 |
|
Дисперсные системы (смеси) их виды
Тема 7. Растворы и дисперсные системы
Оглавление
Тема 7. Растворы и дисперсные системы.. 1
7.1. Основные понятия и определения. Структура темы.. 3
7.1.1. Классификация растворов. 3
7.1.2. Структура темы.. 4
7.2. Дисперсные системы (смеси) их виды.. 5
7.2.1. Грубодисперсные системы.. 6
7.2.2. Тонкодисперсные системы (коллоидные растворы). 6
7.2.3. Высокодисперсные системы (истинные растворы). 8
7.3. Концентрация, способы ее выражения. 9
7.3.1. Растворимость веществ. 9
7.3.2. Способы выражения концентрации растворов. 10
7.3.2.1. Процентная. 11
7.3.2.2. Молярная. 11
7.3.2.3. Нормальная. 11
7.3.2.4. Моляльная. 11
7.3.2.5. Мольная доля. 11
7.4. Физические законы растворов. 12
7.4.1. Закон Рауля. 12
7.4.1.1. Изменение температур замерзания. 13
7.4.1.2. Изменение температур кипения. 13
7.4.2. Закон Генри. 14
7.4.3. Закон Вант-Гоффа. Осмотическое давление. 14
7.4.4. Идеальные и реальные растворы. 15
7.4.4.1. Активность – концентрация для реальных систем.. 16
7.5. Теория растворов. 16
7.5.1. Физическая теория. 17
7.5.2. Химическая теория. 17
7.6. Теория электролитической диссоциации. 18
7.6.1. Растворы электролитов. 19
7.6.1.1. Константа диссоциации. 19
7.6.1.2. Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты.. 21
7.6.1.3. Закон разведения Оствальда. 24
7.6.2. Электролитическая диссоциация воды.. 25
7.6.2.1. Ионное произведение воды.. 25
7.6.2.2. Водородный показатель. Кислотность и основность растворов. 26
7.6.2.3. Кислотно-основные индикаторы.. 27
7.7. Реакции ионного обмена. 28
7.7.1. Образование слабого электролита. 29
7.7.2. Выделение газа. 31
7.7.3. Образование осадков. 31
7.7.3.1. Условие образование осадка. Произведение растворимости. 32
7.7.4. Гидролиз солей. 33
7.7.4.1. Смещение равновесия при гидролизе. 37
Основные понятия и определения. Структура темы
Дисперсные системы или смеси представляют собой многокомпонентные системы, в которых одно или несколько веществ равномерно распределено в виде частиц в среде другого вещества.
В дисперсных системах различают дисперсную фазу — мелкораздробленное вещество и дисперсионную среду — однородное вещество, в котором распределена дисперсная фаза. Например, в мутной воде, содержащей глину, дисперсной фазой являются твердые частички глины, а дисперсионной средой — вода; в тумане дисперсная фаза — частички жидкости, дисперсионная среда — воздух; в дыме дисперсная фаза —- твердые частички угля, дисперсионная среда — воздух; в молоке — дисперсная фаза — частички жира, дисперсионная среда — жидкость и т. д. Дисперсные системы могут быть как гомогенными так и гетерогенными.
Гомогенная дисперсная система является раствором.
Классификация растворов
По размеру растворенных веществ все многокомпонентные растворы разделяют на:
· грубодисперсные системы (смеси);
· тонкодисперсные системы (коллоидные растворы);
· высокодисперсные системы (истинные растворы).
По фазовому состоянию растворы бывают:
· твердые;
· жидкие;
· газовые.
По составу растворенных веществ жидкие растворы рассматривают как:
· электролиты;
· неэлектролиты.
Структура темы
Дисперсные системы (смеси) их виды
Дисперсная система — это смесь из двух или более веществ, которые совершенно или практически не смешиваются и не реагируют друг с другом химически. Первое из веществ (дисперсная фаза) мелко распределено во втором (дисперсионная среда). Фазы разделены между собой границей раздела и их можно отделить друг от друга физическим способом (центрифугировать, сепарировать и т.д.).
Основные виды дисперсных систем: аэрозоли, суспензии, эмульсии, золи, гели, порошки, волокнистые материалы типа войлока, пены, латексы, композиты, микропористые материалы; в природе - горные породы, почвы, атмосферные осадки.
По кинетическим свойствам дисперсной фазы дисперсные системы можно разделить на два класса:
· Свободнодисперсные системы, у которых дисперсная фаза подвижна;
· Связнодисперсныесистемы, дисперсионная среда которых твердая, а частицы их дисперсной фазы связаны между собой и не могут свободно перемещаться.
По размеру частиц дисперсной фазы различают грубодисперсные системы (взвеси) с размером частиц более 500 нм и тонкодисперсные (коллоидные растворы или коллоиды) с размерами частиц от 1 до 500 нм.
Таблица 7.1. Разновидность дисперсных систем.
| Диспер-сионная среда | Диспер-сная фаза | Название дисперсной системы | Примеры дисперсных систем |
| Газ | Жидкость | Аэрозоль | Туман, облака, карбюраторная смесь бензина с воздухом в двигателе автомобиля. |
| Твердое вещество | Аэрозоль | Дым, смог, пыль в воздухе | |
| Жидкость | Газ | Пена | Газированные напитки, взбитые сливки |
| Жидкость | Эмульсии | Молоко, майонез, жидкие среды организма (плазма крови, лимфа), жидкое содержимое клеток (цитоплазма, кариоплазма) | |
| Твердое вещество | Золь, суспензия | Речной и морской ил, строительные растворы, пасты. | |
| Твердое вещество | Газ | Твердая пена | Керамика, пенопласты, полиуретан, поролон, пористый шоколад. |
| Жидкость | Гель | Желе, желатин, косметические и медицинские средства (мази, тушь, помада) | |
| Твердое вещество | Твердый золь | Горные породы, цветные стекла, некоторые сплавы. |