Способы выражения концентрации растворов.
1. Массовая
доля (или
процентная концентрация вещества) –
это отношение массы растворенного
вещества m к
общей массе раствора. Для бинарного
раствора, состоящего из растворённого
вещества и растворителя:
2. Молярная
концентрация или молярность –
это количество молей растворённого
вещества в одном литре раствора V:
3. Моляльная
концентрация (моляльность)
раствора С(x) показывает
количество молей n растворенного
вещества в 1 кг растворителя m:
4. Титр – содержание вещества в граммах в 1 мл раствора:
5
. Мольная
доля растворённого вещества –
безразмерная величина, равная отношению
количества растворенного вещества nк
общему количеству веществ в растворе:
,
25. Идеальные растворы. Закон Рауля и следствия из него. Фазовые диаграммы воды водного раствора. Понятие об осмосе, уравнение Вант-Гоффа.
В идеальных растворах сила межмолекулярного взаимодействия однородных и разнородных частиц одинакова (в смесях идеальных газов межмолекулярное взаимодействие отсутствует).
Законом
Рауля: давление насыщенного пара летучего
компонента раствора прямо пропорционально
его молярной доле в растворе.
Повышение температуры кипения раствора по сравнению с температурой кипения растворителя, а равно и понижение температуры замерзания раствора по сравнению с аналогичным характеризующей величиной для растворителя прямо пропорциональна моляльности раствора, то есть, ΔTкип/зам= Kэб/кр · mв-ва, где Kэб/кр — соответственно эбулиоскопическая и криоскопическая (относится к замерзанию) константы, характерные для данного растворителя; mв-ва — моляльность вещества в растворе.
Диаграмма состояния представляет собой графическое изображение зависимости между различными величинами, характеризующими состояние системы. Для однокомпонентных систем обычно используют диаграммы состояния, показывающие зависимость между давлением и температурой. Они называются фазовыми диаграммами состояния. Диаграмма показывает те состояния воды, которые термодинамически устойчивы при определенных значениях температуры и давления. Она состоит из трех кривых, разграничивающих все возможные температуры и давления на три области, отвечающие льду, жидкости и пару. Все три кривые пересекаются одной точке О. координаты этой точки – это единственная пара значений температуры и давления, при которых в равновесии могут находиться все три фазы: лед, жидкая вода и пар. Она носит название тройной точки.
Самопроизвольный переход растворителя через полупроницаемую мембрану, разделяющую раствор и растворитель или два раствора с различной концентрацией растворенного вещества, называется осмосом.
Осмотическое давление возрастает с увеличением концентрации растворенного вещества и температуры. Вант-Гофф предположил, что для осмотического давления можно применить уравнение состояния идеального газа:pV = nRТ или p= (n⁄ V ) RТ откуда p= с RТ , где p- осмотическое давление (кПа), с – молярная концентрация раствора. Осмотическое давление прямо пропорционально молярной концентрации растворенного вещества и температуре.