Astăzi vom vorbi despre substanță - apa!

A văzut vreunul dintre voi apă?

Ți s-a părut ridicolă întrebarea? Dar se referă la apa complet pură, în care nu există impurități. Ca să fii sincer și exact în răspuns, va trebui să recunoști că nici eu, nici tu nu am văzut încă o astfel de apă. De aceea, pe un pahar cu apă după inscripția „H 2 O” există un semn de întrebare. Deci, nu există apă pură în pahar, dar atunci ce?

Gaze dizolvate în această apă: N2, O2, CO2, Ar, săruri din sol, cationi de fier din conductele de apă. În plus, cele mai mici particule de praf sunt suspendate în el. Așa numim h and s t o y water! Mulți oameni de știință lucrează la rezolvarea problemei dificile a obținerii de apă absolut pură. Dar până acum nu s-a putut obține o asemenea apă ultrapură. Cu toate acestea, puteți obiecta că există apă distilată. Apropo, ce este ea?

De fapt, obținem o astfel de apă atunci când sterilizăm borcanele înainte de conservare. Întoarceți borcanul cu susul în jos și puneți-l peste apă clocotită. Pe fundul borcanului apar picături, aceasta este apă distilată. Dar de îndată ce întoarcem borcanul, gazele din aer intră în el și din nou există o soluție în borcan. Prin urmare, gospodinele competente încearcă să umple borcanele cu conținutul necesar imediat după sterilizare. Ei spun că produsele în acest caz vor fi păstrate mai mult timp. Poate că au dreptate. Simțiți-vă liber să experimentați! Tocmai pentru că apa este capabilă să dizolve diferite substanțe în sine, oamenii de știință încă nu pot obține în mod ideal apă pură în volume mari. Și ar fi atât de util, de exemplu, în medicină pentru prepararea medicamentelor.

Apropo, fiind într-un pahar, apa „dizolvă” paharul. Prin urmare, cu cât paharul este mai gros, cu atât ochelarii vor rezista mai mult. Ce este apa de mare?

Aceasta este o soluție care conține multe substanțe. De exemplu, sare de masă. Cum poate fi izolată sarea din apa de mare?

Evaporarea Apropo, asta este exact ceea ce au făcut strămoșii noștri. În Onega erau saline, unde sarea era evaporată din apa mării. Sarea a fost vândută negustorilor din Novgorod, ei au cumpărat bijuterii scumpe și țesături șic pentru miresele și soțiile lor. Nici măcar fashionistele din Moscova nu aveau astfel de ținute precum Pomoroks. Și totul numai datorită cunoașterii proprietăților soluțiilor! Deci, astăzi vorbim despre soluții și solubilitate. Notați în caiet definiția soluției.

O soluție este un sistem omogen format din molecule de solvent și solut, între care au loc interacțiuni fizice și chimice.

Luați în considerare schemele 1–2 și analizați care sunt soluțiile.

Ce soluție ați prefera atunci când faceți supa? De ce?

Determinați unde este soluția diluată, unde este soluția concentrată de sulfat de cupru?

Dacă un anumit volum al unei soluții conține puțină soluție, atunci se numește o astfel de soluție diluat, dacă mult - concentrat .

Stabiliți care soluție este unde?

Nu confundați conceptele de soluție „saturată” și „concentrată”, soluție „nesaturată” și „diluată”.

Unele substanțe se dizolvă bine în apă, altele puțin, iar altele nu se dizolvă deloc. Urmăriți videoclipul „SOLUBILITATEA SOLIDELOR ÎN APA”

Finalizați sarcina din caiet: Distribuiți substanțele propuse -C02, H2, O2 , H 2 SO 4 , oțet, NaCl, cretă, rugină, ulei vegetal, alcoolîn coloanele goale ale tabelului 1, folosind experiența ta de viață.

tabelul 1

Dizolvat substanţă	Exemple de substanțe
	Solubil	Ușor solubil
Gaz
Lichid
Solid

Îmi puteți spune despre solubilitate FeSO4?

Cum să fii?

Pentru a determina solubilitatea substanțelor în apă, vom folosi tabelul cu solubilitatea sărurilor, acizilor și bazelor în apă. Este în atașamentele la lecție.

În rândul de sus al tabelului sunt cationi, în coloana din stânga sunt anioni; căutăm un punct de intersecție, ne uităm la scrisoare - aceasta este solubilitatea.

Să determinăm solubilitatea sărurilor: AgN03, AgCI, CaS04.

Solubilitatea crește odată cu creșterea temperaturii (există excepții). Știi perfect că este mai comod și mai rapid să dizolvi zahărul în apă fierbinte decât în ​​apă rece. Vezi „Fenomene termice în dizolvare”

Încercați singur, folosind tabelul, pentru a determina solubilitatea substanțelor.

Exercițiu. Determinați solubilitatea următoarele substanțe: AgN03, Fe (OH)2, Ag2S03, Ca (OH)2, CaC03, MgC03, KOH.

DEFINIȚII pe tema „Soluții”

Soluţie- un sistem omogen format din molecule de solvent si solut, intre care au loc interactiuni fizice si chimice.

soluție saturată O soluție în care o anumită substanță nu se mai dizolvă la o anumită temperatură.

soluție nesaturată O soluție în care o substanță se poate dizolva încă la o anumită temperatură.

suspensienumită suspensie în care particulele mici de materie solidă sunt distribuite uniform între moleculele de apă.

emulsienumită suspensie în care mici picături de lichid sunt distribuite între moleculele altui lichid.

soluții diluate - soluții cu un conținut mic de substanță dizolvată.

solutii concentrate - solutii cu un continut mare de solut.

ÎN SUPLIMENTARE:

În funcție de raportul dintre predominanța numărului de particule care trec în soluție sau îndepărtate din soluție, soluțiile se disting saturate, nesaturate și suprasaturate. În funcție de cantitățile relative de solut și solvent, soluțiile sunt împărțite în diluat si concentrat.

O soluție în care o substanță dată la o anumită temperatură nu se mai dizolvă, adică. o soluție aflată în echilibru cu o substanță dizolvată se numește bogat, și o soluție în care o cantitate suplimentară dintr-o anumită substanță poate fi încă dizolvată, - nesaturat.

O soluție saturată conține cantitatea maximă posibilă (pentru condiții date) de solut. Prin urmare, o soluție saturată este una care este în echilibru cu un exces de substanță dizolvată. Concentrația unei soluții saturate (solubilitatea) pentru o anumită substanță sub strict anumite condiții(temperatura, solvent) este o valoare constantă.

Se numește o soluție care conține mai multă substanță dizolvată decât ar trebui să fie în condițiile date într-o soluție saturată suprasaturat. Soluțiile suprasaturate sunt sisteme instabile, neechilibrate în care se observă o tranziție spontană la o stare de echilibru. În acest caz, se eliberează un exces de substanță dizolvată, iar soluția devine saturată.

Soluțiile saturate și nesaturate nu trebuie confundate cu soluțiile diluate și concentrate. soluții diluate- soluții cu un conținut mic de substanță dizolvată; solutii concentrate- solutii cu un continut mare de solut. Trebuie subliniat faptul că conceptele de soluție diluată și concentrată sunt relative, exprimând doar raportul dintre cantitățile de solut și solvent dintr-o soluție.

Solubilitatea gazelor în lichide depinde de o serie de factori: natura gazului și a lichidului, presiunea, temperatura, concentrația de substanțe dizolvate în lichid (concentrația de electroliți afectează în mod deosebit puternic solubilitatea gazelor).

Natura substanțelor are cea mai mare influență asupra solubilității gazelor în lichide. Deci, în 1 litru de apă la t = 18 ° C și P = 1 atm. se dizolvă 0,017 l. azot, 748,8 l. amoniac sau 427,8 l. acid clorhidric. Solubilitatea anormal de mare a gazelor în lichide se datorează, de obicei, interacțiunii lor specifice cu solventul - formarea component chimic(pentru amoniac) sau disociere în soluție în ioni (pentru acid clorhidric). Gazele ale căror molecule sunt nepolare tind să se dizolve mai bine în lichide nepolare și invers. Dependența solubilității gazelor de presiune este exprimată prin legea Henry-Dalton:

Solubilitatea unui gaz într-un lichid este direct proporțională cu presiunea acestuia asupra lichidului.

solubilitatea lichidelor - gradul de solubilitate reciprocă a lichidelor. Unele lichide se pot dizolva la infinit în alte lichide, adică pot fi amestecate între ele în orice proporție, de exemplu, alcool și apă. Dr. se dizolvă reciproc numai până la o anumită limită (de exemplu, când eterul este agitat cu apă, se formează 2 straturi: cel superior este o soluție saturată de apă în eter, iar cel inferior este o soluție saturată de eter în apă) .

Dizolvarea unui solid într-un lichid este în esență foarte diferită de dizolvarea unui lichid într-un lichid. Și în acest caz, moleculele de solut sunt distribuite treptat între moleculele de solvent. Masa solutului pe unitatea de volum de solvent se numește concentrația soluției. O substanță se dizolvă într-un lichid până la o anumită concentrație, care depinde de natura solventului și a substanței dizolvate, precum și de temperatură.

Legea lui Henry Dalton se referă la solubilitatea gazelor într-un lichid în funcție de elasticitatea acelui gaz care exercită presiune asupra lichidului.

La o anumită presiune și o temperatură constantă, o anumită cantitate de gaz se dizolvă într-un lichid, care depinde și de proprietățile lichidului. Odată cu creșterea sau scăderea presiunii atmosferei de gaz pe un lichid, menținând aceeași temperatură, cantitatea de gaz dizolvat crește sau scade în același raport.

soluție nesaturată- o soluție în care concentrația unei substanțe dizolvate este mai mică decât într-o soluție saturată și în care, în condiții date, se poate dizolva mai mult.

soluție saturată O soluție în care substanța dizolvată a atins concentrația maximă în condiții date și nu mai este solubilă. Precipitatul unei substanțe date este în echilibru cu substanța în soluție.

SOLUBILITATE numită capacitatea unei substanțe de a se dizolva într-un anumit solvent. O măsură a solubilității unei substanțe în condiții date este conținutul acesteia într-o soluție saturată . Dacă mai mult de 10 g dintr-o substanță se dizolvă în 100 g apă, atunci o astfel de substanță se numește foarte solubil. Dacă se dizolvă mai puțin de 1 g dintr-o substanță, substanța Solubil cu moderație. În cele din urmă, substanța este considerată practic insolubil dacă mai puțin de 0,01 g de substanță trece în soluție. Nu există substanțe absolut insolubile. Chiar și atunci când turnăm apă într-un vas de sticlă, o fracțiune foarte mică din moleculele de sticlă va intra inevitabil în soluție.

Solubilitatea, exprimată ca masa unei substanțe care poate fi dizolvată în 100 g de apă la o anumită temperatură, se mai numește coeficientul de solubilitate.

Solubilitatea unor substanțe în apă la temperatura camerei.

Solubilitatea majorității (dar nu a tuturor!) solidelor crește odată cu creșterea temperaturii, în timp ce solubilitatea gazelor, dimpotrivă, scade. Acest lucru se datorează în primul rând faptului că moleculele de gaz la mișcarea termică capabil să părăsească soluția mult mai ușor decât moleculele solide.

Dacă măsurați solubilitatea substanțelor la diferite temperaturi, veți constata că unele substanțe își schimbă considerabil solubilitatea în funcție de temperatură, altele nu foarte mult.

Când solidele sunt dizolvate în apă volumul sistemului se modifică de obicei ușor.De aceea, solubilitatea substanțelor în stare solidă este practic independentă de presiune.

Lichidele se pot dizolva și în lichide.. Unele dintre ele sunt solubile la nesfârșit una în alta, adică sunt amestecate între ele în orice proporție, cum ar fi alcoolul și apa, în timp ce altele sunt solubile reciproc doar până la o anumită limită. Deci, dacă dietileterul este agitat cu apă, se formează două straturi: cel superior este o soluție saturată de apă în eter, iar cel inferior este o soluție saturată de eter în apă. În majoritatea acestor cazuri, pe măsură ce temperatura crește, solubilitatea reciprocă a lichidelor crește până când se atinge o temperatură la care ambele lichide sunt amestecate în orice proporție.

Dizolvarea gazelor în apă este un proces exotermic. Prin urmare, solubilitatea gazelor scade odată cu creșterea temperaturii. Dacă lăsați un pahar cu apă rece într-o cameră caldă, atunci pereții săi interiori sunt acoperiți cu bule de gaz - acesta este aerul care a fost dizolvat în apă, este eliberat din acesta datorită încălzirii. Fierberea poate elimina tot aerul dizolvat în el din apă.

ÎN Viata de zi cu zi oamenii întâlnesc rar substanțe pure. Majoritatea obiectelor sunt amestecuri de substanțe.

O soluție este un amestec omogen în care componentele sunt amestecate uniform. Există mai multe tipuri în funcție de dimensiunea particulelor: sisteme grosiere, soluții moleculare și sisteme coloidale, care sunt adesea denumite soluri. În acest articol vorbim despre soluții moleculare (sau adevărate). Solubilitatea substanțelor în apă este una dintre principalele condiții care afectează formarea compușilor.

Solubilitatea substanțelor: ce este și de ce este necesară

Pentru a înțelege acest subiect, trebuie să știți ce sunt soluțiile și solubilitatea substanțelor. într-un limbaj simplu, este capacitatea unei substanțe de a se combina cu alta și de a forma un amestec omogen.

Din punct de vedere științific, poate fi luată în considerare o definiție mai complexă.

Solubilitatea substanțelor este capacitatea lor de a forma compoziții omogene (sau eterogene) cu una sau mai multe substanțe cu o distribuție dispersă a componentelor. Există mai multe clase de substanțe și compuși:

• solubil;
• Solubil cu moderație;
• insolubil.

Care este măsura solubilității unei substanțe

o substanță dintr-un amestec saturat este o măsură a solubilității sale. După cum am menționat mai sus, pentru toate substanțele este diferit. Solubile sunt cele care pot dizolva mai mult de 10 g din ele însele în 100 g de apă. A doua categorie este mai mică de 1 g în aceleași condiții. Practic insolubile sunt cele în amestecul cărora trece mai puțin de 0,01 g de componentă. În acest caz, substanța nu își poate transfera moleculele în apă.

Care este coeficientul de solubilitate

Coeficientul de solubilitate (k) este un indicator al masei maxime a unei substanțe (g) care poate fi dizolvată în 100 g apă sau altă substanță.

Solvenți

Acest proces implică un solvent și o substanță dizolvată. Primul diferă prin faptul că inițial este în același starea de agregare, care este amestecul final. De regulă, se ia în cantități mai mari.

Cu toate acestea, mulți oameni știu că apa ocupă un loc special în chimie. Există reguli separate pentru asta. O soluție în care este prezent H2O se numește soluție apoasă.

Când vorbim despre ele, lichidul este un extractant chiar și atunci când este într-o cantitate mai mică. Un exemplu este o soluție de 80% de acid azotic în apă.

Proporțiile aici nu sunt egale.Deși proporția de apă este mai mică decât cea a acizilor, este incorect să numim substanța o soluție de apă 20% în acid azotic.

Există amestecuri care nu conțin H2O. Vor purta numele de seine. Astfel de soluții de electroliți sunt conductori ionici. Acestea conțin unică sau amestecuri de extractanți. Sunt compuse din ioni și molecule. Sunt utilizate în industrii precum medicina, producția de produse chimice de uz casnic, cosmetice și alte domenii.

Ele pot combina mai multe substanțe dorite cu solubilitate diferită. Componentele multor produse care sunt aplicate extern sunt hidrofobe. Cu alte cuvinte, nu interacționează bine cu apa. În astfel de amestecuri, solvenţii pot fi volatili, nevolatili sau combinaţi.

Substanțele organice în primul caz dizolvă bine grăsimile. Substanțele volatile includ alcooli, hidrocarburi, aldehide și altele. Ele sunt adesea incluse în produsele chimice de uz casnic. Nevolatile sunt cel mai adesea folosite pentru fabricarea unguentelor. Acestea sunt uleiuri grase, parafină lichidă, glicerină și altele.

Combinat este un amestec de volatile și nevolatile, de exemplu, etanol cu ​​glicerină, glicerină cu dimexid. Ele pot conține și apă.

O soluție saturată este un amestec substanțe chimice, care conține concentrația maximă a unei substanțe în solvent la o anumită temperatură. Nu se va reproduce mai departe.

La prepararea unei substanțe solide, se observă precipitarea, care este în echilibru dinamic cu aceasta.

Acest concept înseamnă o stare care persistă în timp datorită curgerii sale simultan în două direcții opuse (reacții înainte și invers) cu aceeași viteză.

Dacă o substanță se poate descompune încă la o temperatură constantă, atunci această soluție este nesaturată. Sunt stabili. Dar dacă continuați să adăugați o substanță la ele, atunci aceasta va fi diluată în apă (sau alt lichid) până când va atinge concentrația maximă.

Un alt tip este suprasaturat. Conține mai multă substanță dizolvată decât poate fi la o temperatură constantă. Datorită faptului că se află într-un echilibru instabil, cristalizarea are loc atunci când sunt afectați fizic.

Cum poți deosebi o soluție saturată de una nesaturată?

Acest lucru este destul de ușor de făcut. Dacă substanța este solidă, atunci poate fi văzut un precipitat într-o soluție saturată.

În acest caz, extractantul se poate îngroșa, ca, de exemplu, într-o compoziție saturată, apa la care a fost adăugat zahăr.

Dar dacă modificați condițiile, creșteți temperatura, atunci aceasta nu va mai fi considerată saturată, deoarece la o temperatură mai mare concentrația maximă a acestei substanțe va fi diferită.

Teorii ale interacțiunii componentelor soluțiilor

Există trei teorii privind interacțiunea elementelor într-un amestec: fizică, chimică și modernă. Autorii primului sunt Svante August Arrhenius și Wilhelm Friedrich Ostwald.

Ei au presupus că, din cauza difuziei, particulele de solvent și soluția au fost distribuite uniform în volumul amestecului, dar nu a existat nicio interacțiune între ele. Teoria chimică prezentată de Dmitri Ivanovici Mendeleev este opusul acesteia.

Potrivit acestuia, ca urmare a interacțiunii chimice dintre ele, se formează compuși instabili cu compoziție constantă sau variabilă, care se numesc solvați.

În prezent, este folosită teoria unificată a lui Vladimir Aleksandrovich Kistyakovsky și Ivan Alekseevich Kablukov. Combină fizic și chimic. Teoria modernă afirmă că în soluție există atât particule de substanțe care nu interacționează, cât și produsele interacțiunii lor - solvați, a căror existență a dovedit-o Mendeleev.

Când extractantul este apă, aceștia se numesc hidrați. Fenomenul în care se formează solvații (hidratii) se numește solvatare (hidratare). Afectează toate procesele fizice și chimice și modifică proprietățile moleculelor din amestec.

Solvația are loc datorită faptului că învelișul de solvație, format din molecule de extractant strâns asociate cu acesta, înconjoară molecula de solut.

Factori care afectează solubilitatea substanțelor

Compoziția chimică a substanțelor. Regula „ca atrage ca” se aplică și reactivilor. asemănătoare din punct de vedere fizic şi proprietăți chimice substanțele se pot dizolva reciproc mai repede. De exemplu, compușii nepolari interacționează bine cu cei nepolari.

Substanțele cu molecule polare sau o structură ionică sunt diluate în cele polare, de exemplu, în apă. Sărurile, alcalinele și alte componente se descompun în el, în timp ce cele nepolare fac opusul. Se poate da un exemplu simplu. Pentru a prepara o soluție saturată de zahăr în apă, este necesară o cantitate mai mare de substanță decât în ​​cazul sării.

Ce înseamnă? Pur și simplu, puteți dilua mult mai mult zahăr în apă decât sare.

Temperatura. Pentru a crește solubilitatea solidelor în lichide, trebuie să creșteți temperatura extractantului (funcționează în majoritatea cazurilor). Se poate prezenta un exemplu. Dacă puneți un vârf de clorură de sodiu (sare) în apă rece, acest proces va dura mult timp.

Dacă procedați la fel cu un mediu fierbinte, atunci dizolvarea va fi mult mai rapidă. Acest lucru se datorează faptului că, pe măsură ce temperatura crește, energie kinetică, din care o cantitate semnificativă este adesea cheltuită pentru distrugerea legăturilor dintre molecule și ionii unui solid.

Cu toate acestea, atunci când temperatura crește în cazul sărurilor de litiu, magneziu, aluminiu și alcaline, solubilitatea acestora scade.

Presiune. Acest factor afectează doar gazele. Solubilitatea lor crește odată cu creșterea presiunii. La urma urmei, volumul gazelor este redus.

Modificarea vitezei de dizolvare

Nu confundați acest indicator cu solubilitatea. La urma urmei, diferiți factori influențează schimbarea acestor doi indicatori.

Gradul de fragmentare a solutului.

Acest factor afectează solubilitatea solidelor în lichide. În starea întreagă (buloasă), compoziția se diluează mai mult decât cea care este ruptă în bucăți mici. Să luăm un exemplu.

Un bloc solid de sare va dura mult mai mult să se dizolve în apă decât sarea sub formă de nisip.

Viteza de agitare. După cum se știe, acest proces poate fi catalizat prin agitare. Viteza sa este, de asemenea, importantă, deoarece cu cât este mai rapidă, cu atât substanța se va dizolva mai repede în lichid.

De ce este important să cunoaștem solubilitatea solidelor în apă?

În primul rând, astfel de scheme sunt necesare pentru a rezolva corect ecuațiile chimice. În tabelul de solubilitate există încărcături ale tuturor substanțelor. Ele trebuie cunoscute pentru a nota corect reactivii și a întocmi ecuația reactie chimica. Solubilitatea în apă indică dacă sarea sau baza se pot disocia.

Compușii apoși care conduc curentul au electroliți puternici în compoziția lor. Există un alt tip. Cei care conduc slab curentul sunt considerați electroliți slabi. În primul caz, componentele sunt substanțe care sunt complet ionizate în apă.

Întrucât electroliți slabi arată acest indicator doar într-o mică măsură.

Ecuații ale reacțiilor chimice

Există mai multe tipuri de ecuații: moleculare, ionice complete și ionice scurte. De fapt, ultima opțiune este o formă scurtă de moleculară. Acesta este răspunsul final. Ecuația completă conține reactanții și produșii reacției. Acum vine rândul tabelului de solubilitate a substanțelor.

Mai întâi trebuie să verificați dacă reacția este fezabilă, adică dacă una dintre condițiile pentru reacție este îndeplinită. Există doar 3 dintre ele: formarea apei, eliberarea de gaze, precipitarea. Dacă primele două condiții nu sunt îndeplinite, trebuie să o verificați pe ultima.

Pentru a face acest lucru, trebuie să vă uitați la tabelul de solubilitate și să aflați dacă există o sare sau o bază insolubilă în produsele de reacție. Dacă este, atunci acesta va fi sedimentul. În plus, tabelul va fi necesar pentru a scrie ecuația ionică.

Deoarece toate sărurile și bazele solubile sunt electroliți puternici, se vor descompune în cationi și anioni. Mai mult, ionii nelegați sunt redusi, iar ecuația este scrisă într-o formă scurtă. Exemplu:

1. K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,
2. 2K+2SO4+Ba+2Cl=BaSO4↓+2K+2Cl,
3. Ba+SO4=BaSO4↓.

Astfel, tabelul de solubilitate a substanțelor este una dintre condițiile cheie pentru rezolvarea ecuațiilor ionice.

Un tabel detaliat vă ajută să aflați câtă componentă trebuie să luați pentru a pregăti un amestec bogat.

Tabelul de solubilitate

Așa arată tabelul incomplet incomplet. Este important ca aici să fie indicată temperatura apei, deoarece este unul dintre factorii pe care i-am menționat deja mai sus.

Cum se utilizează tabelul de solubilitate a substanțelor?

Tabelul de solubilitate a substanțelor în apă este unul dintre principalii asistenți ai unui chimist. Acesta arată modul în care diverse substanțe și compuși interacționează cu apa. Solubilitatea solidelor într-un lichid este un indicator fără de care multe manipulări chimice sunt imposibile.

Masa este foarte usor de folosit. Pe prima linie se scriu cationii (particule încărcate pozitiv), iar pe a doua linie se scriu anionii (particule încărcate negativ). Cel mai tabelele sunt ocupate de o grilă cu anumite caractere în fiecare celulă.

Acestea sunt literele „P”, „M”, „H” și semnele „-” și „?”.

• "P" - compusul este dizolvat;
• "M" - se dizolvă puțin;
• "H" - nu se dizolvă;
• "-" - conexiune nu există;
• "?" - nu există informații despre existența conexiunii.

Există o celulă goală în acest tabel - aceasta este apa.

Exemplu simplu

Acum despre cum să lucrezi cu un astfel de material. Să presupunem că trebuie să aflați dacă o sare este solubilă în apă - MgSo4 (sulfat de magneziu). Pentru a face acest lucru, trebuie să găsiți coloana Mg2+ și să o coborâți la linia SO42-. La intersecția lor se află litera P, ceea ce înseamnă că compusul este solubil.

Concluzie

Deci, am studiat problema solubilității substanțelor în apă și nu numai. Fără îndoială, aceste cunoștințe vor fi utile în continuarea studiului chimiei. La urma urmei, solubilitatea substanțelor joacă un rol important acolo. Este util în rezolvarea ecuațiilor chimice și a diverselor probleme.

Solubilitatea diferitelor substanțe în apă

Se numește capacitatea unei anumite substanțe de a se dizolva într-un anumit solvent solubilitate.

Din punct de vedere cantitativ, solubilitatea unui solid caracterizează coeficientul de solubilitate sau solubilitatea simplă - aceasta este cantitatea maximă de substanță care se poate dizolva în 100 g sau 1000 g de apă în condiții date pentru a forma o soluție saturată.

Deoarece majoritatea solidelor absorb energie atunci când sunt dizolvate în apă, conform principiului lui Le Chatelier, solubilitatea multor solide crește odată cu creșterea temperaturii.

Solubilitatea gazelor într-un lichid caracterizează coeficient de absorbție- volumul maxim de gaz care se poate dizolva la n.o. într-un volum de solvent.

La dizolvarea gazelor, căldura este eliberată, prin urmare, odată cu creșterea temperaturii, solubilitatea lor scade (de exemplu, solubilitatea NH3 la 0 ° C este de 1100 dm3 / 1 dm3 de apă, iar la 25 ° C - 700 dm3 / 1 dm3 de apă). apă).

Dependența solubilității gazului de presiune respectă legea lui Henry: Masa gazului dizolvat la temperatură constantă este direct proporțională cu presiunea.

Exprimarea compoziției cantitative a soluțiilor

Alături de temperatură și presiune, principalul parametru al stării unei soluții este concentrația substanței dizolvate în ea.

concentrația soluției numit conţinut de solut în o anumită masă sau într-un anumit volum de soluție sau solvent. Concentrația unei soluții poate fi exprimată în moduri diferite. În practica chimică, sunt utilizate cel mai frecvent următoarele metode de exprimare a concentrațiilor:

A) fracția de masă a unei substanțe dizolvate arată numărul de grame (unități de masă) dintr-un dizolvat conținut în 100 g (unități de masă) dintr-o soluție (ω, %)

b) concentrația în volum molar sau molaritatea , arată numărul de moli (cantitatea) de substanță dizolvată conținută în 1 dm3 din soluție (s sau M, mol / dm3)

V) concentrație echivalentă sau normalitate , arată numărul de echivalenți ai unei substanțe dizolvate conținute în 1 dm3 dintr-o soluție (ce sau n, mol / dm3)

G) concentrația masei molare sau molalitate , arată numărul de moli ai unei substanțe dizolvate conținute în 1000 g de solvent (cm, mol / 1000 g)

e) titrul soluție este numărul de grame de solut în 1 cm3 de soluție (T, g / cm3)

În plus, compoziția soluției este exprimată în termeni de valori relative adimensionale - fracții.

Fracție de volum - raportul dintre volumul substanței dizolvate și volumul soluției; fracția de masă - raportul dintre masa substanței dizolvate și volumul soluției; fracția molară este raportul dintre cantitatea de substanță dizolvată (numărul de moli) și cantitatea totală a tuturor componentelor soluției.

Valoarea cel mai frecvent utilizată este fracția molară (N) - raportul dintre cantitatea de substanță dizolvată (ν1) și cantitatea totală a tuturor componentelor soluției, adică ν1 + ν2 (unde ν2 este cantitatea de solvent)

Nr.v.= ν1/(ν1+ ν2)= mr.v./Mr.v./(mr.v./Mr.v+mr-l./Mr-l).

Soluții diluate de neelectroliți și proprietățile acestora

În formarea soluțiilor, natura interacțiunii componentelor este determinată de natura lor chimică, ceea ce face dificilă identificarea modelelor generale. Prin urmare, este convenabil să se recurgă la un model de soluție idealizată, așa-numita soluție ideală.

Se numește o soluție a cărei formare nu este asociată cu o modificare a volumului și efectului termic solutie ideala.

Cu toate acestea, majoritatea soluțiilor nu posedă pe deplin proprietățile de idealitate și modelele generale pot fi descrise folosind exemple de așa-numitele soluții diluate, adică soluții în care conținutul de substanță dizolvată este foarte mic în comparație cu conținutul de solvent și interacțiunea moleculelor de dizolvat cu solventul poate fi neglijată. Soluțiile au proprietăți oligative sunt proprietățile soluțiilor care depind de numărul de particule ale substanței dizolvate. Proprietățile coligative ale soluțiilor includ:

• presiune osmotica;
• presiunea aburului saturat. legea lui Raoult;
• creșterea punctului de fierbere;
• scăderea temperaturii de îngheț.

Osmoza.Presiunea osmotica.

Să existe un vas împărțit printr-o partiție semipermeabilă (linia punctată în figură) în două părți umplute la același Nivelul O-O. Solventul este plasat pe partea stângă, soluția este plasată pe partea dreaptă.

soluție de solvent

Conceptul de osmoză

Datorită diferenței de concentrații de solvenți pe ambele părți ale partiției, solventul pătrunde spontan (în conformitate cu principiul Le Chatelier) prin partiția semipermeabilă în soluție, diluând-o.

Forța motrice pentru difuzia predominantă a solventului în soluție este diferența dintre energiile libere ale solventului pur și ale solventului din soluție.Când soluția este diluată din cauza difuziei spontane a solventului, volumul soluției crește iar nivelul se deplasează din poziţia O în poziţia II.

Se numește difuzia unilaterală a unui anumit tip de particule în soluție printr-o partiție semipermeabilă osmoză.

Este posibil să se caracterizeze cantitativ proprietățile osmotice ale unei soluții (în raport cu un solvent pur) prin introducerea conceptului de presiune osmotica.

Aceasta din urmă este o măsură a tendinței solventului de a trece printr-o partiție semi-permeabilă într-o soluție dată.

Este egală cu presiunea suplimentară care trebuie aplicată soluției astfel încât osmoza să se oprească (acțiunea presiunii se reduce la o creștere a eliberării moleculelor de solvent din soluție).

Se numesc soluții cu aceeași presiune osmotică izotonic.În biologie se numesc soluții cu o presiune osmotică mai mare decât cea a conținutului intracelular hipertensiv, cu mai puțin hipotonic.Aceeași soluție este hipertonică pentru un tip de celulă, izotonică pentru altul și hipotonică pentru al treilea.

Majoritatea țesuturilor organismelor au proprietăți de semi-permeabilitate. Prin urmare, fenomenele osmotice sunt de mare importanță pentru activitatea vitală a organismelor animale și vegetale. Procesele de digestie, metabolism etc.

sunt strâns legate de permeabilitatea diferită a țesuturilor pentru apă și anumite substanțe dizolvate.Fenomenele de osmoză explică unele dintre problemele legate de relația organismului cu mediul.

De exemplu, ele se datorează faptului că peștii de apă dulce nu pot trăi în apa mării, iar peștii marini în apa râului.

Van't Hoff a arătat că presiunea osmotică într-o soluție non-electrolită este proporțională cu concentrația molară a solutului.

Rosm=cRT,

unde Rosm este presiunea osmotică, kPa; c este concentrația molară, mol/dm3, R este constanta gazului egală cu 8,314 J/mol∙K; T este temperatura, K.

Această expresie este similară ca formă cu ecuația Mendeleev-Clapeyron pentru gazele ideale, dar aceste ecuații descriu procese diferite. Presiunea osmotică apare într-o soluție atunci când o cantitate suplimentară de solvent pătrunde în ea printr-o partiție semi-permeabilă. Această presiune este forța care împiedică egalizarea ulterioară a concentrațiilor.

a formulat van't Hoff presiune cosmică legală Presiunea osmotică este egală cu presiunea pe care o produce un dizolvat dacă acesta, sub formă de gaz ideal, ar ocupa același volum ca o soluție la aceeași temperatură.

Presiunea aburului saturat. Legea lui Raul.

Luați în considerare o soluție diluată a unei substanțe nevolatile (solide) A într-un solvent lichid volatil B. În acest caz, presiunea totală a vaporilor saturați peste soluție este determinată de presiunea parțială de vapori a solventului, deoarece presiunea de vapori a dizolvat poate fi neglijat.

Raul a arătat că presiunea vaporilor saturati ai unui solvent peste o soluție P este mai mică decât asupra unui solvent pur P °. Diferența P ° - P \u003d  P se numește scăderea absolută a presiunii vaporilor peste soluție. Această valoare, referită la presiunea de vapori a unui solvent pur, adică (P ° - P) / P ° \u003d  P / P °, se numește scăderea relativă a presiunii vaporilor.

Conform legii lui Raoult, scăderea relativă a presiunii de vapori saturați a solventului peste soluție este egală cu fracția molară a substanței nevolatile dizolvate.

(Р°-Р)/Р°= N= ν1/(ν1+ ν2)= mr.v./Mr.v./(mr.v./Mr.v+mr-la./Mr-la)= XA

unde XA este fracția molară a substanței dizolvate. Și deoarece ν1 \u003d mr.v. / Mr.v, folosind această lege, puteți determina masa molară a solutului.

Consecința legii lui Raoult. Scăderea presiunii vaporilor asupra unei soluții de substanță nevolatilă, de exemplu în apă, poate fi explicată folosind principiul deplasării de echilibru a lui Le Chatelier.

Într-adevăr, odată cu creșterea concentrației unui component nevolatil într-o soluție, echilibrul în sistemul de abur saturat cu apă se deplasează către condensarea unei părți a vaporilor (reacția sistemului la o scădere a concentrației de apă. când substanța este dizolvată), ceea ce determină o scădere a presiunii vaporilor.

O scădere a presiunii vaporilor peste o soluție în comparație cu un solvent pur determină o creștere a punctului de fierbere și o scădere a punctului de îngheț al soluțiilor în comparație cu un solvent pur (t). Aceste valori sunt proporționale cu concentrația molară a substanței dizolvate - non-electrolit, adică:

t= K∙sT= K∙t∙1000/M∙a,

unde cm este concentrația molară a soluției; a este masa solventului. Factorul de proporționalitate LA , când punctul de fierbere crește, se numește constantă ebulioscopică pentru un anumit solvent (E ), și pentru a scădea temperatura de îngheț - constantă crioscopică(LA ).

Aceste constante, diferite numeric pentru același solvent, caracterizează o creștere a punctului de fierbere și o scădere a punctului de îngheț a unei soluții de un molar, adică. prin dizolvarea a 1 mol de neelectrolit nevolatil în 1000 g de solvent. Prin urmare, ele sunt adesea denumite creșterea molară a punctului de fierbere și scăderea molară a punctului de îngheț al soluției.

Constantele criscopice și ebulioscopice nu depind de concentrația și natura substanței dizolvate, ci depind doar de natura solventului și se caracterizează prin dimensiunea kg∙deg/mol.

Conceptul de soluții. Solubilitatea substanțelor

Soluții- sisteme omogene (omogene) de compozitie variabila, care contin doua sau mai multe componente.

Soluțiile lichide sunt cele mai comune. Ele constau dintr-un solvent (lichid) și substanțe dizolvate (gazoase, lichide, solide):

Soluțiile lichide pot fi apoase sau neapoase. Soluții apoase sunt soluții în care solventul este apa. Soluții neapoase- sunt soluții în care alte lichide sunt solvenți (benzen, alcool, eter etc.). În practică, soluțiile apoase sunt cel mai des utilizate.

Dizolvarea substanțelor

Dizolvare este un proces fizic și chimic complex. Distrugerea structurii substanței dizolvate și distribuția particulelor acesteia între moleculele de solvent este un proces fizic. În același timp, moleculele de solvent interacționează cu particulele substanței dizolvate, adică. proces chimic. Ca rezultat al acestei interacțiuni, se formează solvați.

solvații- produse cu compoziție variabilă, care se formează în timpul interacțiunii chimice a particulelor unui dizolvat cu moleculele de solvent.

Dacă solventul este apă, atunci solvații rezultați se numesc hidratează. Procesul de formare a solvaților se numește solvatarea. Procesul de formare a hidratului se numește hidratare. Hidrații unor substanțe pot fi izolați sub formă cristalină prin evaporarea soluțiilor. De exemplu:

Ce este o substanță cristalină și cum se formează de culoare albastră? Când sulfatul de cupru (II) este dizolvat în apă, se disociază în ioni:

Ionii rezultați interacționează cu moleculele de apă:

Când soluția este evaporată, se formează sulfat de cupru (II) hidrat cristalin - CuSO4 5H2O.

Substanțele cristaline care conțin molecule de apă se numesc hidraţii cristalini. Apa inclusă în compoziția lor se numește apă de cristalizare. Exemple de hidrați cristalini:

Pentru prima dată, ideea naturii chimice a procesului de dizolvare a fost exprimată de D. I. Mendeleev în teoria chimică (hidratului) a soluțiilor(1887). Dovada naturii fizico-chimice a procesului de dizolvare o constituie efectele termice în timpul dizolvării, adică eliberarea sau absorbția căldurii.

Efectul termic al dizolvării este egală cu suma efectele termice ale proceselor fizice și chimice. Procesul fizic continuă cu absorbția de căldură, cel chimic - cu eliberarea.

Dacă în urma hidratării (solvației) se eliberează mai multă căldură decât este absorbită în timpul distrugerii structurii substanței, atunci dizolvarea este un proces exotermic. Eliberarea de căldură se observă, de exemplu, atunci când substanțe precum NaOH, AgNO3, H2SO4, ZnSO4 etc., sunt dizolvate în apă.

Dacă este nevoie de mai multă căldură pentru a distruge structura unei substanțe decât este generată în timpul hidratării, atunci dizolvarea este un proces endotermic. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, când NaNO3, KCl, K2SO4, KNO2, NH4Cl etc. sunt dizolvați în apă.

Solubilitatea substanțelor

Știm că unele substanțe se dizolvă bine, altele prost. Când substanțele sunt dizolvate, se formează soluții saturate și nesaturate.

soluție saturată este o solutie care contine suma maxima dizolvat la o temperatură dată.

soluție nesaturată este o soluție care conține mai puțin dizolvat decât saturat la o anumită temperatură.

Caracteristica cantitativă solubilitatea este factor de solubilitate. Coeficientul de solubilitate arată care este masa maximă a unei substanțe care poate fi dizolvată în 1000 ml de solvent la o anumită temperatură.

Solubilitatea este exprimată în grame pe litru (g/l).

După solubilitatea în apă, substanțele sunt împărțite în 3 grupe:

Tabelul solubilității sărurilor, acizilor și bazelor în apă:

Solubilitatea substanțelor depinde de natura solventului, de natura solutului, temperatură, presiune (pentru gaze). Solubilitatea gazelor scade odată cu creșterea temperaturii și crește odată cu creșterea presiunii.

Dependența solubilității solidelor de temperatură este indicată de curbele de solubilitate. Solubilitatea multor solide crește odată cu creșterea temperaturii.

Curbele de solubilitate pot fi folosite pentru a determina: 1) coeficientul de solubilitate al substantelor la diferite temperaturi; 2) masa solutului care precipită atunci când soluția este răcită de la t1oC la t2oC.

Procesul de izolare a unei substanțe prin evaporarea sau răcirea soluției sale saturate se numește recristalizare. Recristalizarea este folosită pentru purificarea substanțelor.

Soluţie se numește sistem omogen (monofazat) stabil termodinamic, de compoziție variabilă, format din două sau mai multe componente (substanțe chimice). Componentele care alcătuiesc o soluție sunt un solvent și o soluție. De obicei, un solvent este considerat a fi o componentă care există în formă pură în aceeași stare de agregare ca și soluția rezultată (de exemplu, în cazul unei soluții apoase de sare, solventul este, desigur, apă). Dacă ambele componente înainte de dizolvare au fost în aceeași stare de agregare (de exemplu, alcool și apă), atunci componenta care este într-o cantitate mai mare este considerată solvent.

Soluțiile sunt lichide, solide și gazoase.

Soluțiile lichide sunt soluții de săruri, zahăr, alcool în apă. Soluțiile lichide pot fi apoase sau neapoase. Soluțiile apoase sunt soluții în care solventul este apa. Soluțiile neapoase sunt soluții în care lichidele organice (benzen, alcool, eter etc.) sunt solvenți. Soluțiile solide sunt aliaje metalice. Soluții gazoase - aer și alte amestecuri de gaze.

Procesul de dizolvare. Dizolvarea este un proces fizic și chimic complex. În timpul procesului fizic, structura substanței dizolvate este distrusă, iar particulele acesteia sunt distribuite între moleculele de solvent. Un proces chimic este interacțiunea moleculelor de solvent cu particulele de dizolvat. Ca rezultat al acestei interacțiuni, solvații. Dacă solventul este apă, atunci solvații rezultați se numesc hidratează. Procesul de formare a solvaților se numește solvatare, procesul de formare a hidraților se numește hidratare. Când soluțiile apoase sunt evaporate, se formează hidrați cristalini - acestea sunt substanțe cristaline, care includ un anumit număr de molecule de apă (apa de cristalizare). Exemple de hidrați cristalini: CuSO4 . 5H20 - sulfat de cupru (II) pentahidrat; FeSO4 . 7H 2 O - sulfat de fier heptahidrat (II).

Procesul fizic de dizolvare continuă cu prelua energie, chimică evidenţierea. Dacă în urma hidratării (solvației) se eliberează mai multă energie decât este absorbită în timpul distrugerii structurii unei substanțe, atunci dizolvarea - exotermic proces. Energia este eliberată în timpul dizolvării NaOH, H 2 SO 4 , Na 2 CO 3 , ZnSO 4 și a altor substanțe. Dacă este nevoie de mai multă energie pentru a distruge structura unei substanțe decât este eliberată în timpul hidratării, atunci dizolvarea - endotermic proces. Absorbția de energie are loc atunci când NaNO 3 , KCl , NH 4 NO 3 , K 2 SO 4 , NH 4 Cl și unele alte substanțe sunt dizolvate în apă.

Se numește cantitatea de energie eliberată sau absorbită în timpul dizolvării efectul termic al dizolvării.

Solubilitate substanța este capacitatea sa de a se distribui într-o altă substanță sub formă de atomi, ioni sau molecule cu formarea unui sistem stabil termodinamic de compoziție variabilă. Caracteristica cantitativă a solubilității este factor de solubilitate, care arată care este masa maximă a unei substanțe care poate fi dizolvată în 1000 sau 100 g de apă la o anumită temperatură. Solubilitatea unei substanțe depinde de natura solventului și a substanței, de temperatură și presiune (pentru gaze). Solubilitatea solidelor crește în general odată cu creșterea temperaturii. Solubilitatea gazelor scade odată cu creșterea temperaturii, dar crește odată cu creșterea presiunii.

În funcție de solubilitatea lor în apă, substanțele sunt împărțite în trei grupe:

1. Foarte solubil (p.). Solubilitatea substanțelor este mai mare de 10 g în 1000 g de apă. De exemplu, 2000 g de zahăr se dizolvă în 1000 g de apă sau 1 litru de apă.

2. Puțin solubil (m.). Solubilitatea substanțelor este de la 0,01 g la 10 g în 1000 g de apă. De exemplu, 2 g de gips (CaSO4 . 2 H 2 O) se dizolvă în 1000 g apă.

3. Practic insolubil (n.). Solubilitatea substanțelor este mai mică de 0,01 g în 1000 g de apă. De exemplu, în 1000 g de apă, 1,5 . 10-3 g AgCI.

Când substanțele sunt dizolvate, se pot forma soluții saturate, nesaturate și suprasaturate.

soluție saturată este soluția care conține cantitatea maximă de dizolvat în condiții date. Când o substanță este adăugată la o astfel de soluție, substanța nu se mai dizolvă.

soluție nesaturată O soluție care conține mai puțin dizolvat decât o soluție saturată în condiții date. Când o substanță este adăugată la o astfel de soluție, substanța încă se dizolvă.

Uneori este posibil să se obțină o soluție în care solutul conține mai mult decât într-o soluție saturată la o anumită temperatură. O astfel de soluție se numește suprasaturată. Această soluție se obține prin răcirea cu grijă a soluției saturate la temperatura camerei. Soluțiile suprasaturate sunt foarte instabile. Cristalizarea unei substanțe într-o astfel de soluție poate fi cauzată de frecarea pereților vasului în care se află soluția cu o tijă de sticlă. Această metodă este utilizată atunci când se efectuează unele reacții calitative.

Solubilitatea unei substanțe poate fi exprimată și prin concentrația molară a soluției sale saturate (secțiunea 2.2).

Solubilitate constantă. Să luăm în considerare procesele care au loc în timpul interacțiunii unui electrolit slab solubil, dar puternic, al sulfatului de bariu BaSO 4 cu apa. Sub acțiunea dipolilor de apă, ionii Ba 2+ și SO 4 2 - din rețea cristalină BaSO4 va intra în fază lichidă. Concomitent cu acest proces, sub influența câmpului electrostatic al rețelei cristaline, o parte din ionii Ba 2+ și SO 4 2 - vor precipita din nou (Fig. 3). La o temperatură dată, se va stabili în final un echilibru într-un sistem eterogen: viteza procesului de dizolvare (V 1) va fi egală cu viteza procesului de precipitare (V 2), adică.

BaSO 4 ⇄ Ba 2+ + SO 4 2 -

solutie solida

Orez. 3. Soluție saturată de sulfat de bariu

Se numește o soluție în echilibru cu faza solidă BaS04 bogat raportat la sulfatul de bariu.

O soluție saturată este un sistem eterogen de echilibru, care este caracterizat printr-o constantă de echilibru chimic:

, (1)

unde a (Ba 2+) este activitatea ionilor de bariu; a(S042-) - activitatea ionilor sulfat;

a (BaSO 4) este activitatea moleculelor de sulfat de bariu.

Numitorul acestei fracții - activitatea BaSO 4 cristalin - este o valoare constantă egală cu unu. Produsul a două constante dă o nouă constantă numită constanta de solubilitate termodinamicași notăm K s °:

K s ° \u003d a (Ba 2+) . a(SO42-). (2)

Această valoare a fost numită anterior produs de solubilitate și a fost desemnată PR.

Astfel, într-o soluție saturată a unui electrolit puternic slab solubil, produsul activităților de echilibru ale ionilor săi este o valoare constantă la o temperatură dată.

Dacă acceptăm că într-o soluție saturată a unui electrolit puțin solubil, coeficientul de activitate f~1, atunci activitatea ionilor în acest caz poate fi înlocuită cu concentrațiile lor, deoarece a( X) = f (X) . CU( X). Constanta de solubilitate termodinamică K s ° se va transforma în constanta de solubilitate de concentrație K s:

K s \u003d C (Ba 2+) . C(SO42-), (3)

unde C(Ba 2+) și C(SO 4 2 -) sunt concentrațiile de echilibru ale ionilor Ba 2+ și SO 4 2 - (mol/l) într-o soluție saturată de sulfat de bariu.

Pentru a simplifica calculele, se utilizează de obicei constanta de solubilitate a concentrației K s, luând f(X) = 1 (Anexa 2).

Dacă un electrolit puternic slab solubil formează mai mulți ioni în timpul disocierii, atunci expresia K s (sau K s °) include puterile corespunzătoare egale cu coeficienții stoichiometrici:

PbCl2 ⇄ Pb2+ + 2 Cl-; K s \u003d C (Pb 2+) . C2 (CI-);

Ag3PO4 ⇄ 3 Ag++P043-; K s \u003d C 3 (Ag +) . C (PO 4 3 -).

ÎN vedere generala expresia constantei de solubilitate a concentrației pentru electrolitul A m B n ⇄ m Un n+ + n B m - are forma

K s \u003d C m (A n+) . C n (B m -),

unde C sunt concentrațiile ionilor A n+ și B m într-o soluție saturată de electrolit în mol/l.

Valoarea K s este de obicei folosită numai pentru electroliți, a căror solubilitate în apă nu depășește 0,01 mol/l.

Condiții de precipitații

Să presupunem că c este concentrația reală de ioni ai unui electrolit puțin solubil în soluție.

Dacă C m (A n +) . Cu n (B m -) > K s , atunci se va forma un precipitat, deoarece soluția devine suprasaturată.

Dacă C m (A n +) . C n (B m -)< K s , то раствор является ненасыщенным и осадок не образуется.

Proprietățile soluției. Mai jos luăm în considerare proprietățile soluțiilor neelectrolitice. În cazul electroliților, în formulele de mai sus se introduce un coeficient izotonic de corecție.

Dacă o substanță nevolatilă este dizolvată într-un lichid, atunci presiunea vaporilor de saturație peste soluție este mai mică decât presiunea vaporilor de saturație peste solventul pur. Concomitent cu scăderea presiunii vaporilor peste soluție, se observă o modificare a punctului de fierbere și de îngheț al acesteia; punctele de fierbere ale soluțiilor cresc, iar punctele de îngheț scad în comparație cu temperaturile care caracterizează solvenții puri.

Scăderea relativă a punctului de îngheț sau creșterea relativă a punctului de fierbere a unei soluții este proporțională cu concentrația acesteia:

∆t = K С m ,

unde K este o constantă (crioscopică sau ebulioscopică);

C m este concentrația molară a soluției, mol/1000 g de solvent.

Deoarece C m \u003d m / M, unde m este masa substanței (g) în 1000 g de solvent,

M - masa molară, ecuația de mai sus poate fi reprezentată:

; .

Astfel, cunoscând valoarea lui K pentru fiecare solvent, stabilind m și determinând experimental ∆t în dispozitiv, se găsește M al solutului.

Masă molară solutul poate fi determinat prin măsurarea presiunii osmotice a soluției (π) și calculat folosind ecuația van't Hoff:

; .

Lucrări de laborator