17. Состояние равновесия – момент, в который в системе содержатся и исходные, и конечные продукты реакции.

Константа равновесия K – величина, количественно характеризующая состояние химического равновесия. aA + bB = cC + dD тогда

K = ([C]^cравновесная*[D]^dравн.) / ([A]^aравн.*[B]^bравн.)

K = const при данной температуре. Если K>0, преобладают конечные продукты; K<0 – исходные; К=0 – одинаковое число конечных и исходных.

ΔG = - R*T*lnK

lnK = -ΔH/(R*T) + ΔS/R Если реакция экзотермическая, с увеличением температуры lnK уменьшается и равновесие смещается справа налево. И наоборот. С повышением температуры равновесие смещается в сторону эндотермического процесса.

Принцип Ле-Шателье: Если на систему, находящуюся в равновесии, оказать внешнее воздействие, то равновесие смещается в сторону ослабления этого воздействия.

18. Раствор – гомогенная система, состоящая из двух или более компонентов (растворённого/ых в-ва/в и растворителя)

Растворитель – жидкость, растворённые вещества – твёрдые, жидкие или газообразные.

Между растворителем и растворёнными в-вами существует взаимодействие, имеют место тепловые эффекты, т.е. это не механические смеси, но и не химические взаимодействия, так как не образуется иных продуктов реакции.

Силы хим. сродства при образовании р-ров: донорно-акцепторное взаимодействие между ионами и молекулами с неподелёнными е-парами, водородные связи между анионом соли и молекулами воды, диполь-дипольное взаимодействие.

Растворение – выравнивание концентрации р.в. по всему объёму р-ра. Растворимость – концентрация вещества в его насыщенном р-ре. ΔG = ΔH – T*ΔS, ΔSi = R*lnNi (Ni – мольная доля р.в.)

ΔGi = -R*T*lnNi

ΔG = -R*T*lnK равн.

Ni = K равн.

Тв. в-во + Н2О = раствор ± ΔНр ΔНр – энтальпия (теплота) растворения ΔНр = ΔН(крист. решётки) + ΔН(гидратации) ΔН(кр. р.)>0 всегда, ΔН(гидр.)<0 всегда. Суммарная теплота растворения зависит от абсолютных величин ΔН(кр. р.) и ΔН(гидр.) Если |ΔН(кр. р.)|>|ΔН(гидр.)|, то ΔН(раств.)>0; если |ΔН(кр. р.)|<|ΔН(гидр.)|, то ΔН(раств.)<0.

Если растворитель Н2О, продукты – гидраты; смешанный иди не водный – сольваты.

19. Свойства растворов неэлектролитов зависят только от концентрации раствора, не зависят от природы растворённых веществ. Неэлектролиты – органические в-ва (сахара, спирты, карбониды co(nh2)2 )

Осмос – явление диффузии частиц растворителя через полупроницаемую перегородку из раствора и меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией, или из растворителя в раствор с любой концентрацией. Полупроницаемая перегородка пропускает частицы растворителя и не пропускает частицы растворённого вещества.

Осмотическое давление подчиняется законам газового давления. Осмотическое давление – давление, которое производило бы растворённое вещество, занимая в виде газа при данной температуре объём, равный объёму раствора. Осмометр – прибор для измерения О.д.

Уравнение Вант-Гоффа: P(осм.) = (m/M)*R*TP – кПа, m – г/л, M – г/моль, Т – К, R = 8,31 Дж/(моль*К)

Осмос в природе. Животные и растит. клетки представляют собой микроскопич. осмотич. системы, поскольку у клетки оболочка или прилегающая к ней плазмолемма обладают св-вами полупроницаемых мембран. Если поместить клетки в дистиллированную воду, происходит набухание, а затем разрыв оболочек (осмотич. шок, или лизис). В р-рах с высокой концентрацией солей наблюдается падение осмотич. давления и коллапс клеток из-за потери воды (плазмолиз). Это явление используют, напр., при консервировании пищ. продуктов путем добавления больших кол-в соли или сахара: микроорганизмы подвергаются плазмолизу и становятся нежизнедеятельными.

Давление пара над р-ром – смотри лекции. Абсолютное понижение давления ΔР = Р₀ – Р (Р₀ над чистым р-телем, Р – над р-ром); относительное понижение Nрв = ΔР/Р₀

Закон Рауля: Относительное понижение давления пара равно мольной доле растворённого вещества. ΔР/Р₀ = N(р.в.) Давление пара раствора пропорционально мольной доле растворителя P = Р₀*N(растворителя)

Растворы кипят при более высоких температурах, чем чистый растворитель. Р-р кипит, когда давление его пара становится равным атмосферному.

Δt(кип.) = t(кип. р-ра) – t(кип. р-теля) Δt(кип.) – повышение температуры кипения р-ра по отношению к температуре кипения растворителя.

Δt(кип.) = Кэб.*Сm Кэб. – эбуллиоскопическая постоянная растворителя (Кэб.(Н2О) = 0,52 ̊) Cm – моляльная концентрация по растворённому в-ву [моль/кг]

Растворы кристаллизуются при более низкой температуре, чем чистый растворитель. Раствор замерзает, когда давление его пара становится равным давлению над твёрдой фазой.

Δt(зам.) = t(зам. р-теля) – t(зам. р-ра) Δt(зам.) – понижение температура замерзания р-ра по отношению к температуре замерзания растворителя

Δt(зам.) = Ккр.*Сm Ккр. – криоскопическая постоянная растворителя (Ккр.(Н2О) = 1,86 ̊) Cm – моляльная концентрация по растворённому в-ву [моль/кг]

Антифризы – вещества с низкой температурой замерзания, заменяющие воду в радиаторах автомобильных и авиационных моторах в зимнее время. Напр., водный раствор этиленгликоля (60%) замерзает при t = - 49 ̊С.