Результаты опыта

2К₂CrO₄ + H₂SO₄ → K₂CrO₇ + K₂SO₄+H₂O

4K⁺ + 2CrO₄^2- + 2H⁺ +SO₄^2- →2K⁺ + Cr₂O₇^2- + 2K⁺+ SO₄^2- + H₂O

2CrO₄^2- + 2H ⁺→ Cr₂O₇^2- +H₂O

K₂Cr₂O₇ + 2KOH → 2K₂CrO₄ + H₂O

2K⁺ + Cr₂O₇^2- + 2K⁺ + 2OH^- → 4K⁺ + 2CrO₄^2- + H₂O

Cr₂O₇^2- + 2OH^- → 2CrO₄^2- + H₂O

Вывод: в ходе опыта 1 заметил влияние концентрации реагирующих веществ на скорость хим.реакции, а именно, используя относительно концентрацию тиосульфата натрия, установив время стечения реакции между раствором Na₂S₂O₃ и раствором H₂SO_4, определил условную скорость реакции для каждого случа

Кафедра неорганической и аналитической химии

Лабораторная работа Растворы. Способы выражения концентрации. Растворимость. Тепловые явления при растворении

№ 4

 

Теоретическая часть.

В природе и технике растворы и дисперсные системы имеют огромное значение. Растения усваивают вещества в виде растворов. Усвоение пищи связано с переходом питательных веществ в раствор. Все природные воды являются растворами. Растворами являются важнейшие физиологические жидкости- кровь, лимфа и т.д. многие химические реакции протекают в растворах.

Дисперсные системы - системы в которых одно из веществ в виде мелких частиц распределено в другом. Дисперсия означает рассеяние. Минимальный размер частиц в дисперсных системах определяется размером молекул,атомов или ионов дисперсионного вещества в истинных растворах.

Дисперсированное вещество называют дисперсной фазой.

Среда, в которой распределены мелкие частицы, называется дисперсионной. Дисперсные системы можно разделить на две группы- истинные растворы и коллоидные.

Истинными называют растворы, в которых растворенное вещество находится в виде атомов, ионов или молекул, равномерно окруженных атомами, ионами или молекулами растворителя. Характерной особенностью истинных растворов является их однофазность, т.е отсутствие границ раздела между составляющими их компонентами. Размер частиц в истинных растворах обычно изменяется от 0,1 до 100 нм и грубодисперсные системы, в которых размер частиц превыше 100 нм.

Коллоиды - механическая смесь нескольких фаз, но очень необычная, отличающаяся от типичных механических смесей огромной поверхностью раздела фаз. Отличительной особенностью коллоидов является их многофазность, которую легко обнаружить с помощью ультрамикроскопа. Коллоиды могут быть монодисперсными и полидисперсными, т.е иметь коллоидные частицы одинаковых или различных размеров.

Классификация коллоидов, связанная с различным фазовым состоянием дисперсной среды и диспергированных частиц, еще более многообразна. Из девяти возможных комбинаций: газ-газ, газ-жидкость, газ - твердое вещество, жидкость-газ, жидкость-жидкость, жидкость- твердое вещество, твердое вещество-газ, твердое вещество-жидкость, твердое вещество- твердое вещество- лишь одна не образует коллоидов- это система газ-газ

Коллоиды, образованные двумя видами несмешивающимися жидкостями, называются эмульсией. Эмульсиями являются молоко и масло.

Коллоиды – это не определенные вещества, а вполне определенное состояние, в котором может находится большинство веществ.

Раствор - гомогенная смесь 2х или более веществ, причем соотношение количеств этих веществ в растворе может непрерывно изменяться в определенных пределах. В растворе различают растворитель и растворенное вещество.(1 определение)

Растворы – это гомогенные физико-химические системы, состоящие из растворителя, растворенного вещества и продуктов их взаимодействия.(2 определение)

Растворы могут быть твердыми, жидкими и газообразными.

Растворы твердых веществ в воде- наиболее распространенный, но далеко не единственный тип истинных растворов.

Жидкие по агрегатному состоянию растворы образуются при растворении в жидкостях твердых веществ(рассол, сироп), газов, жидкостей.

Особую группу истинных растворов составляют так называемые твердые растворы, образующиеся при растворении твердых тел или газов в другом твердом теле.

К числу истинных растворов относят и газовые смеси, составные части которых не способны к хим.взаимодействию.

В растворе различают растворитель и растворимое вещество.

Растворитель – компонент раствора, содержащийся в большом количестве, чем растворенное вещество. Если растворитель и растворенное вещество в исходном состоянии находятся в различных фазах, то растворителем считают тот компонент, который имеет такое же фазовое состояние, что и раствор.

Жидкие растворители подразделяются на органические и неорганические.

Сольватация - взаимодействие вещества с молекулами растворителя.

Разбавленный раствор- это раствор, в котором поведение отдельных ионов не зависит от присутствия других ионов. Содержание растворенного вещества в разбавленном растворе достаточно мало. В разбавленном растворе кроме молекул воды, включенных в гидратные оболочки, имеется также много «свободных» молекул воды, не участвующих в образовании таких гидратных оболочек.

Концентрированный раствор - это раствор, в котором поведение ионов взаимосвязано. Все молекулы воды в концентрированном растворе распределены по гидратным оболочкам присутствующих в растворе ионов, и свободных молекул воды в таком растворе нет. Концентрированные растворы – это растворы с большим содержанием растворенного вещества имеют структуру, близкую к структуре растворенного вещества.

Растворимость - максимальное количество вещества, которое при данной температуре может растворяться в 100г. Растворителя.

Растворы могут быть ненасыщенными, насыщенными и перенасыщенными.

Насыщенный раствор - это раствор, концентрация растворенного вещества, в котором соответствует достижению при фиксированной температуре равновесия между растворенном растворе. Концентрация насыщенного раствора – это характеристика, которая определяется растворимостью веществ при данной t и в соответственном растворителе.

Ненасыщенный раствор - это раствор. В котором концентрация растворенного вещества ниже равновесной концентрации. Если в насыщенном растворе дополнительно растворить вещество, не меняя температуры, нельзя, то в насыщенном растворе, разумеется, можно.

Перенасыщенный раствор - это раствор, в котором концентрация растворенного вещества выше равновесной концентрации. Перенасыщенный раствор неустойчив, метастабилен. При определенных условиях наблюдается быстрый переход перенасыщенного раствора в насыщенный раствор, и происходит выделение твердой фазы растворенного вещества.

Различают также разбавленные и концентрированные растворы. К разбавленным относят растворы с небольшим содержанием растворенного вещества по сравнению с содержанием растворителя, а к концентрированным - растворы с большим содержанием растворенного вещества. Разбавленные растворы имеют структуры, близкую к структуре растворителя, а концентрированные – структуре растворенного вещества.

Массовая доля вещества в растворе – это отношение массы растворенного вещества к массе раствора.

С_% = m_{р в-ва} /m_р-ра

Где С_% - массовая доля.

m _{Р вещества} – масса растворенного вещества.

m_{Раствора} – масса раствора.

m_{Раствора} =m_{растворителя} +m _{р в-ва}

m_Р-ля = P_р-ра * V_р-ра

Молярная концентрация равна отношению числа молей растворенного вещества к объему раствора, выраженному в кубических дециметрах. В отличии от массовой доли, молярная концентрация характеризует объемное содержание растворенного вещества в растворе.

С_м = n/V

Химическая теория раствора была создана и обоснована экспериментально Д.И, Менделеевым в 1887г.

Известный вклад в развитие химической теории растворов внесли русские ученые Д.П. Коновалов, И.А. Каблуков, Н.С. Курнаков, В.А. Кистяковский.

Экспериментальная часть.