11. Кристаллизация разбавленных и концентрированных растворов. Кристаллогидраты.
Раствор, в отличие от чистой жидкости не отвердевает целиком при одной температуре. Кристаллы начинают выделяться при какой-то одной температуре. По мере понижения температуры количество их растет, пока весь раствор не отвердеет. Температурой начала кристаллизации называют температуру, при которой при охлаждении раствора начинается образование кристаллов. Не рассматривая здесь систем, в которых происходит образование твердых растворов, можно сказать, что температурой начала кристаллизации называется температура, при которой кристаллы растворителя находятся в равновесии с раствором данного вещества. Опыт показывает, что разбавленный раствор замерзает при температуре более низкой, чем чистый растворитель. Такое изменение температуры можно рассматривать как общее правило. Для характеристики температуры замерзания раствора введена величина “понижение температуры замерзания” DT 3.
Кристаллогидраты — кристаллы, включающие молекулы воды. Многие соли, а также кислоты и основания выпадают из водных растворов в виде кристаллогидратов Типичными кристаллогидратами являются многие природные минералы, например гипс CaSO4·2H2O, карналлит MgCl2·KCl·6H2O. Кристаллизационная вода обычно может быть удалена нагреванием, при этом разложение кристаллогидрата часто идёт ступенчато; так, медный купорос CuSO4·5H2O (синий) выше 105 °С переходит в тригидрат CuSO4·3H2O (голубой), при 150 °С в моногидрат CuSO4·H2O (белый); полное обезвоживание происходит выше 250°С. Однако некоторые соединения (например, BeC2O4·H2O) устойчивы только в форме кристаллогидрата и не могут быть обезвожены без разложения.
12. Ионообменные реакции. Произведение растворимости.
Ионный обмен — обмен ионов между двумя электролитами. Ионный обмен может происходить как в гомогенной среде (истинный раствор нескольких электролитов), так и в гетерогенной, в которой один из электролитов является твёрдым (при контакте раствора электролита с осадком, ионитом и др.).
В насыщенном растворе электролита произведение концентрации его ионов есть величина постоянная при данной температуре. Эта величина количественно характеризует способность электролита растворяться; ее называют произведением растворимости электролита и обозначают буквами ПР.
13. Закон кратных отношений.
Закон кратных отношений: «Если два элемента образуют друг с другом несколько химических соединений, то массы одного из элементов, приходящиеся в этих соединениях на одну и ту же массу другого, относятся между собой как небольшие целые числа».
14. Электрохимическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель.
Чистая вода очень плохо проводит электрический ток, но все же обладает измеримой электрической проводимостью, которая объясняется небольшой диссоциацией воды на ионы водорода и гидроксид-иона:
По величине электрической проводимости чистой воды можно вычислить концентрацию ионов водорода и гидроксид-ионов в воде. при 25оС она равна 10−7 моль/л.
Для воды и разбавленных водных растворов при неизменной температуре произведение концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов есть величина постоянная и называется ионным произведением воды.
Растворы, в которых концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов одинаковы, называются нейтральными растворами. В кислых растворах больше концентрация ионов водорода, в щелочных – концентрация гидроксид-ионов.
чтобы не писать числа с показателем степени, кислотность раствора часто выражают через отрицательный логарифм концентрации ионов водорода, называя эту величину водородным показателем и обозначая ее pH:
Практически реакцию среды удобно определит при помощи индикаторов – веществ, меняющих свой цвет в зависимости от относительной концентрации ионов H+ и OH−.
-
Название
Окраска индикатора в среде
Кислая
[H+]>[OH−]
pH<7
Нейтральная
[H+]=[OH−]
pH=7
Щелочная
[H+]<[OH−]
pH>7
Лакмус
красный
фиолетовый
синий
Фенолфталеин
бесцветный
бесцветный
малиновый
Метилоранж
розовый
оранжевый
желтый