Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Растворимость веществ





Изменение энергии Гиббса, энтальпии и энтропии при образовании раствора.

Процесс растворения – это сложный физико-химический процесс, при котором наблюдается взаимодействие растворителя и растворенного вещества. Поэтому при растворении происходит как изменение энтальпии (DН), так и изменение энтропии (DS).

При растворении твердого вещества в воде DН может быть как меньше нуля, так и больше нуля. Например, при растворении NaOH в воде тепло выделяется (DН<0) и раствор нагревается. При растворении KNO3 в воде тепло поглощается (DН>0) и раствор охлаждается.

При растворении газов в воде тепло, как правило выделяется, т. е. DН<0.

Изменение энтропии при растворении твердых веществ (сахар, NaCl) в воде увеличивается (DS>0), так как при растворении беспорядок в системе увеличивается. При растворении газов в воде беспорядок в системе газ – вода уменьшается, поэтому энтропия тоже уменьшается (DS<0).

Направление процесса растворения и возможность его протекания определяется по изменению энергии Гиббса DG:

DGрастворения = DHрастворения - T×DSрастворения

Процесс растворения вещества возможен и протекает самопроизвольно (например, сахар растворяется в воде), когда DG<0. Численное значение DG показывает, как глубоко идет процесс растворения: чем отрицательнее DG, тем образуется более устойчивый раствор.

Если при растворении достигнуто состояние, когда DG = 0, то наступает состояние равновесия и дальше вещество растворяться не будет, то есть образовался насыщенный раствор.

Растворимость вещества – это способность вещества растворяться в том или ином растворителе до образования насыщенного раствора.

Количественно растворимость выражается коэффициентом растворимости – это есть масса вещества, способного растворяться в 100 граммах растворителя. Для газов иногда коэффициент растворимости выражают в мл газа, способного раствориться в 100 г растворителя (или в 1 литре растворителя) при данной температуре и давлении.

Растворимость веществ зависит от следующих факторов:



1) от природы растворенного вещества и природы растворителя. В этом случае полярные вещества (HCl, NaCl) лучше растворяются в полярных растворителях (вода), а неполярные вещества лучше растворяются в неполярных или малополярных растворителях.

2) от температуры. С повышением температуры путем нагревания растворимость большинства твердых веществ, как правило, увеличивается. Растворимость газов (Н2, О2) в воде с повышением температуры уменьшается.

3) от давления (для растворимости газов).

Влияние давления на растворимость газов в жидкости описывается законом Генри:

Растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна давлению этого газа над жидкостью.

с = К×р,

где р – давление газа (например, О2) над жидкостью (например, водой); с – растворимость газа, то есть число граммов газа в единице объема жидкости; К – коэффициент пропорциональности, называемый константой Генри. Он характеризует растворяющуюся способность данного газа: чем больше «К», тем данный газ лучше растворяется в данной жидкости.

Зависимость растворимости газовой смеси (например, О2 и N2 воздуха) в жидкости от парциального давления газа в этой смеси выражает закон Генри-Дальтона:

Растворимость каждого компонента газовой смеси прямо пропорциональна парциальному давлению этого компонента в газовой смеси.

сi = Кi × рi,

где сi – растворимость i-того компонента;

рi – парциальное давление i-того компонента в газовой смеси.

Например, если газовая смесь состоит из О2 и N2, то можно написать:

Из закона Генри-Дальтона следует, что чем больше парциальное давление компонента в газовой смеси, тем больше его растворимость в жидкости (например, воде).

Присутствие электролита (NaCl, NaOH) в воде уменьшает растворимость газов. Зависимость растворимости газа от концентрации электролита в растворе выражает закон И.М. Сеченова:





Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1211; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.002 сек.