Пәннің ОҚУ-Әдістемелік қҰралы физикалық және коллоидтық химия
жүктеу/скачать 415,87 Kb.
|
УМКД физ химия (1)
- Бұл бет үшін навигация:
- ЕРІТІНДІЛЕР Ерітінділердің жалпы сипаттамасы
| ΔG < 0, dG < 0
ΔF < 0, dF < 0 Химияда негізінен изобара-изотермиялық потенциал қолданылады, себебі көптеген химиялық (және биологиялық) процесстер тұрақты қысымда өтеді. Химиялық процесстер үшін ΔG (18) теңдеуді қолданып немесе заттардың түзілуінің стандартты термодинамикалық потенциалдар мәндерін кестеден алып есептеуге болады ΔG°түз; бұл кезде реакцияның ΔG° келесі теңдеумен есептейді: (20) Кез-келген химиялық реакциялар кезінде изобара-изотермиялық потенциалдың стандартты өзгеру шамасы ΔG°298 бастапқы заттың химиялық жақындығы деп аталады. (18) теңдеуге негізделіп, ΔG шамасына энтальпиялы және энтропиялы факторлардың әсерін көрсетіп, ΔН және ΔS таңбаларына байланысты химиялық процесстердің өздігінен өту мүмкіндігін көрсетуге болады. 1. Экзотермиялық реакциялар; ΔH < 0. а) Егер ΔS > 0, онда ΔG әрқашан теріс; экзотермиялық реакциялар, энтропияның артуымен қатар жүреді, үнемі өздігінен өтеді. б) Егер ΔS < 0, реакция өздігінен ΔН > TΔS (төмен температураларда) кезінде өтеді. 2. Эндотермиялық реакциялар; ΔH > 0. а) Егер ΔS > 0, реакция өздігінен ΔН < TΔS (жоғары температураларда) кезінде өтеді. б) Егер ΔS < 0, онда ΔG әрқашан оң; энтропияның төмендеуімен қатар жүретін эндотермиялық реакциялардың өздігінен өтуі мүмкін емес. ЕРІТІНДІЛЕР Ерітінділердің жалпы сипаттамасы Ерітінділер деп екі немесе одан да көп құрамдастардан тұратын қатты, сұйық немесе газ тәрізді гомогендік (біртекті) жүйелерді айтады. Көбінесе сұйық ерітінділер, ал оның ішінде еріткіші су болып келетін ерітінділердің іс жүзінде маңызы зор. Ерітінділер әр түрлі бөлшектердің жүзгіні түрінде және химиялық қосылыстардың аралық жағдайында болады. Олардың жай қоспалардан айырмашылығы ерітіндіні құрайтын молекулалар бүкіл көлемге бірдей таралады, ал химиялық қосылыстардан айырмашылығы - олар еселік қатынастар заңына бағынбайды, құрамы айнымалы болып келеді. Еру процесі - бір заттың екінші бір затта тек механикалық түрде таралуы емес, еріген зат пен еріткіштің әрекеттесуімен сипатталатын күрделі процесс. Кей жағдайларда еру процесі жылу шығара жүреді. Ол еріткіш пен еріген заттың әрекеттесуін көрсетеді. Осы әрекеттссудің нәтижесінде түзілген зат, жалпы алғанда, сольваттар, сгер еріткіш су болса, гидраттар деп аталады. Кей жағдайда оларды ерітінділерден бөліп алуға болады. Олай болса, ерітінді-екі немесе одан да көп заттардың тек біртекті қоспасы емес, олардың әрекеттесу өнімдері. Еріткіш пен еріген заттардың арасында химиялық әрекеттесу болатынын алғаш Д. И. Менделеев көрсеткен болатын. Еріген кезде жылудың бөлінуін Д. И. Менделеев еріген зат пен су арасындағы әрекеттесу екенін түсіндіріп, әрекеттесу нәтижесінде түрақсыз экзотермиялық химиялық қосылыс түзілетінін және оның кейбір бөлігі диссоциацияланған күйде болатынын айтты. Сондықтан бұл теория Д.И. Менделеев жасаған ерітінділердің гидраттық немесе химиялық теориясы деп аталады. XIX ғасырдың жетпісінші жылдары В. Ф. Алексеев химиялық әрекеттесуге үлкен мән бере отырып, оның еру процесінде болуы міндетті емес дегенді айтты. Мысалы, көмірсутектердің қосылысы идеал газдардың қоспасындай қасиет көрсететін физикалык заңдарға бағынады. Сұйық ерітінділерді зерттей отырып, көптеген ғалымдар (Вант-Гофф, Аррениус, Оствальд) еру процесін физикалык процесс деп қарастырды. Олар сұйытылған ерітінділердің сандық теориясын жасады. Вант-Гофф идеал газ күйінің теңдеуін сұйық ерітінділерге қолдануға болатынын дәлелдеді. Аррениус электролит ерітінділерінің алғашқы сандық теориясын жасады. Осыған орай көп жылдар бойы Д.И. Менделеевтің гидраттық теориясы жалпыға бірдей қабылданылмады. Алайда кейінгі зерттеулер Вант-Гофф, Аррениус теорияларының тек өте сұйылтылған ерітінділерде ғана дұрыс болатыны, ал қою ерітінділерде құрамдастардың химиялық әсерлерін ескеру керек екенін көрсетті. Міне Д. И. Менделеев көзқарасының дұрыс екені тәжірибелер арқылы осылай дәлелденді. Н.К. Курнаков ерітіндіде айнымалы құрамды көрсететін қосылыстардың болатынынын айтып, Д. И. Менделеевтін идеясын одан әрі дамытты. Соңғы кездегі зерттеулер екі көзқарастың да еру кезінде болатынын дәлелдеді. Сонымен, еру процесінде химиялық та, физикалық та факторлар әсері болады. Егер зат сұйықтықта ерісе, онда мөлшері көп сұйықтықты еріткіш деп қарастырады. Егер газ немесе қатты заттар сұйықтықта ерісе, олардың мөлшеріне байланыссыз еріткіші сұйықтық болады. Ерітіндінің ең негізгі сипаттамасы - оның сапалық және сандық құрамы. Ерітіндінің белгілі бір мөлшерлеріндегі еріген заттың мөлшерін ерітіндінің қоюлығы (конңентраңиясы) деп атайды. Егер еріген заттың мөлшерін ерітінді немесе еріткіштің белгілі бір массасына шағып есептесе, онда салмақтық қоюлық, егер көлемге шағьш есептесе, көлемдік қоюлық деп атайды. Қоюлықты аныктаудың мынадай тәсілдері бар: салмақтық үлес (А) - ерітіндінің бірлік массасындағы еріген заттың массасы (аі): А аі /аі; салмақтық пайыз Р;. - ерітіндінің 100 бірліктегі еріген заттың массасы: Р. = 100Ai мольдік үлес X - 1 моль ерітіндідегі берілген құрамдастың моль саны п. яғни: Xі пі/пі мұндағы пі = п1+ п2 + пк - ерітіндінің барлық құрамдастардың мольдер саны; 4) құрамдастың мольдік пайызы: Ві = 100Хі; 5) ерітіндінің нормальдылығы (қалыптылығы): N=пі/V; мұндағы N - нормальдылық, пі- еріген заттың грамм - эквиваленті, V - ерітіндінің литрмен өлшенген көлемі. 6). ерітіндінін молярлығы: М = ті / V (т - еріген заттың мольінің саны); мольдік қатынас (г.) - еріген заттың мольінің санын басқа құрамдас бөліктің (көбінесе еріткіштің) 1 мольіне қатынасы: rі = пі/п0 мұндағы пі және п0 - еріген зат пен еріткіштің мольдерінің саны; молярлылық (m) - 1000 г еріткіштің ішіндегі еріген заттың моль саны: т =1000 пі/n0- м0 мұндағы n0 және м0 – еріткіштің моль саны мен молекулалық массасы; ерітіндінің титрі - 1см3 (1мл) ерітіндідегі еріген заттың граммен алынған концентрациясы (қоюлығы). Ерітіндінің қоюлығы баска да шамалармен сипатталады. Алайда біз жоғарыда ең көп тараған тәсілдерін көрсеттік. Шешетін мәселеге байланысты жоғарыда көрсетілген сипаттамалардың ыңғайлысын ғана алу керек. Олардың бірінен екіншісіне ауысуы өте оңай және олар аса сұйылтылған ерітінділерде бір-біріне пропорционал шамалар. жүктеу/скачать 415,87 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|