3

Очень легкая химия (почти) ep 9

Сегодня мы пробежимся по основным положениям теории растворимости.


Начать стоит с того, что же на самом деле происходит при растворении вещества. Многие ошибочно полагают, что этот процесс не имеет отношения к химии так как при растворении частицы вещества только диффундируют в растворитель. Данное утверждение легко опровергнуть, согласно ему при растворении должна разрушаться кристаллическая решетка вещества (если она есть) и следовательно на этот процесс должна тратиться большая энергия. В результате простых расчетов мы получаем, что для растворения 100 г хлорида натрия нам потребуется 1300 Кдж энергии, это означает, что насыпав полстакана соли в кастрюлю (2,5л) кипятка, вода охладится до 0 и часть её замерзнет) Да, этого определенно никогда с вами не происходило, так в чём же дело?

Растворение вещества возможно по двум основным причинам: при растворении увеличивается беспорядок в системе, из стройных рядов кристаллической решетки ионы попадают в раствор, начинают беспорядочно перемещаться и вращаться. Кроме того происходит процесс сольватации

Начнём с теории растворимости, как мы знаем в полярных растворителях вроде воды растворение происходит путем сольватации ( образование "шубы" вокруг ионов или полярных молекул) это происходит потому что молекула воды полярна, и образование сольватированного ( укутанного "шубой") иона с энергетической точки зрения более выгодно чем существование ионной ( а иногда и ковалентной связи) в растворе.
Источник

Сольватация это как раз химическая реакция, так как в её результате образуются новые химические связи. Также сольватация (в случае с водой гидратация) энергетически выгодный процесс, и иногда энергия кристаллической решетки сопоставима с энергией гидратации, что и позволяет некоторым веществам растворяться, например в воде.


Таким образом, во время растворения, кроме разрушения кристаллической решетки происходит еще и сольватация, увеличивающая беспорядок и частично компенсирующая энергию решетки.


На растворимость вещества в определенном растворителе влияет много факторов: природа растворителя (в полярных растворителях лучше растворяются полярные молекулы (хлорид натрия в воде), в неполярных неполярные молекулы (йод в CCl4)), температура, концентрация растворенного вещества и других веществ или ионов (растворимость сульфата кальция уменьшается при добавлении сульфат ионов в соответствии с принципом Ле Шателье).


У растворов наблюдаются так называемые коллигативные свойства, они не зависят от природы растворенного вещества, а только от количества его частиц в растворе, подробнее о коллигативных свойствах раствора тут. ( не обращайте внимания на слово «коллоидная химия» я просто не проверил и написал неправильно)


Также процесс растворения часто сопровождается процессом электролитической диссоциации (грубо, но той же сольватацией) в результате чего растворы получают электропроводящие свойства, становятся электролитами. Всвязи с этим растворы стали делить на сильные и слабые электролиты. Начнем со слабых, они характеризуются тем, что значительная часть молекул растворенного! вещества не подверглась диссоциации, следовательно можно описать этот раствор некоторыми величинами: степенью диссоциации и константой диссоциации. Первая обозначает отношение количества продиссоциировавших молекул к числу нераспавшихся, вторая - отношение произведения концентраций продуктов диссоциации к концентрации растворенного вещества.

Однако для сильных электролитов данные величины не будут определены, так как сильные электролиты уже по определению диссоциируют полностью и степень диссоциации всегда равна 1, а константа стремится к бесконечности. Здесь мы и натыкаемся на те подводные камни, о которых говорили в начале, в реальном растворе с увеличением концентрации растет вклад кулоновских и прочих сил, которые уменьшают кажущуюся степень диссоциации. Теперь нам приходится работать с эмпирическими расчетами и вводить новые коэффициенты, связывающие идеальный раствор и реальный раствор.


Также стоит отметить, что сильные электролиты не обязательно должны быть хорошо растворимы, например карбонат кальция является сильным электролитом, но малорастворим в воде. Для таких веществ предусмотрена специальная константа- произведение растворимости, она описывает возможности выпадения и растворения осадка, при работе с сильным электролитом.

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Недвижимость и ремонт

Теги

Популярные авторы

Сообщества