Вопросы для самоподготовки. Методические рекомендации

Методические рекомендации

План занятия

Семинар 5. Растворы неэлектролитов

4 часа

Цель семинара:

1. Познакомиться с термодинамикой процесса образования растворов.

2. Изучить свойства растворов, законы Рауля и Вант-Гоффа.

3. Научиться решать задачи, используя математические выражения законов Рауля и Вант-Гоффа.

1. Изучение основных положений современной теории растворов.

2. Изучение термодинамики процесса растворения.

3. Решение расчётных задач на растворы неэлектролитов.

4. Подведение итогов семинара.

Основная литература

1. Зайцев О.С. Основы химической термодинамики. Изд. 3-е. М.: Химия, 2007. – с. 62-70.

2. Зимон А.Д. Физическая химия. Изд. 3-е. М.: Агар, 2006. – с. 85-90.

Дополнительная литература

1. Болдырев А.И. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая школа, 2003.

2. Физическая химия. / Краснов К.С., Воробьев Н.К., Годнев И.Н. и др. Под ред. Краснова К.С. – М.: Высшая школа, 1995.

3. Чанг Р. Физическая химия с приложениями к биологическим системам. – М.: Мир, 1990.

Тема «Растворы» изучается в школьном курсе химии, поэтому в ходе подготовки к семинару следует обратить особое внимание на термодинамику процесса растворения, так как это помогает понять и объяснить процесс растворения различных веществ. Знание в математической форме законов Рауля и Вант-Гоффа помогает рассчитать свойства растворов при изменении параметров системы.

1. Какие системы называют растворами? Какие виды растворов Вам известны? Приведите примеры.

2. Какие силы действуют между молекулами в растворах? Какова внутренняя структура раствора?

3. Изложите основные теории растворов. Перечислите опытные данные, которые легли в основу этих теорий.

4. Объясните процесс растворения одного вещества в другом (растворителе).

5. Термодинамика процесса растворения. Изменение энтропии и энергии Гиббса в процессе растворения.

6. Что такое концентрация раствора? Какие способы выражения концентрации растворов Вам известны? Дайте определение каждому из них.

7. Объясните, почему для идеальных газов молярная доля равна объемной доле.

8. От каких факторов зависит давление насыщенного пара жид­кости?

9. Объясните, почему давление насыщенного пара раствора не­летучего вещества меньше давления насыщенного пара раство­рителя.

10. Сформулируйте закон Рауля, напишите его математическое выражение и поясните входящие в него члены.

11. Приведите примеры двух-трех растворов различных веществ, у которых будут одинаковые давления пара.

12. Одинаковое ли давление пара будет у растворов, содержа­щих в воде массой 100 г глицерин, фруктозу, свекловичный сахар массой 1 г каждый. Дайте обоснованный ответ, не производя расчетов.

13. Что называется температурой замерзания раствора?

14. Объясните, почему растворы затвердевают при другой темпе­ратуре, чем растворитель. Начертите соответствующий график и поясните его.

15. Сформулируйте закон Рауля для понижения температуры замерзания растворов, напишите его математическое выражение и поясните входящие в него члены.

16. Что такое криоскопическая постоянная? В чем состоит ее физический смысл? Каково числовое значение ее для воды?

17. Как определяется криоскопнческая постоянная? Напишите формулы, применяемые для расчета ее, и поясните входящие в них члены.

18. При какой температуре замерзает раствор, содержащий 0,2 моль глюкозы в 1 кг воды? Задачу решите устно и поясните ее.

19. Приведите примеры водных растворов двух-трех различных веществ, которые замерзнут при одной и той же температуре. Дай­те объяснение.

20. В чем сущность криоскопического метода определения от­носительной молекулярной массы?

21. Для каких веществ можно определить истинную относитель­ную молекулярную массу криоскопическим методом?

22. Чем определяется кипение жидкости? Что называется тем­пературой кипения жидкости?

23. Как отличается температура кипения растворов нелетучих веществ по сравнению с температурой кипения растворителя? На­чертите график, подтверждающий это положение, и поясните его.

24. От каких факторов зависит величина повышения темпера­туры кипения растворителя при растворении в нем различных ве­ществ?

25. Что такое эбуллиоскопическая постоянная? От каких фак­торов зависит ее величина? Каков ее физический смысл? Как она определяется?

26. В каком случае растворы различных неэлектролитов, со­держащие в воде объемом 1 л одинаковую массу растворенного ве­щества, будут кипеть при одной и той же температуре? Приведите примеры.

27. При какой температуре закипит раствор, содержащий в воде массой 100 г 0,01 моль свекловичного сахара? Е = 0,512. Задачу решите устно.

28. К растворам какой концентрации применима теория Вант-Гоффа?

29. Что такое осмотическое давление? Как оно обнаруживается и определяется?

30. Объясните, что такое обратный осмос. Где он применяется на практике? Роль осмоса в биологии.

31. Какие мембраны называют полупроницаемыми? Приведите примеры. Каков механизм действия полупроницаемых мембран?

32. Как ведет себя вещество в растворенном состоянии? В чем его свойства аналогичны свойствам газов?

33. Каким законам подчиняется осмотическое давление? Дайте формулировки и напишите математические выражения.

34. Какие растворы называются изотоническими? Приведите примеры.

35. Одинаковым ли осмотическим давлением обладают раство­ры, содержащие в литре: 1) мочевину массой 10 г; 2) глюкозу мас­сой 10 г? Если неодинаковым, то у какого из растворов большее ос­мотическое давление и во сколько раз? Дайте объяснение, не делая расчетов.

36. Какое количество вещества неэлектролита содержится в растворе объемом 1 л, если его осмотическое давление при 0 °С равно 101,3 кПа?

37. Перечислите методы определения относительной молекуляр­ной массы растворенных веществ и укажите, в каких случаях мо­гут быть использованы эти методы. Напишите математические вы­ражения, применяемые для расчетов, и поясните входящие в них величины. Укажите, по какому из методов получаются более точные результаты и почему.

38. Укажите свойства растворов, зависящие от природы ком­понентов, а также свойства, не зависящие от природы растворенного вещества, а зависящие только от относительного числа молекул веществ, находящихся в растворе.

Дата добавления: 2014-12-27