РЕФЕРАТ
із дисципліни
«Фізколоїдна хімія»
на тему:
«Розчини
електролітів»
Виконала:
Матюпатенко Марина
Розчини мають величезне значення у природі,
промисловості, медицині. Рослини засвоюють речовини у вигляді розчинів.
Засвоєння їжі пов’язане з переводом поживних речовин у розчин. Усі природні
води є розчинами. Розчинами є найважливіші фізіологічні рідини – плазма, кров,
спинномозкова рідина, лімфа. Більшість хімічних реакцій відбувається у
розчинах.
Отже, розчини – це гомогенні
(однорідні) системи, що складаються з двох і більше компонентів і продуктів їх
взаємодії.
За агрегатним станом розчини
бувають рідкі, тверді і газоподібні. Прикладом рідких розчинів можуть бути
розчини солей у воді, прикладом твердих – сплав нікелю й міді (з яких
виготовляють монети) або сплав срібла й золота, прикладом газоподібних – суміші
газів, повітря. Найбільше значення мають рідкі, а особливо – водні, розчини.
Будь-який розчин складається з
розчинених речовин і розчинника, хоч ці поняття до певної міри умовні.
Наприклад, залежно від співвідношення кількостей спирту й води ця система може
бути розчином спирту у воді або води у спирті. Як правило, розчинником вважають
той компонент, який у розчині знаходиться у тому ж агрегатному стані, що й до
розчинення.
Розчини речовин з молярною масою
менше 5000 г/моль називають розчинами низькомолекулярних сполук (НМС), а
розчини речовин з молярною масою понад 5000 г/моль – розчинами
високомолекулярних сполук (ВМС).
За наявністю або відсутністю
електролітичної дисоціації розчини НМС діляться на розчини електролітів і
неелектролітів.
Речовини, що розпадаються на іони
в розчинах або розплавах і тому проводять електричний струм – електроліти (до
них належать кислоти, основи і майже усі солі). Речовини, які за таких самих
умов не розпадаються на іони і електричний струм не проводять – неелектроліти
(до них належать більшість органічних сполук, а також речовини, в молекулах
яких є тільки ковалентні неполярні або мало полярні зв’язки).
Розчини можуть бути насиченими, ненасиченими і
пересиченими. Насиченим називається розчин, який перебуває у динамічній
рівновазі з надлишком розчиненої речовини. У насиченому розчині за даної
температури міститься максимально можлива кількість розчиненої речовини. У ненасиченому
розчині міститься менше речовини, а в пересиченому – більше, ніж у насиченому.
Пересичені розчини досить нестійкі. Легке струшування посудини або добавляння в
розчин кристала солі викликає випадання в осад надлишку розчиненої речовини.
Розчини НМС – електролітів і неелектролітів –
називають істиними на відміну від колоїдних розчинів. Істині розчини
характеризуються гомогенністю складу й відсутністю поверхні розподілу між
розчиненою речовиною й розчинником. Розмір розчинених часток – іонів і молекул
– менше як 10-9 м.
Важливою характеристикою будь-якого розчину є
його концентрація. Цією величиною визначається більшість властивостей розчинів.
Теорія електролітичної дисоціації
Еелектролітична дисоціація – це розпад електролітів на іони під час
розчинення їх у воді.
Для пояснення особливостей водних розчинів електролітів шведський учений
С. Арреніус у 1887 р. запропонував теорію електролітичної дисоціації. Сучасний
зміст цієї теорій можна звести до трьох положень:
1. Електроліти під час розчинення у воді розпадаються (дисоціюють) на
іони – позитивні і негативні.
Іони перебувають у стійкіших електронних станах, ніж атоми. Вони можуть
складатися з одного атома – прості іони (Na+, Mg2+, Al3+)
або з кількох атомів – складні іони (NO3-, SO42-,
PO43-).
Сама назва “іон” – у перекладі з грецької означає “мандрівний”. У розчині
іони безладно переміщуються (“мандрують”) у різних напрямках.
2. Під дією електричного струму іони набувають напрямленого руху:
позитивно заряджені іони переміщуються до катода, негативно заряджені – до
анода.. Тому перші називаються катіонами, а другі – аніонами.
3. Дисоціація – оборотний процес: паралельно з розщепленням молекул на
іони (дисоціація) відбувається процес сполучення іонів (асоціація).
Теорія розчинів сильних електролітів Дебая і Хюккеля
У водних розчинах сильні
електроліти практично повністю дисоційовані. І на відміну від розчинів слабких
електролітів їх розчини містять значно більше число іонів. В не дуже
розбавлених розчинах відстань між іонами мала. Це приводить до сильної
міжіонної взаємодії. Внаслідок біля кожного іона знаходяться переважно іони
протилежного знаку: утворюються іонні пари Kt+An-,
триплети Kt+An-Kt+ або An-Kt+An-
і “іонні атмосфери”. Як наслідок, виникає ефект зменшення числа іонів, що
приймають участь у хімічних процесах.
При руханні іонів під дією електричного поля іон даного знака рухається
до протилежно зарядженого електрода, а оточуюча його атмосфера гальмує рух і
зменшує рухливість іона. Чим більша концентрація розчину, тим більше
проявляється гальмівна дія “іонної атмосфери”. Крім того, рух іонів гальмується
також сольватними оболонками. При розведенні розчину вплив “іонної атмосфери”
зменшується, а при безкінечному розведенні зникає, адже іони практично не
взаємодіють між собою.
Таким чином, можна вважати, що в усіх процесах у розчинах електролітів
приймають участь лише “активні іони”, тобто іони, які не приймають участі в
даний момент в між іонних взаємодіях. У зв’язку з цим для оцінки
концентраційних ефектів у розчинах сильних електролітів вводиться величина, яка
називається активністю α:
Під активністю електроліта Х розуміють ефективну концентрацію, у
відповідності до якої він приймає участь у різних процесах.
Активність зв’язана з істиною концентрацією розчиненої речовини
співвідношенням:
α (Х) = f (Х)*с (Х),
де α (Х) – активність електроліта, моль/л; с (Х) – його
концентрація, моль/л; f (Х) – коефіцієнт активності (величина безрозмірна).
Коефіцієнт активності f (Х) виражає відхилення розчину з концентрацією с
(Х) від поведінки розчину при безкінечному розведенні, тобто за відсутності між
іонних взаємодій.
Іонна сила розчину. В розведених розчинах природа іонів незначно впливає
на значення коефіцієнтів активності, оскільки між іонні взаємодії визначаються
лише зарядами іонів та їх концентрацією. При цьому кількісною характеристикою
між іонних електростатичних взаємодій є іонна сила розчину І:
Іонною силою розчину називають величину, що вимірюється напівсумою
добутку концентрацій усіх іонів, що знаходяться у розчині, на квадрат їх
заряду.
І = ½ ∑(сіzі2),
де І – іонна сила розчину; сі – молярні концентрації іонів; zі
– заряди іонів.
П. Дебай і Е. Хюккель в 1923 р. показали, що для розбавлених розчинів з
іонною силою І≤ 0,01 коефіцієнти активності можна розрахувати за формулою:
lg fi = - 0,5 zi2√I,
де fi – коефіцієнт активності іона, а zi – його
заряд.
Якщо користуватися значеннями активностей замість концентрацій, то закон
діючих мас можна застосовувати до сильних електролітів і концентрованих
розчинів слабких електролітів. Для таких розчинів константу рівноваги слід
виражати через активності.
Теорії кислот і основ
Більшість електролітів, наприклад гідроксиди різних елементів Е,
проявляють властивості кислот або основ. Дисоціація гідроксида ЕОН може
відбуватися двома шляхами:
Е – О – Н ↔ ЕО- + Н+ (кислотний гідроксид)
Е – О – Н ↔ Е+ + НО- (основний гідроксид),
тобто розрив може відбуватися по обох зв’язкам групи Е – О – Н.
Як відомо, полярність і міцність зв’язків залежить від різниці
електронегативностей елементів, розміру й ефективного заряда атомів. Якщо
енергія розрива зв’язку О – Н значно менше енергії розрива зв’язку Е – О, то
дисоціація відбувається по кислотному типу. Якшо ж навпаки, енергія розрива
зв’язку О – Н значно більше енергії розрива енергії зв’язку Е – О, то
дисоціація протікає по основному типу.
При співставимій міцності зв’язків О – Н ті Е – О дисоціація може
одночасно протікати по кислотному й основному типам:
ЕО- + Н+ ↔ ЕОН ↔ Е+ + НО-
Гідроксиди такого типа називають амфолітами.
Для характеристики багатьох електролітів у водних розчинах можна
використовувати поняття кислоти та основи, дані Арреніусом:
*кислота – електроліт, дисоціюючий у розчинах з утворенням гідроген-іонів
Н+;
*основа – електроліт, дисоціюючий у розчинах з утворенням гідроксид-іонів
ОН-;
*амфоліт – електроліт, дисоціюючий у розчинах з утворенням як
гідроген-іонів Н+, так і гідроксид-іонів ОН-.
Але ця теорія недосконала. Обмеженість можна проілюструвати таким чином.
1. Молекула NH3 не містить іона ОН-, а молекула СО2
– іона Н+, однак у водних розчинах перша проявляє властивості
основи, а друга – кислоти.
2. Безводний хлороводень, який складається тільки з молекул, реагує з
безводними основами.
3. Більшість електролітів, що містять гідроген, в одному розчиннику
дисоціюють як кислоти, а в іншому – як основи. Наприклад. СН3СООН у
воді – слабка кислота:
СН3СООН ↔ СН3СОО- +Н+
А в рідкому фтороводні – основа:
HF + СН3СООН ↔СН3СООН2+
+ F-
Другие работы по теме:
В'язкість розчинів високомолекулярних сполук
Характерні властивості розчинів високополімерів, висока в'язкість як їх головна особливість, визначення її розмірності, залежності від концентрації. Внутрішнє тертя в текучій рідині. Схема утворення гелів і студнів, зменшення в'язкості високополімерів.
Буферні системи
Електронна та просторова будова молекул води. Характеристика електролітів, поняття ступеня та константи дисоціації. Кислоти, основи, солі як електроліти. Поняття водневого показника. Нейтральні, кислі та лужні розчини. Механізм дії буферних систем.
Буферні системи
«Активна реакція середовища. організму» План: 1. Вода як універсальний розчинник. 2. Поняття електролітичної дисоціації та сили електроліту. 3. Кислоти, луги та солі у водних розчинах.
Шпаргалка по Химии 5
Енйргія іонізбціі — найменша енергія потрібна для того, щоб вирвати електрон із фізичної системи й віднести його на нескінченну віддаль. Спорі́дненість до електро́на
Можливі механізми дії магнітного поля на воду
Реферат на тему: Можливі механізми дії магнітного поля на воду Згідно літературних даних [1] вода і розведені водні розчини гліцилтриптофану чутливі до тривалих впливів слабких електромагнітних полів (ЕМП). Поряд з індукованими спстерігалися також спонтанні довгочасові (декілька діб) процеси.
Теорія електролітичної дисоціації
Більшість хімічних реакцій, які використовуються у якісному аналізі, протікають у водних розчинах. Якщо речовина розчиняється у воді чи іншому розчиннику, то утворюється однорідний гомогенний розчин. Розчини не можна розглядати як прості механічні суміші. Процес розчинення завжди супроводжується виділенням чи поглинанням теплоти.
Гумінові кислоти, бітуми, гірський віск
Реферат на тему: Гумінові кислоти, бітуми, гірський віск Слабкі водні розчини лугу витягують з торфу і бурого гумусового вугілля групу речовин, що носять загальну назву гуматів солей гумінових кислот (ГК). На свіже кам'яне вугілля і антрацити луги практично не діють, що свідчить про відсутність в них фрагментів, з кислотними функціями.
Основи розчинення та його використання в хімічному аналізі
Основні поняття про розчин. Розчинність рідин. Класифікація, концентрація розчинів та техніка їх приготування. Розрахунки при приготуванні водних розчинів. Фіксанали. Титрування. Неводні розчини. Фільтрування та фільтрувальні матеріали. Дистиляція.
Колоїдні розчини
Ознайомлення із поглинальною здатністю грунту. Зміст та особливості застосування методів конденсації, гідролізу, заміни розчинника, обмінного розкладу для одержання колоїдних розчинів. Розгляд понять броунівського руху, дифузії та осмотичного тиску.
Загальні відомості про штукатурні розчини
Реферат на тему: Загальні відомості про штукатурні розчини Штукатурні розчини бувають прості і складні. Якщо у розчині міститься один в'яжучий матеріал, то розчин називають простим (цементний, гіпсовий), а якщо два і більше в'яжучих — складним (цементно-вапняний, вапняно-гіпсовий тощо).
Характеристика процессу екстрагування
Реферат на тему: „Характеристика процессу екстрагування” Екстракційний процес – основа виробництва фітопрепаратів Процеси екстракції або вилучення мають велике значення в сучасній фармації. Шляхом вилучення отримується основна група галунових препаратів – екстракти і настойки, а також новогаленові препарати, вилучення зі свіжих рослин та інші препарати.
Організація догляду за хворими з хронічною нирковою недостатністю
Гостра ниркова недостатність – це раптове повне або майже повне припинення діяльності нирок. Такий стан виникає при тяжкому порушенні кровообігу в риках або в зв’язку з дією на них отруйних речовин. Першою ознакою гострої ниркової недостатності є анурія (добовий діурез, менше 50 мл) або, олігурія (добовий діурез не перевищує 400 мл).
Хімічні розчини у медицині
Рідкі форми ліків: розчини, аерозолі, каплі, мікстури, слизи, настої, відвари, емульсії, настоянки, припарки, мазі, соки, лосьйони Ці форми здавна були поширені в медицині і мають велику популярність у лікарів різних спеціальностей. Вони становлять 60—65% всіх приписів.
Фармокотерапія сумісність лікарських середників
Лекція. . Фармакотерапія (від грецької farmakon – ліки, logos – вчення) наука, що вивчає дію лікарських речовин на живий організм для застосування їх з метою попередження та лікування хвороб людини і тварин.
Білки
Будова, фізичні та хімічні властивості білків. Для виявлення білків у різних матеріалах застосовують кольорові реакції, найважливішими з яких є ксантопротеїнова і біуретова. Елементарний склад, молекулярна маса білків. Застосування білків у промисловості.
Кровозамінники
У багатьох випадках при лікуванні хворих можна обійтися без переливання не лише цільної крові, а навіть ії компонентів, скориставшись кровоза-мінними препаратами. Це речовини, які у разі внутрішньовенного введення в організм хворого можуть певною мірою замінити донорську кров. Їх застосовують для лікування різних захворювань.
Електролітична дисоціація солей та лугів
Розпад електролітів на іони під час розчинення у воді або розплавлення називається електлолітичною дисоціацією. Розглянемо розчинення у воді такої, наприклад, іонної сполуки, як хлорид натрію. Іони постійно здійснюють невеликі теплові коливання, але удержуються у вузлах кристалічної решітки, оскільки притягуються протилежно зарядженими іонами.
Комбіновані лініменти
РЕФЕРАТ на тему: “Комбіновані лініменти” Лініменти (Linimenta) Лініментами (лат. linere – мазати, натирати), або втираннями, називається загальна група рідких ліків для зовнішнього застосування, використовуваних частіше всього шляхом втирання в шкіру. Інколи лініменти розглядають як категорію рідких мазей.
Медикаментозний електрофорез
Вступ Фізики-хімічна характеристика медикаментозного електрофорезу. Використання природних препаратів для електрофорезу. Електрофорез з лікувальними сумішами.
Білки та їх значення
Р Е Ф Е Р А Т Білки та їх значення. І. Елементарний склад і молекулярна маса білків. За елементарним складом білки відрізняються від жирів і вуглеводів тим, що, крім вуглецю, водню і кисню, їх молекули містять азот. Крім того, всі рослинні і більшість тваринних білків мають у своєму складі сірку (0,3 – 2,5%).
Очні ліки заводського виробництва
Очні ліки заводського виробництва Очні лікарські форми (офтальмонологічні) займають особливе місце серед інших ліків, тому що їх використовують для захворювання очей.
Плазмозамінні рідини
При гострих крововтратах для заміщення плазми крові використовують плазмозамінні розчини. Крововтрата супроводжується комплексом взаємозв’язаних порушень функцій організму. Зменшується об’єм циркулюючої крові, знижується скоротлива здатність міокарда, хвилинний об’єм серця (серцевий викид), мікроциркуляція підвищується проникливість стінки капілярів, знижується надходження кисню до тканин тощо.
Рідкі лікарські форми в гомеопатії
Р Е Ф Е Р А Т на тему: “Рідкі лікарські форми в гомеопатії” озвиток хімії в ХХ ст. привів до лавиноподібного збільшення арсеналу синтетичних лікарських засобів, що за своїм походженням відносяться до ряду ксенобіотиків, які являються для організму чужорідними речовинами.
Хірургічний кабінет поліклініки Лікувально-діагностична робота хірургічного кабінету поліклін
ХІРУРГІЧНИЙ КАБІНЕТ (ВІДДІЛЕННЯ) ПОЛІКЛІНІКИ ЛІКУВАЛЬНО-ДІАГНОСТИЧНА РОБОТА ХІРУРГІЧНОГО КАБІНЕТУ (ВІДДІЛЕННЯ) ПОЛІКЛІНІКИ Більшість хворих з хірургічними хворобами лікуються в поліклініках та амбулаторіях. Амбулаторно-поліклінічну допомогу хворим хірургічного профілю (як з гострими, так і хронічними пошкодженнями) надають у хірургічних кабінетах та відділеннях поліклінік, а також у фельдшерських та травмопунктах.
Гострі отруєння нейролептиками
Реферат на тему: ГОСТРІ ОТРУЄННЯ НЕЙРОЛЕПТИКАМИ Проблема гострих медикаментозних отруєнь є важливою не тільки для лікарів-реаніматологів, але й для психіатрів, оскільки в клініці гострого та резидуального періодів спостерігається поліморфна психопатологічна симптоматика.Перебіг гострих отруєнь нейролептиками поділяється на гострий період і період резидуальної симптоматики.
Профілактика та лікування холери
РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: Профілактика та лікування холери” Хворі на холеру підлягають обов'язковій госпіталізації в холерні відділення. При транспортуванні тяжкохворого з проносом доцільно використовувати спеціальні ноші з клейонкою, які мають отвір і кишеню для судна та фіксатор зі штативом системи для інфузій (мал. 35).
Новітні технології по відновленню нафтових свердловин і підвищення видобутку нафти
КОНТРОЛЬНА РОБОТА З дисципліни “Техніка та технологія галузей народного господарства” на тему: “” Фактичні дебіти нафтових свердловин, як правило, у кілька разів менше потенційних дебітів. Це зв'язано з погіршенням фільтраційних властивостей шару в присвердловинній зоні внаслідок забруднення колектора мікрочастинками при буравленні, демонтажі, розкритті шару перфорацією і ремонті шпар, у результаті чого відбувається погіршення умов припливу нафти із шару в шпару.
Хлор та його похідні
Зміст Вступ Розділ 1 Сполуки Хлору (I) Розділ 2 Сполуки Хлору (III) і (IV) Розділ 3 Сполуки Хлору (V) Розділ 4 Сполуки Хлору (VI) і (VII) Висновки Список використаних джерел