Розчини електролітів
Информация - Химия
Другие материалы по предмету Химия
РЕФЕРАТ
із дисципліни Фізколоїдна хімія
на тему:
Розчини електролітів
Виконала:
Матюпатенко Марина
Розчини мають величезне значення у природі, промисловості, медицині. Рослини засвоюють речовини у вигляді розчинів. Засвоєння їжі повязане з переводом поживних речовин у розчин. Усі природні води є розчинами. Розчинами є найважливіші фізіологічні рідини плазма, кров, спинномозкова рідина, лімфа. Більшість хімічних реакцій відбувається у розчинах.
Отже, розчини це гомогенні (однорідні) системи, що складаються з двох і більше компонентів і продуктів їх взаємодії.
За агрегатним станом розчини бувають рідкі, тверді і газоподібні. Прикладом рідких розчинів можуть бути розчини солей у воді, прикладом твердих сплав нікелю й міді (з яких виготовляють монети) або сплав срібла й золота, прикладом газоподібних суміші газів, повітря. Найбільше значення мають рідкі, а особливо водні, розчини.
Будь-який розчин складається з розчинених речовин і розчинника, хоч ці поняття до певної міри умовні. Наприклад, залежно від співвідношення кількостей спирту й води ця система може бути розчином спирту у воді або води у спирті. Як правило, розчинником вважають той компонент, який у розчині знаходиться у тому ж агрегатному стані, що й до розчинення.
Розчини речовин з молярною масою менше 5000 г/моль називають розчинами низькомолекулярних сполук (НМС), а розчини речовин з молярною масою понад 5000 г/моль розчинами високомолекулярних сполук (ВМС).
За наявністю або відсутністю електролітичної дисоціації розчини НМС діляться на розчини електролітів і неелектролітів.
Речовини, що розпадаються на іони в розчинах або розплавах і тому проводять електричний струм електроліти (до них належать кислоти, основи і майже усі солі). Речовини, які за таких самих умов не розпадаються на іони і електричний струм не проводять неелектроліти (до них належать більшість органічних сполук, а також речовини, в молекулах яких є тільки ковалентні неполярні або мало полярні звязки).
Розчини можуть бути насиченими, ненасиченими і пересиченими. Насиченим називається розчин, який перебуває у динамічній рівновазі з надлишком розчиненої речовини. У насиченому розчині за даної температури міститься максимально можлива кількість розчиненої речовини. У ненасиченому розчині міститься менше речовини, а в пересиченому більше, ніж у насиченому. Пересичені розчини досить нестійкі. Легке струшування посудини або добавляння в розчин кристала солі викликає випадання в осад надлишку розчиненої речовини.
Розчини НМС електролітів і неелектролітів називають істиними на відміну від колоїдних розчинів. Істині розчини характеризуються гомогенністю складу й відсутністю поверхні розподілу між розчиненою речовиною й розчинником. Розмір розчинених часток іонів і молекул менше як 10-9 м.
Важливою характеристикою будь-якого розчину є його концентрація. Цією величиною визначається більшість властивостей розчинів.
Теорія електролітичної дисоціації
Еелектролітична дисоціація це розпад електролітів на іони під час розчинення їх у воді.
Для пояснення особливостей водних розчинів електролітів шведський учений С. Арреніус у 1887 р. запропонував теорію електролітичної дисоціації. Сучасний зміст цієї теорій можна звести до трьох положень:
1. Електроліти під час розчинення у воді розпадаються (дисоціюють) на іони позитивні і негативні.
Іони перебувають у стійкіших електронних станах, ніж атоми. Вони можуть складатися з одного атома прості іони (Na+, Mg2+, Al3+) або з кількох атомів складні іони (NO3-, SO42-, PO43-).
Сама назва “іон” у перекладі з грецької означає “мандрівний”. У розчині іони безладно переміщуються (“мандрують”) у різних напрямках.
2. Під дією електричного струму іони набувають напрямленого руху: позитивно заряджені іони переміщуються до катода, негативно заряджені до анода.. Тому перші називаються катіонами, а другі аніонами.
3. Дисоціація оборотний процес: паралельно з розщепленням молекул на іони (дисоціація) відбувається процес сполучення іонів (асоціація).
Теорія розчинів сильних електролітів Дебая і Хюккеля
У водних розчинах сильні електроліти практично повністю дисоційовані. І на відміну від розчинів слабких електролітів їх розчини містять значно більше число іонів. В не дуже розбавлених розчинах відстань між іонами мала. Це приводить до сильної міжіонної взаємодії. Внаслідок біля кожного іона знаходяться переважно іони протилежного знаку: утворюються іонні пари Kt+An-, триплети Kt+An-Kt+ або An-Kt+An- і “іонні атмосфери”. Як наслідок, виникає ефект зменшення числа іонів, що приймають участь у хімічних процесах.
При руханні іонів під дією електричного поля іон даного знака рухається до протилежно зарядженого електрода, а оточуюча його атмосфера гальмує рух і зменшує рухливість іона. Чим більша концентрація розчину, тим більше проявляється гальмівна дія “іонної атмосфери”. Крім того, рух іонів гальмується також сольватними оболонками. При розведенні розчину вплив “іонної атмосфери” зменшується, а при безкінечному розведенні зникає, адже іони практично не взаємодіють між собою.
Таким чином, можна вважати, що в усіх процесах у розчинах електролітів приймають участь лише “активні іони”, тобто іони, які не прийма?/p>