Химиялық термодинамиканың негізгі түсініктері мен анықтамалары
Ерітінділердің химиялық теориясы
жүктеу/скачать 90,55 Kb.
|
Документ хим
- Бұл бет үшін навигация:
- Заттардың судағы ерігіштігі
- Абсолютті ерімейтін зат болмайды. Ерігіштіктің сандық сипаттамасы ерігіштік коэффициенті
- Қайта кристалдану
| Ерітінділердің химиялық теориясы
Д.И.Менделеев ерітінділерді зертеуге 40 жылдай ғылыми жұмысын арнаған. Оның ерітінділердің химиялық теориясы 1887 жылы жасалды және экспериментпен бекітілді. Бұл теорияның негізгі шарттары мынадай: 1. Еру – физика-химиялық күрделі процесс, оған энергияны жұмсауды талап ететін (ΔН1 > 0), еритін зат құрылымының бұзылуы және энергияның бөлінуімен (ΔН2 < 0) жүретін, еріген заттың молекуласы мен еріткіш молекуласының әрекеттесуі енеді. 2. Еру процесі экзотермиялық (мысалы, суда NаОН немесе Н2SО4 ерігенде), эндотермиялық (мысалы, суда NН4NО3 ерігенде) болуы мүмкін. Зат еріген кезде бөлінетін жылуды еру жылуы деп атайды. 3. Еріткіш пен еріген заттың химиялық әрекеттесуі нәтижесінде сольваттарнемесе гидраттар (егер су еріткіш болса) түзіледі. Құрамында су молекуласы болатын кристалды заттарды кристаллогидраттардеп атайды, ал кристаллогидрат құрамына енетін суды кристалдық су дейді. Табиғи минералдардың көпшілігі кристаллогидратқа жатады: Nа2SО4 . 10Н2О – глаубер тұзы; КАІ(SО4)2 . 12Н2О – алюминий ашудасы. Д.И.Менделеевтің ерітіндінің химиялық теориясы негізінде физика-химиялық талдау, кешенді қосылыстар химиясы, сусыз ерітінділердің электрохимиясы сияқты жаңа ғылыми бағыттар пайда болды. Бұл теорияны жетілдіре толықтыруға Д.П.Коновалов, И.А.Каблуков, Н.С.Курнаков, В.А.Кистяковский сияқты ғалымдар айтарлықтай үлес қосты. Заттардың судағы ерігіштігі Барлық заттарды судағы ерігіштігі бойыншаүш топқа бөледі: жақсы ерімтал (қант, С2Н5ОН, Н2SО4, NН3, НСІ және т.б.) нашар (аз) ерімтал (N2, О2, СаSО4 және т.б.); мүлдем ерімейді (көптеген металдар, асыл газдар, СаСО3, ВаSО4, АgСІ және т.б.). Абсолютті ерімейтін зат болмайды. Ерігіштіктің сандық сипаттамасы ерігіштік коэффициенті (немесе жай ғана ерігіштік), ол берілген температурадағы еріткіште 100 г (немесе 1000 мл) затты ерітуге болатын максималды санын көрсетеді. Ерігіштік коэффициенті К-ға тең болатын ерітінді үшін еріген заттың массалық үлесі тең: Мысал. Калий хлориді қаныққан ерітіндісінің ерімталдығы мен массалық үлесін (%) анықтаңдар, егер оның 20 мл көлеміндегі масса 20,94 г және ондағы тұз 3,25 г болса. Шешуі. Еріген тұздың массасын (3,25 г) және ерітіндінің массасын (20,94 г) біле отырып еріткіштің массасын табамыз: 20,94- 3,25 = 17,69 г Тұздың ерігіштік коэффициентін анықтаймыз: 17,69 г суда – 3,25 г тұз 100 г суда – Х г тұз Х = 18,37 г Қанық ерітіндідегі калий хлоридінің массалық үлесін формула бойынша анықтаймыз: Ендеше, ω(КСІ) = 15,52 %; К(КСІ) = 18,37 г. Тәжірибелік жолмен ерітінділер тоериясын негіздеп дәлелдегенге дейін ережеқалыптасқан болатын, оған орай әрбір зат өзіне ұқсаста ериді. Айталық, иондық (тұздар, сілтілер) немесе полярлық типтегі байланысы бар болатын заттар полярлы еріткіштерде жақсы ерімтал келеді. Метилді, этилді және пропилді спирттер суда кез келген қатынаста араласады. R-ОН молекуласындағы көмірсутекті радикалдың онан әрі ұзара түсуі салдарынан О-Н байланыстарының полярлылығы азаяды да спирттің судағы және судың судағымен салыстырғанда бір реттілікке жоғары, өйткені олардың (О2 және С6Н6) молекулалары полярлы емес. Температура төмендеген кездегі ерітіндіден заттың бөлінуін кристалдану деп атайды. Егер ерітіндіде қоспалар болса, онда кристалдағанда зат әр кезде де таза алынады, өйткені ерітінді қоспаларға қатынасы бойынша тіпті температура төмендегенде де қанықпаған күйде қалады да қоспалар тұнбаға түспейді. Қайта кристалдану деп аталатын заттарды тазалаудың әдісі осыған негізделген. Газдарды суда еріткенде жылу бөлінеді. Сондықтан да, Ле Шателье принципіне сәйкес, газ түріндегі заттардың ерімталдығы температураның жоғарылауымен төмендейді. Бұл еріткіш пен еріген газ молекулаларының арасындағы байланыстың берік еместігімен орайлас. Егер станкандағы салқын газды суды жылы бөлмеде қалдырса, онда біршама уақыт өткен соң стаканның ішкі қабырғасын майда көпіршіктер қаптайды. Бұл температураның жоғарылауымен сұйықтан бөлінетін газ молекулаларының еріткіш бетіне соққылану және онда еру жылдамдығының төмендеуімен түсіндіріледі. Сұйықтағы газдардың ерімталдығын баян ететін келесі маңызды заңдылықтың бірі, ол Уильям Генри заңы: сұйықтағы газдардың ерімталдығы берілген газдың парциалдық қысымына пропорционалды. Бұл келесі тұжырымға сәйкес, қысым жоғарылаған сайын газдардың сұйықтағы ерігіштігі артады. Әртүрлі газдардың сұйық ортадағы ерімталдығы, ең алдымен, оттектің, көміртек (ІV) оксидінің және азоттың адам организміндегі физиологиялық процестердің қалыпты өтуі үшін маңызы аса үлкен. Мысалы, қысымның өзгеруіне байланысты туындайтын газдардың қандағы ерімталдығының өзгеруі «кесонды» және «таулық» сияқты ауруға әкеледі. Мұндай аурулар терең су астындағы адамдар су бетіне тез көтерілгенде қысым өзгеріп (қандағы газ ерімталдығы да өзгереді), яғни газдың тез бөлінуі салдарынан пайда болады. Мұндай құбылыстар ғарыштағы кемелер мен скафандрлар тесілгенде де байқалады. жүктеу/скачать 90,55 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|