозчини солей уводі, прикладомтвердих – сплавнікелю іміді (із яківиготовляютьмонети) чи сплавсрібла і золота, прикладомгазоподібних –сумішігазів,повітря.Найбільшезначеннямаютьрідкі, а особливо –водні,розчини.

>Будь-якийрозчинскладається ізрозчиненихречовин йрозчинника, хочціпоняття допевноїміриумовні.Наприклад,залежно відспіввідношеннякількостей спирту і водиця системаможе бутирозчином спирту уводі чи води успирті. як правило,розчинникомвважають тієї компонент,який урозчинізнаходиться у тому ж агрегатномустані, що і дорозчинення.

>Розчиниречовин ізмолярноюмасою менше 5000г/мольназиваютьрозчинаминизькомолекулярнихсполук (НМС), арозчиниречовин ізмолярноюмасою понад 5000г/моль –розчинамивисокомолекулярнихсполук (ВМС).

Занаявністю чивідсутністюелектролітичноїдисоціаціїрозчини НМСділяться нарозчиниелектролітів йнеелектролітів.

>Речовини, щорозпадаються наіони врозчинах чирозплавах й томупроводятьелектричнийструм –електроліти (перед тим належатикислоти,основи ймайжеусісолі).Речовини, котрі за таких самих умів нерозпадаються наіони йелектричнийструм непроводять –неелектроліти (перед тим належатибільшістьорганічнихсполук, атакожречовини, в молекулах якіє лишековалентнінеполярні чи малополярнізв’язки).

>Розчиниможуть бутинасиченими,ненасиченими йпересиченими.Насиченимназиваєтьсярозчин,якийперебуває удинамічнійрівновазі ізнадлишкомрозчиненоїречовини. Унасиченомурозчині заданоїтемпературиміститься максимальноможливакількістьрозчиненоїречовини. Уненасиченомурозчиніміститься меншеречовини, апересиченому – більше, ніж унасиченому.Пересиченірозчинидоситьнестійкі.Легкеструшуванняпосудини чидобавляння врозчинкристаласолівикликаєвипадання в облогнадлишкурозчиненоїречовини.

>Розчини НМС –електролітів йнеелектролітів –називаютьістиними навідміну відколоїднихрозчинів.Істинірозчинихарактеризуютьсягомогенністю складу івідсутністюповерхнірозподілуміжрозчиненоюречовиною ірозчинником.Розміррозчиненихчасток –іонів й молекул – менше як 10-9 м.

>Важливоюхарактеристикоюбудь-якогорозчинує йогоконцентрація.Цієювеличиноювизначаєтьсябільшістьвластивостейрозчинів.

 

>Теоріяелектролітичноїдисоціації

 

>Еелектролітичнадисоціація –церозпаделектролітів наіони под годинурозчинення їхнього уводі.

Дляпоясненняособливостейводнихрозчинівелектролітівшведський навчань З.Арреніус у 1887 р.запропонувавтеоріюелектролітичноїдисоціації. сучаснийзмістцієїтеорій можназвести дотрьохположень:

1.Електроліти под годинурозчинення уводірозпадаються (>дисоціюють) наіони –позитивні йнегативні.

>Іониперебувають устійкішихелектронних станах, ніжатоми.Вониможутьскладатися із одного атома –простііони (>Na+,Mg2+,Al3+) чи ізкількохатомів –складнііони (NO3-,SO42-,PO43-).

Саманазва “>іон” – уперекладі ізгрецькоїозначає “>мандрівний”. Урозчинііонибезладнопереміщуються (“>мандрують”) урізнихнапрямках.

2.Піддієюелектричногострумуіонинабуваютьнапрямленого руху: позитивнозарядженііонипереміщуються до катода, негативнозаряджені – до анода.. Тому Першіназиваютьсякатіонами, адругі –аніонами.

3.Дисоціація –оборотний процес: паралельно ізрозщепленням молекул наіони (>дисоціація)відбувається процессполученняіонів (>асоціація).

 

>ТеоріярозчинівсильнихелектролітівДебая йХюккеля

Уводнихрозчинахсильніелектроліти практичноповністюдисоційовані. І навідміну відрозчинівслабкихелектролітів їхнірозчинимістятьзначно понад числоіонів. Недужерозбавленихрозчинахвідстаньміжіонами мала. Це приводити досильноїміжіонноївзаємодії.Внаслідокбіля шкірногоіоназнаходятьсяпереважноіонипротилежного знаку:утворюютьсяіонні паріKt+>An-,триплетиKt+>An->Kt+ чиAn->Kt+>An- й “>іонніатмосфери”. якнаслідок,виникаєефектзменшення числаіонів, щоприймають доля вхімічних процесів.

Прируханнііонів поддієюелектричного поляіонданого знакарухається допротилежнозарядженогоелектрода, аоточуюча його атмосферагальмує рух йзменшуєрухливістьіона.Чимбільшаконцентраціярозчину, тім понадпроявляєтьсягальмівнадія “>іонноїатмосфери”.Крім того, рухіонівгальмуєтьсятакожсольватнимиоболонками. Прирозведеннірозчинувплив “>іонноїатмосфери”зменшується, а прибезкінечномурозведеннізникає,аджеіони практично невзаємодіютьміж собою.

Таким чином, можнавважати, що в всіх процесів урозчинахелектролітівприймають долялише “>активнііони”,тобтоіони, котрі неприймаютьучасті в даний той час уміжіоннихвзаємодіях. Узв’язку ізцим дляоцінкиконцентраційнихефектів урозчинахсильнихелектролітів вводитися величина, котраназиваєтьсяактивністю:

>Підактивністюелектроліта Хрозуміютьефективнуконцентрацію, увідповідності доякоївінприймає доля врізних процесів.

>Активністьзв’язана ізістиноюконцентрацієюрозчиненоїречовиниспіввідношенням:

> (Х) =f (>Х)*с (Х),

де (Х) –активністьелектроліта,моль/л; з (Х) – йогоконцентрація,моль/л;f (Х) –коефіцієнтактивності (величинабезрозмірна).

>Коефіцієнтактивностіf (Х)виражаєвідхиленнярозчину ізконцентрацією з (Х) відповедінкирозчину прибезкінечномурозведенні,тобто завідсутностіміжіоннихвзаємодій.

>Іонна силарозчину. Урозведенихрозчинах природаіонівнезначновпливає назначеннякоефіцієнтівактивності,оскількиміжіоннівзаємодіївизначаютьсялише зарядамиіонів та їхніконцентрацією. При цьомукількісноюхарактеристикоюміжіоннихелектростатичнихвзаємодійєіонна силарозчину І:

>Іонною силоюрозчинуназивають величину, щовимірюєтьсянапівсумоюдобуткуконцентрацій всіхіонів, щознаходяться урозчині, на квадрат їхні заряду.

І = (зй>zй2),

де І –іонна силарозчину; зй –молярніконцентраціїіонів;zй – зарядиіонів.

П.Дебай й Є.Хюккель 1923-го р. показали, що длярозбавленихрозчинів ізіонною силою І 0,01коефіцієнтиактивності можнарозрахувати заформулою:

>lgfі = - 0,5zі2I,

деfі –коефіцієнтактивностііона, аzі – його заряд.

>Якщокористуватисязначеннямиактивностейзамістьконцентрацій, то закондіючих мас можназастосовувати досильнихелектролітів йконцентрованихрозчинівслабкихелектролітів. Для такихрозчинів константурівновагислідвиражати черезактивності.

>Теорії кислот й основ

>Більшістьелектролітів,наприкладгідроксидирізнихелементів Є,проявляютьвластивості кислот чи основ.ДисоціаціягідроксидаЕОНможевідбуватисядвомашляхами:

Є – Про – М ЕО- + М+ (>кислотнийгідроксид)

Є – Про – М Є+ + АЛЕ- (>основнийгідроксид),

>тобторозривможевідбуватися пообохзв’язкамгрупи Є – Про – М.

яквідомо,полярність йміцністьзв’язківзалежить відрізниціелектронегативностейелементів,розміру іефективного зарядуатомів.Якщоенергіярозривазв’язку Про – Мзначно меншеенергіїрозривазв’язку Є – Про, тодисоціаціявідбувається по кислотному типу.Якшо жнавпаки,енергіярозривазв’язку Про – Мзначно понаденергіїрозриваенергіїзв’язку Є – Про, тодисоціаціяпротікає по основному типу.

Приспівставимійміцностізв’язків Про – М тих Є – Продисоціаціяможеодночаснопротікати по кислотному і основному типам:

>ЕО- + М+ ЕОН Є+ + АЛЕ-

>Гідроксиди подібного типуназиваютьамфолітами.

Для характеристикибагатьохелектролітів уводнихрозчинах можнавикористовуватипоняттякислоти таоснови,даніАрреніусом:

*кислота –електроліт,дисоціюючий урозчинах ізутвореннямгідроген-іонів М+;

*основа –електроліт,дисоціюючий урозчинах ізутвореннямгідроксид-іонів ВІН-;

*>амфоліт –електроліт,дисоціюючий урозчинах ізутворенням якгідроген-іонів М+, то йгідроксид-іонів ВІН-.

Аліцятеоріянедосконала.Обмеженість можнапроілюструвати таким чином.

1. МолекулаNH3 неміститьіона ВІН-, а молекула ЗІ2 –іона М+,однак уводнихрозчинахпершапроявляєвластивостіоснови, а друга –кислоти.

2.Безводнийхлороводень,якийскладається лише із молекул,реагує ізбезводними основами.

3.Більшістьелектролітів, щомістятьгідроген, в одномурозчинникудисоціюють яккислоти, аіншому – якоснови.Наприклад. СП3>СООН уводі –слабка кислота:

СП3>СООН СП3>СОО-+

Нарідкомуфтороводні – основа:

>HF + СП3>СООН СП3>СООН2+ + F-


Схожі реферати:

Навігація