Тема 3. Равновесие. Дисперсные системы

Растворами называются гомогенные системы переменного состава из двух и более компонентов и продуктов их взаимодействия.

Закон Рауля.

Относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором пропорционально мольной доле растворенного вещества.

                       (р_о - р)/р_о = Dр/р_о = n₂/(n₁+n₂),

где р_о - давление насыщенного пара над чистым растворителем,

  р - давление насыщенного пара над раствором,

  n₂ -число молей растворенного вещества,

  n₁ -число молей растворителя.

При диссоциации или ассоциации молекул растворенного вещества закон Рауля принимает вид:

                         Dр/р_о = in₂/(n₁+n₂).

Для разбавленных растворов

                         Dр/р_о = in₂/(n₁+n₂).

i- изотонический коэффициент показывает во сколько раз изменились свойства раствора за счет диссоциации или ассоциации.

i = (количество вещества в молях в состоянии диссоциации)/(количество вещества в молях до диссоциации).

Степень диссоциации (a), число ионов, на которые распадается одна молекула (n) и изотонический коэффициент (i) связаны между собой

                           a = (i-1)/(n-1)

Температуры кипения и замерзания растворов.

 Температура кипения разбавленного раствора нелетучего вещества выше температуры кипения чистого растворителя. Повышение температуры кипения пропорционально концентрации растворенного вещества.

Для растворов неэлектролитов        

                                       DТ_кип = eс_m;

для растворов электролитов   

                                       DТ_кип = iec_m,

где DТ - повышение температуры кипения раствора по сравнению с температурой кипения растворителя, c_m - моляльная концентрация растворенного вещества

              c_m = k(1000m(р-рен.в-ва))/(M(р-рен.в-ва)m(р-ля)),

e - эбулиоскопическая постоянная (моляльное повышение температуры кипения), i - изотонический коэффициент.

Если растворитель и растворенной вещество не образуют твердого раствора, то температура замерзания раствора ниже температуры замерзания растворителя. Понижение температуры замерзания раствора пропорционально моляльной концентрации растворенного вещества.    

Для растворов неэлектролитов        

                                       DТзам = kс_m;

для растворов электролитов   

                                       DТзам = ikc_m,

где DТ - понижение температуры замерзания раствора по сравнению с температурой замерзания растворителя, c_m - моляльная концентрация растворенного вещества

              c_m = k(1000m(р-рен.в-ва))/(M(р-рен.в-ва)m(р-ля)),

k - криоскопическая постоянная (моляльное понижение температуры замерзания), i - изотонический коэффициент.

Осмотическое давление разбавленных растворов.

Осмотическое давление растворенного вещества равно гидростатическому давлению, достаточному, чтобы прекратить диффузию чистого растворителя в раствор через разделяющую их полупроницаемую перегородку. Для разбавленных растворов справедлив закон Вант-Гоффа.

Осмотическое давление при постоянной температуре пропорционально молярной концентрации растворенного вещества.

Для неэлектролитов    р_осм = с_МRT,

для электролитов        р_осм = iс_МRT,

где р_осм - осмотическое давление; с_М - молярная концентрация раствора, R - универсальная газовая постоянная, Т - абсолютная температура, i- изотонический коэффициент.