Коллигативные свойства растворов презентация

Содержание

Раствор – это физико-химическая система, состоящая из двух или более компонентов. Состав (компоненты): растворитель и растворенные вещества

Слайд 1Коллигативные свойства растворов
Физическая и коллоидная химия


Слайд 2Раствор – это физико-химическая система, состоящая из двух или более компонентов.



Состав (компоненты):
растворитель и растворенные вещества




Слайд 3Истинные растворы - растворенное вещество диспергировано в растворителе до отдельных молекул

или ионов,
гомогенная система.


Коллоидные растворы -

Суспензии
Эмульсии
Гетерогенные системы

1. Истинные растворы. Термодинамика процесса растворения


Слайд 4
Сольваты ( гидраты) – соединения растворителя с растворенным веществом, имеют переменный

состав.


Растворение – сложный физико-химический процесс


Слайд 5В ряде случаев гидратная вода удерживается твердой фазой

кристаллогидраты
CuSO4 ⋅ 5H2O
CuSO4

⋅ 3H2O

гипс CaSO4 ⋅ 2H2O,
глауберова соль Na2SO4 ⋅ 10H2O,
железный купорос FeSO4⋅7H2O,
медный купорос CuSO4 ⋅ 5H2O,
квасцы NaAl(SO4)2 ·12H2O, KAl (SO4)2 ·12H2O


Слайд 6Термодинамика растворения
Энтальпийный фактор:
1)Разрушение крист. решетки ΔНк.р. > 0,
(энерг. затратный )
2)Сольватация (гидратация)

ΔНсольв< 0
(энерг. выгодный)



ΔН растворения
зависит от
соотношения
(1) и (2)

∆H растворения
(кДж/моль)
CuSO4 – 68,4
CuSO4 ⋅ 5H2O +10,5

MgSO4 – 87,6
MgSO4 ·7H2O + 23,9


Слайд 7Растворение твердого вещества -
∆H раств < 0 или > 0 (от

соотношения 1 и 2)

Растворение жидкости или газа -
∆H раств < 0
(нет затрат на разрушение крист. решетки, только «выгодный» процесс сольватации)
.

Слайд 8Самопроизвольное растворение:
ΔG < 0,

ΔG = ΔH – TΔS

Энтропийный фактор:

При растворении тв. в-ва и жидк. ΔS > 0
При растворении газа ∆S < 0

При достижении равновесия ΔG = 0

μ (чистого в-ва) = μ (в-ва в растворе).


Слайд 9

(моль/л или М).

(моль/кг)




Xр-ля + X в-ва = 1.
Мольная доля
Массовое
содержание
Молярность
Моляльность
Концентрация

- содержание компонентов в растворе

Слайд 10Неэлектролиты,
не диссоцируют

простые вещества, оксиды, органические в-ва
Электролиты,
диссоциируют на ионы

соли, кислоты, основания

сильные


слабые

Вещества в растворе

2. *Растворы неэлектролитов и электролитов.
Зависимость «свойство раствора – концентрация».
Понятие коллигативности


Слайд 11Электролиты
Распад молекулы на ионы - увеличение числа частиц в растворе.

Слабый эл-лит

СН3СООН → Н+ + СН3СОО-
С Сα Сα

Сильный электролит
NaCl → Na + + Cl - в 2 раза??
С С С
Сильнее притяжение между ионами, - ведут себя так, как если бы число ионов в растворе было меньше, чем при полной диссоциации.

α каж - кажущаяся степень диссоциации.

степень диссоциации


Слайд 12Свойства раствора
Концентрация + диссоциация
реальное «работающее» число частиц
Взаимодействие между частицами

Состав
раствора




Слайд 13Коллигативные свойства (от лат. colligatus — обобщать) – зависят не от

природы растворителя и растворенного вещества, а от количества частиц, участвующих в тепловом движении.

осмотическое давление P осм,
понижение давления пара ∆P,
повышение температуры кипения ∆Tкип,
понижение температуры замерзания ∆Tзам,


относительно
растворителя.


коллигативность – обобщенные действия всех частиц раствора


Слайд 143.* Осмос и осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Изотонический коэффициент. Осмоляльность и

осмолярность. Плазмолиз, гемолиз, тургор. Гипо-, гипер- и изотонические растворы

Слайд 15Осмос – движение растворителя (воды) через полупроницаемую мембрану в направлении выравнивания

концентраций (химических потенциалов)





P осм


Движение (поднятие)
растворителя

Осмотическое давление – давление, которое нужно приложить к раствору, чтобы прекратить осмос .




высокая С воды

низкая С воды,
высокая С в-ва

низкая С в-ва

Полупроницемая мембрана


Слайд 16 Доп. материал:

Если P > P осм – обратный осмос

Нужно

приложить внешнее давление, превосходящее Pосм, растворитель будет перемещаться
из более конц. раствора в менее конц. раствор или в чистый
растворитель.

Очистка воды методом обратного осмоса - для получения «Воды очищенной» и «Воды для инъекций».

Слайд 17Pосм = RTС (идеальные растворы)

CИ: Pосм

[ Па = Н/м2], C [ моль/м3], R = 8.31 Дж/моль. K

Если Pосм [атм], C [ моль/л], R = 0,082 (л . атм)/моль. K


Pосм = i RTС (реальные растворы)


i - изотонический коэффициент
(во сколько раз в растворе больше частиц по сравнению с идеальным раствором неэлектролита)

Вант-Гофф: движение частиц в растворе - по законам газов,
Pосм может быть выражена через уравнение состояние газа




Слайд 18Если молекула распадается на n ионов (NaCl – 2, ZnCl2 –

3),
количество исходных молекул N,
степень диссоциации  — α или α каж

количество диссоциировавших молекул N·α

при этом образуются N·α·n ионов,
общее количество частиц в растворе N — N·α + N·α·n



Слайд 19*Метод определения степени диссоциации α.
пример
0,05 М раствор NaCl при 25°С

, Pосм = 235256,1 Па.

Используем формулу Вант-Гоффа для электролита,
переведем концентрацию в размерность СИ
0,05 моль/л = 50 моль /м3



Это кажущаяся степень диссоциации

i >1 – эл. диссоциация (если i =1 нет диссоциации)


Слайд 20
0,05 М раствор NaCl
i = 1,9 (вместо 2,0 )
0,05 М

раствор MgSO4
i =1,3 (вместо 2,0).

Учет межионных взаимодействий и числа частиц
теор. вычисления измерения Pосм

Теория Дебая и Хюккеля:
ионная сила и активность

Теория Вант Гоффа:
изотонический коэффициент

Нобелевская премия 1901 г.
за законы химической динамики
и осмотического давления
в растворах

Нобелевская премия 1936 г.
за исследования
дипольных явлений

Доп. материал:


Слайд 21Осмотическое давление биологических жидкостей создается ионами (Na+ К+, Сl-, НСО3- и

др.), молекулами неэлектролитов (мочевина, глюкоза и др.) и протеинами.

Их суммарная концентрация - осмолярность
в молях (осмолях) на литр (осмоль/л).
плазма крови – 280-300, СМЖ – 270-290, моча – 600-1200 милиосмоль/л.
Эта величина должна быть использована в уравнении Вант-Гоффа для жидкостей сложного состава.

Осмоляльность – концентрация тех же частиц, растворенных в килограмме воды, (осмоль/кг).


Слайд 22Типы растворов, используемых в медицине
Pосм > Pосм крови
Pосм = Pосм

крови

Pосм < Pосм крови

отток жидкости

приток жидкости

плазмолиз
(в гипертонических р-рах) – сжатие клетки

гемолиз
(в сильно гипотонических
р-рах, Росм < 3.6 – 4.0 атм) –
разрыв клетки

(Росм крови = 7,6 – 8,1 атм)


Слайд 23Онкотическое давление – осмотическое давление, обусловленное белками крови
Ронк = 0,03 –

0,04 атм
Ронк крови > Ронк тканей

Ронк обеспечивает удержание воды в крови. Снижение содержания белка в плазме крови ведет к потере воды плазмой и отеку тканей, а увеличение  —  к задержке воды в крови.

В плазме наиболее значимый компонент - NaCl.


Слайд 24Изоосмия - условие существования человека и высших животных
Росм = 7,6 -

8,1 атм

Изоосмия —относительное постоянство Pосм в жидких средах и тканях организма, обусловленное поддержанием на данном уровне концентраций содержащихся в них веществ: электролитов, белков и т. д.

Росм внутриклет. = Росм внеклет. = Росм межклет.


Слайд 25Изотонические растворы, используемые в медицине
Росм = СRT = С . 0,082

. 310 = 7,62 атм
С = 0,3 осмоль/л

0,9 % водный раствор хлорида натрия,

5 % водный раствор глюкозы.

Раствор Рингера

NaCl, KCl и CaCl2


Слайд 26Осмос определяет распределение воды в организме
Росм листьев
˅
Росм корней
˅
Росм почвы
внутреннее давление

в клетках – тургор (P тург)


Осмотический поток жидкости

P тург ≈ < P осм - условие транспорта влаги
P тург ≈ P осм водный баланс, упругость и форма клеток,

У растений P тург выше чем в живых организмах (прочность стенки)


Слайд 27*Понижение давления пара над раствором. Закон Рауля
При постоянной температуре давление пара

растворителя (А) над раствором пропорционально его концентрации (мольной доле) в растворе







А – растворитель,
В – нелетучее растворенное в-во



Слайд 28



Для разбавленных водных растворов на 1000 г воды :


Неэлектролиты


Электролиты


Слайд 29 если раствор состоит из двух летучих компонентов А и В



Возможны отклонения от идеальности (от прямой)



Идеальный раствор
-линейная





Слайд 30

*Повышение температуры кипения раствора,
понижение температуры замерзания
раствора по сравнению с

растворителем

Условие кипения: P пара ж. = P внеш (760 мм рт ст)
Условие замерзания: Р пара тв. = P пара ж.
Р над раствором ниже чем над растворителем , Р и Т связаны



P

Т



760

тв

пар

ж

чистый р-ль

раствор

Ткип
р-ля

Ткип
р-ра

Тзам
р-ра

Тзам
р-ля

∆Ткип

∆Т зам


Слайд 31ΔТзам = K ∙ Сm ≈ K ∙ С
ΔТкип = E

∙ Сm ≈ E ∙ С

неэлектролиты электролиты

ΔТзам = i ∙ K ∙ Сm ≈ i ∙ K ∙ С
ΔТкип = i ∙ E ∙ Сm ≈ i ∙ E ∙ С

К – криоскопическая постоянная, град∙кг/моль
Е – эбулиоскопическая постоянная , град∙кг/моль


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика