Лекция 8. Растворы. Понятие о растворах. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов (2 часа)

План лекции.

 

1. Понятие о растворах.

2. Способы выражения концентрации растворов.

3. Теория растворов неэлектролитов. Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа.

4. Закон Рауля. Следствия из закона Рауля.

 

8.1 Понятие о растворах.

Растворы это гомогенные системы, состоящие из молекул растворителя, растворенного вещества и нестойких экзотермических продуктов их взаимодействия. Нестойкие и экзотермические продукты взаимодействия это сольваты (растворитель любой) или гидраты (растворитель – вода).

Способы выражения концентрации растворов.

Важной характеристикой растворов является концентрация. Концентрация это количество растворенного вещества, приходящегося на единицу массы или объема растворителя или раствора.

Следовательно, различают массовые и объемные способы выражения концентраций. К объемным способам относятся – молярность, нормальность и титр. К массовым – массовый процент, моляльность и мольные доли.

Объемные способы выражения концентрации:

1. молярность – число молей растворенного вещества в 1 литре раствора,

2. нормальность – число молей эквивалентов растворенного вещества в 1 литре раствора,

3. титр – число граммов растворенного вещества в 1 миллилитре раствора.

Массовые способы выражения концентрации:

1. массовый процент – количество граммов растворенного вещества в 100 граммах раствора,

2. моляльность – количество молей растворенного вещества, приходящееся на 1 килограмм растворителя,

3. мольные доли – отношение числа молей данного вещества к общему числу молей в растворе.

Массовые и объемные способы выражения концентраций связаны между собой плотностью раствора: ρ = m/v, где m – масса раствора, v – объем раствора, а ρ – плотность раствора (масса единицы объема раствора) измеряется в г/см³ или в г/мл.

 

8.3 Теория растворов неэлектролитов. Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа.

По способности проводить электрический ток все растворы можно разделить на две группы – растворы электролитов (проводящие ток) и неэлектролитов.

Теория разбавленных растворов неэлектролитов складывается из двух законов – Вант-Гоффа и Рауля.

 

Осмос – явление односторонней диффузии молекул растворителя через полупроницаемую перегородку из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией. Полупроницаемые перегородки – пергамент, целлофан, стенки кишок, поверхность растительной клетки и т.д. Результатом осмоса является осмотическое давление.

Осмотическое давление изучал Вант-Гофф. Он увидел аналогию между осмотическим давлением и газовым давлением. Осмотическое давление это такое газовое давление, которое оказывало бы растворенное вещество, находясь в состоянии газа и, занимая объем равный объему раствора. Для расчета осмотического давления Вант-Гофф применил закон Менделеева-Клапейрона в форме:

π =CRT, где π – осмотическое давление, C – молярная концентрация, R –универсальная газовая постоянная, а T – температура в Кельвинах (T = t +273).

Явление осмоса лежит в основе питания растительных и животных организмов.