Розчинність твердих речовин у воді. Розчинність речовин у воді розчинність твердих речовин у воді
Розчин - це гомогенна система, що складається з двох або більше речовин, вміст яких можна змінювати в певних межах без порушення однорідності.
водні розчини складаються з води (Розчинника) і розчиненої речовини. Стан речовин у водному розчині при необхідності позначається нижнім індексом (р), наприклад, KNO 3 в розчині - KNO 3 (p).
Розчини, які містять малу кількість розчиненої речовини, часто називають розведеними, а розчини з високим вмістом розчиненого речовини - концентрованими. Розчин, в якому можливе подальше розчинення речовини, називається ненасиченим,а розчин, в якому речовина перестає розчинятися при даних умовах, - насиченим. Останній розчин завжди знаходиться в контакті (в гетерогенному рівновазі) з не розчиняється речовиною (один кристал або більше).
В особливих умовах, наприклад при обережному (без перемішування) охолодженні гарячого ненасиченого розчину твердого речовини, може утворитися пересиченийрозчин. При введенні кристала речовини такий розчин розділяється на насичений розчин і осад речовини.
Відповідно до хімічної теорією розчинів Д. І. Менделєєва розчинення речовини у воді супроводжується, по-перше, руйнуванням хімічних зв'язків між молекулами (міжмолекулярні зв'язки в ковалентних речовинах) або між іонами (в іонних речовинах), і, таким чином, частинки речовини змішуються з водою (в якій також руйнується частина водневих зв'язків між молекулами). Розрив хімічних зв'язків відбувається за рахунок теплової енергії руху молекул води, при цьому відбувається витрата енергії в формі теплоти.
По-друге, потрапивши в воду, частки (молекули або іони) речовини піддаються гідратації. В результаті утворюються гідрати - з'єднання невизначеного складу між частинками речовини і молекулами води (внутрішній склад самих частинок речовини при розчиненні не змінюється). Такий процес супроводжується виділенням енергії в формі теплоти за рахунок утворення нових хімічних зв'язків в гідрати.
В цілому розчин або охолоджується (Якщо витрата теплоти перевершує її виділення), або нагрівається (в інакше); іноді - за однакової кількості витрати теплоти і її виділення - температура розчину залишається незмінною.
Багато гідрати виявляються настільки стійкими, що не руйнуються і при повному випаровуванні розчину. Так, відомі тверді кристалогідрати солей CuSO 4 5Н 2 O, Na 2 CO 3 10Н 2 O, KAl (SO 4) 2 12Н 2 O і ін.
Зміст речовини в насиченому розчині при Т \u003d Const кількісно характеризує розчинність цієї речовини. Зазвичай розчинність виражається масою розчиненої речовини, що припадає на 100 г води, наприклад 65,2 г КBr / 100 г Н 2 O при 20 ° C. Отже, якщо 70 г твердого броміду калію ввести в 100 г води при 20 ° C, то 65,2 г солі перейде в розчин (який буде насиченим), а 4,8 г твердого КBr (надлишок) залишиться на дні чарки.
Слід запам'ятати, що вміст розчиненого речовини в насиченому розчині одно, в ненасиченому розчині менше і в пересиченому розчині більше його розчинності при даній температурі. Так, розчин, приготований при 20 ° C з 100 г води і сульфату натрію Na 2 SO 4 (розчинність 19,2 г / 100 г Н 2 O), при утриманні
15,7 г солі - ненасичений;
19.2 г солі - насичений;
2O.3 г солі - пересичений.
Розчинність твердих речовин (табл. 14) зазвичай збільшується зі зростанням температури (КBr, NaCl), і лише для деяких речовин (CaSO 4, Li 2 CO 3) спостерігається зворотне.
Розчинність газів при підвищенні температури падає, а при підвищенні тиску зростає; наприклад, при тиску 1 атм розчинність аміаку становить 52,6 (20 ° C) і 15,4 г / 100 г Н 2 O (80 ° C), а при 20 ° C і 9 атм вона дорівнює 93,5 г / 100 г Н 2 O.
У відповідності зі значеннями розчинності розрізняють речовини:
– добре розчинні, маса яких в насиченому розчині порівнянна з масою води (наприклад, КBr - при 20 ° C розчинність 65,2 г / 100 г Н 2 O; 4,6м розчин), вони утворюють насичені розчини з молярною більш ніж 0,1;
– малорозчинні, маса яких в насиченому розчині значно менше маси води (наприклад, CaSO 4 - при 20 ° C розчинність 0,206 г / 100 г Н 2 O; 0,015М розчин), вони утворюють насичені розчини з молярною 0,1-0,001М;
– практичнонерозчинні, маса яких в насиченому розчині дуже мала в порівнянні з масою розчинника (наприклад, AgCl - при 20 ° C розчинність 0,00019 г на 100 г Н 2 O; 0,0000134М розчин), вони утворюють насичені розчини з молярною менш ніж 0,001.
За довідковими даними складена таблиця розчинності поширених кислот, підстав і солей (табл. 15), в якій зазначено тип розчинності, відзначені речовини, невідомі науці (не одержані) або повністю розкладаються водою.
У повсякденному житті люди рідко стикаються з чистими речовинами. Більшість предметів являють собою суміші речовин.
Розчин - це однорідна суміш, в якій компоненти рівномірно змішалися. Є кілька їх видів за розміром частинок: Грубодисперсні системи, молекулярні розчини і колоїдні системи, які часто називають золі. У цій статті мова йде про молекулярні (або справжніх) розчинах. Розчинність речовин у воді - одна з головних умов, що впливають на утворення з'єднань.
Розчинність речовин: що це і навіщо потрібно
Щоб розібратися в цій темі, потрібно знати, що таке розчини і розчинність речовин. Простою мовою, це здатність речовини з'єднуватися з іншим і утворювати однорідну суміш.
Якщо підходити з наукової точки зору, можна розглянути більш складне визначення.
Розчинність речовин - це їх здатність утворювати з одним або більше речовинами гомогенні (або гетерогенні) склади з дисперсним розподілом компонентів. Існує кілька класів речовин і з'єднань:
- розчинні;
- малорозчинні;
- нерозчинні.
Про що говорить міра розчинності речовини
речовини в насиченою суміші - це міра його розчинності. Як сказано вище, у всіх речовин вона різна. Розчинні - це ті, які можуть розвести більше 10 г себе на 100 г води. Друга категорія - менш 1 г при тих же умовах. Практично нерозчинні - це ті, в суміш яких переходить менше 0,01 г компонента. В цьому випадку речовина не може передавати воді свої молекули.
Що таке коефіцієнт розчинності
Коефіцієнт розчинності (k) - це показник, максимальної маси речовини (г), яка може розлучитися в 100 г води або іншої речовини.
розчинники
В даному процесі беруть участь розчинник і розчинена речовина. Перший відрізняється тим, що спочатку він перебуває в такому ж агрегатному стані, що й кінцева суміш. Як правило, він узятий в більшій кількості.
Однак багато хто знає, що в хімії вода займає особливе місце. Для неї існують окремі правила. Розчин, в якому присутня H2O називається водним.
Коли йдеться про них, рідина є екстрагентів і тоді, коли вона в меншій кількості. У приклад можна привести 80% -ний розчин азотної кислоти в воді.
Пропорції тут не рівні Хоч частка води менше, ніж кислоти, речовина називати 20% -ним розчином води в азотній кислоті некоректно.Існують суміші, в яких відсутня H2O. Вони будуть носити ім'я неводна. Подібні розчини електроліту є іонні провідники. Вони містять один або суміші екстрагентів. До їх складу входять іони і молекули. Вони використовуються в таких галузях, як медицина, виробництво побутової хімії, косметики і в інші напрямки.
Вони можуть поєднувати в собі кілька потрібних речовин з різною розчинністю. Компоненти багатьох засобів, які застосовуються зовнішньо, є гідрофобними. Іншими словами, вони погано взаємодіють з водою. У таких сумішах розчинники можуть бути летючими, нелетучими і комбінованими.
Органічні речовини в першому випадку добре розчиняють жири. До летючим відносяться спирти, вуглеводні, альдегіди та інші. Вони часто входять до складу побутової хімії. Нелеткі найчастіше застосовуються для виготовлення мазей. Це жирні олії, рідкий парафін, гліцерин та інші.
Комбіновані - це суміш летючих і нелетких, наприклад, етанол з гліцерином, гліцерин з димексидом. Також вони можуть містити воду.
Насичений розчин - це суміш хімічних речовин, що містить максимальну концентрацію одного речовини в розчиннику при певній температурі. Далі воно розлучатися не буде.
У препараті твердої речовини помітно випадання осаду, який знаходиться в динамічній рівновазі з ним.
Під цим поняттям мається на увазі стан, що зберігається в часі внаслідок його протікання одночасно в двох протилежних напрямках (пряма і зворотна реакції) з однаковою швидкістю.
Якщо речовина при постійній температурі все ще може розкладатися, то цей розчин - ненасичений. Вони стійкі. Але якщо в них продовжувати додавати речовина, то воно буде розлучатися в воді (або іншої рідини), поки не досягне максимальної концентрації.
Ще один вид - перенасичений. У ньому міститься більше розчиненої речовини, ніж може бути при постійній температурі. Через те, що вони знаходяться в нестійкій рівновазі, при фізичному впливі на них відбувається кристалізація.
Як відрізнити насичений розчин від ненасиченого?
Це зробити досить просто. Якщо речовина - тверде, то в насиченому розчині можна побачити осад.
При цьому екстрагент може загустевать, як, наприклад, в насиченому складі вода, в яку додали цукор.
Але якщо змінити умови, підвищити температуру, то він перестане вважатися насиченим, так як при більш високій температурі максимальна концентрація цієї речовини буде інший.
Теорії взаємодії компонентів розчинів
Існує три теорії щодо взаємодії елементів в суміші: фізична, хімічна та сучасна. Автори першої - Сванте Август Арреніус і Вільгельм Оствальд.
Вони припустили, що внаслідок дифузії частки розчинника і розчиненої речовини рівномірно розподілилися по всьому об'єму суміші, але взаємодії між ними немає. Хімічна теорія, яку висунув Дмитро Іванович Менделєєв, їй протилежна.
Відповідно до неї, в результаті хімічної взаємодії між ними формуються нестійкі сполуки постійного або змінного складу, які називаються сольвати.
В даний час використовується об'єднана теорія Володимира Олександровича Кістяківського і Івана Олексійовича Каблукова. Вона поєднує фізичну і хімічну. Сучасна теорія говорить, що в розчині існують як не взаємодіють частинки речовин, так і продукти їх взаємодії - сольвати, існування яких доводив Менделєєв.У разі, коли екстрагент - вода, їх називають гідратами. Явище, при якому утворюються сольвати (гідрати) носить ім'я сольватация (гідратація). Вона впливає на всі фізико-хімічні процеси і змінює властивості молекул в суміші.
Сольватація відбувається завдяки тому, що сольватна оболонка, що складається з тісно пов'язаних з нею молекул екстрагенту, оточує молекулу розчиненого речовини.
Фактори, що впливають на розчинність речовин
Хімічний склад речовин. Правило «подібне притягує подібне» поширюється і на реагенти. Схожі за фізичним та хімічним властивостям речовини можуть взаємно розчинятися швидше. Наприклад, неполярні сполуки добре взаємодіють з неполярними.
Речовини з полярними молекулами або іонним будовою розлучаються в полярних, наприклад, у воді. У ній розкладаються солі, луги та інші компоненти, а неполярні - навпаки. Можна навести простий приклад. Для приготування насиченого розчину цукру у воді потрібно більшу кількість речовини, ніж у випадку з сіллю.
Як це розуміти? Простіше кажучи, ви можете розвести набагато більше цукру в воді, ніж солі.
Температура. Щоб збільшити розчинність твердих речовин в рідинах, потрібно збільшити температуру екстрагента (працює в більшості випадків). Можна продемонструвати такий приклад. Якщо покласти щіпку хлориду натрію (сіль) в холодну воду, то даний процес займе багато часу.
Якщо виконати те ж саме з гарячою середовищем, то розчинення буде проходити набагато швидше. Це пояснюється тим, що внаслідок підвищення температури зростає кінетична енергія, значна кількість якої часто витрачається на руйнування зв'язків між молекулами і іонами твердої речовини.
Однак, коли підвищується температура в випадку з солями літію, магнію, алюмінію і лугами, їх розчинність знижується.
Тиск. Цей фактор впливає тільки на гази. Їх розчинність збільшується при підвищенні тиску. Адже обсяг газів скорочується.
Зміна швидкості розчинення
Не варто плутати цей показник з розчинністю. Адже на зміну цих двох показників впливають різні чинники.
Ступінь роздробленості речовини, що розчиняється.
Цей фактор впливає на розчинність твердих речовин в рідинах. У цілісному (кусковому) стані складу розлучається довше, ніж той, який розбитий на дрібні шматки. Наведемо приклад.
Цілісний шматок солі буде розчинятися у воді набагато довше, ніж сіль у вигляді піску.
Швидкість розмішування. Як відомо, цей процес можна каталізувати за допомогою помішування. Його швидкість також важлива, тому що чим вона більша, тим швидше розчиниться речовина в рідини.
Для чого потрібно знати розчинність твердих речовин у воді?
Перш за все, подібні схеми потрібні, щоб правильно вирішувати хімічні рівняння. У таблиці розчинності є заряди всіх речовин. Їх необхідно знати для правильного запису реагентів і складання рівняння хімічної реакції. Розчинність в воді показує, чи може сіль або підставу диссоциировать.
Водні з'єднання, які проводять струм, мають в своєму складі сильні електроліти. Є й інший тип. Ті, які погано проводять струм, вважаються слабкими електролітами. У першому випадку компоненти являють собою речовини, повністю іонізованниє в воді.
Тоді як слабкі електроліти виявляють цей показник лише в невеликому ступені.
Рівняння хімічної реакції
Є кілька видів рівнянь: молекулярний, повний іонний і короткий іонний. По суті останній варіант - скорочена форма молекулярного. Це остаточну відповідь. У повному рівнянні записані реагенти і продукти реакції. Тепер настає черга таблиці розчинності речовин.
Для початку треба перевірити, чи є реакція здійсненною, тобто чи виконується одна з умов проведення реакції. Їх всього 3: освіту води, виділення газу, випадання осаду. Якщо два перших умови не дотримуються, потрібно перевірити останнє.
Для цього потрібно подивитися в таблицю розчинності і з'ясувати, чи є в продуктах реакції нерозчинна сіль або підставу. Якщо воно є, то це і буде осад. Далі таблиця буде потрібно для запису іонного рівняння.
Так як всі розчинні солі і підстави - сильні електроліти, то вони будуть розпадатися на катіони і аніони. Далі скорочуються незв'язані іони, і рівняння записується в стислому вигляді. приклад:- K2SO4 + BaCl2 \u003d BaSO4 ↓ + 2HCl,
- 2K + 2SO4 + Ba + 2Cl \u003d BaSO4 ↓ + 2K + 2Cl,
- Ba + SO4 \u003d BaSO4 ↓.
Таким чином, таблиця розчинності речовин - одна з ключових умов рішення іонних рівнянь.
Уся таблиця допомагає дізнатися, скільки компонента потрібно взяти для приготування насиченою суміші.
Таблиця розчинності
Так виглядає звична неповна таблиця. Важливо, що тут вказується температура води, так як вона є одним з факторів, про які ми вже говорили вище.
Як користуватися таблицею розчинності речовин?
Таблиця розчинності речовин у воді - один з головних помічників хіміка. Вона показує, як різні речовини і сполуки взаємодіють з водою. Розчинність твердих речовин в рідині - це показник, без якого багато хімічних маніпуляції неможливі.
Таблиця дуже проста у використанні. У першому рядку написані катіони (позитивно заряджені частинки), у другій - аніони (негативно заряджені частинки). Більшу частину таблиці займає сітка з певними символами в кожній клітинці.
Це літери «Р», «М», «Н» і знаки «-» і «?».
- «Р» - з'єднання розчиняється;
- «М» - мало розчиняється;
- «Н» - не розчиняється;
- «-» - з'єднання не існує;
- «?» - відомості про існування з'єднання відсутні.
У цій таблиці є одна порожня клітинка - це вода.
простий приклад
Тепер про те, як працювати з таким матеріалом. Припустимо, потрібно дізнатися розчинна чи в воді сіль - MgSo4 (сульфат магнію). Для цього необхідно знайти стовпчик Mg2 + і спускатися по ньому до рядка SO42-. На їх перетині стоїть буква Р, значить з'єднання розчинно.
висновок
Отже, ми вивчили питання розчинності речовин у воді і не тільки. Без сумнівів, ці знання знадобляться при подальшому вивченні хімії. Адже розчинність речовин грає там важливу роль. Вона стане в нагоді при вирішенні і хімічних рівнянь, і різноманітних завдань.
Розчинність різних речовин у воді
Способностьданного речовини розчинятися в данномрастворітеле називається розчинність.
Сколічественной боку растворімостьтвердого речовини характерізуеткоеффіціент розчинності або просторастворімость - це максімальноеколічество речовини, яке способнорастворіться в 100 г або 1000 г води доданих умовах з утворенням насищенногораствора.
Таккак більшість твердих речовин пріраствореніі в воді поглинають енергію, то відповідність до принципом Ле-Шательє, розчинність багатьох твердих веществувелічіваетсяс підвищенням температури.
Растворімостьгазов в рідини характеризує коеффіціентабсорбціі-Максимальний обсяг газу, який можетрастворіться при н.у. в одному об'емерастворітеля.
При розчиненні газоввиделяется тепло, тому з повишеніемтемператури розчинність їх знижується (наприклад, розчинність NH3прі 0 ° С дорівнює 1100 дм3 / 1дм3води, а при 25 ° С - 700 дм3 / 1дм3води).
Залежність розчинності газовот тиску підкоряється закону Генрі: массарастворенного газу при неізменнойтемпературе прямо пропорціональнадавленію.
Вираз кількісного складу розчинів
Нарядус температурою і тиском основнимпараметром стану розчину являетсяконцентрація в ньому растворенноговещества.
Концентраціейраствораназивається зміст растворенноговещества в певній масі або у певному об'ємі розчину ілірастворітеля. Концентрацію раствораможно висловлювати по-різному. У хіміческойпрактіке найбільш употребітельниследующіе способи вираження концентрацій:
а) массоваядоля розчиненої речовини показує число грамів (одиниць маси) розчиненої речовини, содержащеесяв 100 г (одиниць маси) розчину (ω,%)
б) мольн-об'емнаяконцентрація, або молярність , Показує число молей (кількість) растворенноговещества, що містяться в 1 дм3раствора (з або М, моль / дм3)
в) еквівалентнаяконцентрація, або нормальність , Показує число еквівалентоврастворенного речовини, содержащіхсяв 1 дм3раствора (сеілі н, моль / дм3)
г) мольн-Масова концентрація, або моляльність , Показує число молей растворенноговещества, що містяться в 1000 г розчинника (сm, моль / 1000 г)
д) титром розчину називається число граммоврастворенного речовини в 1 см3раствора (Т, г / см3)
Крімтого складу розчину виражається черезбезразмерние відносні величини-частки.
Об'ємна частка - відношення об'емарастворенного речовини до об'єму розчину; массоваядоля - відношення маси растворенноговещества до об'єму розчину; мольнаядоляотношеніе кількості растворенноговещества (число молей) до суммарномуколічеству всехкомпонентов розчину.Наіболееупотребітельной величиною являетсямольная частка (N) - відношення кількості растворенноговещества (ν1) до сумарної кількості всіх компонентовраствора, тобто ν1 + ν2 (гдеν2-кількість розчинника)
Nр.в. \u003d ν1 / (ν1 + ν2) \u003d mр.в. / Мр.в ./ (mр.в. / Мр.в + mр-ля. / Мр-ля).
Розбавлені розчини неелектролітів та їх властивості
Пріобразованіі розчинів характервзаімодействія компонентів определяетсяіх хіміческойпріродой, що ускладнює виявленіеобщіх закономірностей. Тому удобнопрібегнуть до деякої ідеалізірованноймоделі розчину, так називаемомуідеальномураствору.
Розчин, освіту которогоне пов'язано зі зміною обсягу ітепловим ефектом, називають ідеальнимраствором.
Однак, більшість розчинів необладает в повній мірі свойстваміідеальності і загальні закономерностімогут бути описані на прикладах такзваних разбавленнихрастворов, тобто розчинів, в которихсодержаніерастворенного речовини дуже мало посравнению з вмістом растворітеляівзаімодействіем молекул растворенноговещества з розчинником можна знехтувати. Розчини мають до оллігатівнимісвойствамі - етосвойства розчинів, що залежать від чіслачастіц розчиненої речовини. Кколлігатівним властивостями растворовотносят:
- осмотичний тиск;
- тиск насиченої пари. Закон Рауля;
- підвищення температури кипіння;
- поніженіетемператури замерзання.
Осмос.Осмотіческое тиск.
Пустьімеется посуд, розділений полупроніцаемойперегородкой (пунктир намалюнку) на дві частини, заповнені доодінакового рівня О-О. У лівій частіпомещаетсярастворітель, в правій - розчин
розчинник розчин
Кпонятію явища осмосу
Вследствіеразлічія концентрацій розчинника пооб боку перегородки растворітельсамопроізвольно (відповідно спрінціпом Ле-Шательє) проникає черезполупроніцаемуюперегородку в розчин, розбавляючи його.
Рушійною силою преімущественнойдіффузіі розчинника в розчин являетсяразность вільних енергій чістогорастворітеля і розчинника в растворе.Прі розведенні розчину за счетсамопроізвольнойдіффузіі розчинника обсяг раствораувелічівается і рівень перемещаетсяіз положення О в положення II.
Односторонняядіффузія певного сорту частинок врастворе через полупроніцаемуюперегородку називається осмосом.
Колічественноохарактерізовать осмотические свойствараствора (по відношенню до чістомурастворітелю) можна, запровадивши поняття про осмотіческомдавленіі.
Остання являє собою мерустремленія розчинника до переходусквозь напівпроникну перегородку вданий розчин.
Воно дорівнює томудополнітельному тиску, котороенеобходімо прикласти до розчину, чтобиосмос припинився (дія давленіясводітся до збільшення виходу молекулрастворітеля з розчину).
Розчини, що характеризуються однаковим осмотіческімдавленіем, називаються ізотонічними.Вбіологіі розчини з осмотіческімдавленіем, більшим, ніж у внутріклеточногосодержімого, називаються гіпертонічними, З меншим - гіпотонічними.Одне і той же розчин для одного тіпаклеток гіпертонічний, для іншого -ізотоніческій, для третього -гіпотоніческій.
Свойстваміполупроніцаемості володіє большінствотканей організмів. Тому осмотіческіеявленія мають величезне значення дляжізнедеятельності тварин і растітельнихорганізмов. Процеси засвоєння їжі, обміну речовин і т.д.тісно пов'язані зрізними проникністю тканин дляводи і тих чи інших розчинених веществ.Явленія осмосу пояснюють некоториевопроси, пов'язані зі ставленням організмак середовищі.
Наприклад, ними обумовлено те, що прісноводні риби не можуть жити вморських воді, а морські в річковий.
Вант-Гоффпоказал, що осмотичний тиск врастворе неелектролітапропорціонально молярної концентраціірастворенного речовини
Росм\u003d зRТ,
гдеРосм - осмотичний тиск, кПа; з - молярнаяконцентрація, моль / дм3; R- газова постійна, рівна 8,314 Дж / моль ∙ К; Т - температура, К.
Етовираженіе за формою аналогічно уравненіюМенделеева-Клапейрона для ідеальнихгазов, однак ці рівняння опісиваютразние процеси. Осмотичний давленіевознікает в розчині при проникненні нього додаткового колічестварастворітелячерез напівпроникну перегородку. Етодавленіе - сила, що перешкоджає дальнейшемувиравніванію концентрацій.
Вант-Гоффсформуліровал законосмотіческого тиску: Осмотичний давленіеравно тому тиску, який проізводілоби розчинена речовина, якщо бионо у вигляді ідеального газу займало тотже обсяг, який займає розчин, при цьому же температурі.
Давленіенасищенного пара. Закон Рауля.
Рассмотрімразбавленний розчин нелетучего (твердого) речовини А в летучемжідкомрастворітеле В. При цьому загальне давленіенасищенного пара над растворомопределяетсяпарціальним тиском пари розчинника, оскільки тиском парарастворенноговещества можна знехтувати.
Раульпоказал, що тиск насиченої парарастворітеля над розчином Р менше, ніж над чистим розчинником Р ° .Разность Р ° - Р \u003d Рназивается абсолютним поніженіемдавленія пара над розчином. Ця величина, віднесена до тиску пара чістогорастворітеля, тобто (Р ° Р) / Р ° \u003d Р / Р °, називаетсяотносітельним зниженням давленіяпара.Согласнозакону Рауля, відносне поніженіедавленія насиченої пари растворітелянад розчином одно молярної долерастворенного нелетучего речовини
(Р ° Р) / Р ° \u003d N \u003d ν1 / (ν1 + ν2) \u003d mр.в. / Мр.в ./ (mр.в. / Мр.в + mр-ля. / Мр-ля) \u003d XA
гдеXA-молярна частка розчиненого вещества.А так як ν1 \u003d mр.в. / Мр.в, то використовуючи етотзакон можна визначити мольну массурастворенного речовини.
Следствіезакона Рауля.Поніженіедавленія пара над розчином нелетучеговещества, наприклад у воді, можна пояснити ззалученням принципу зміщення равновесіяЛе-Шательє.
Дійсно, при збільшенні концентраціінелетучего компонента в раствореравновесіе в системі вода - насищеннийпар зсувається в бік конденсаціічастіпара (реакція системи на уменьшеніеконцентраціі води при раствореніівещества), що і викликає зменшення давленіяпара.
Поніженіедавленія пара над розчином по сравнениюс чистим розчинником визиваетповишеніе температури кипіння і поніженіетемператури замерзання розчинів посравнению з чистим розчинником (t) Ці величини пропорційні моляльнойконцентраціірастворенного речовини - неелектроліту, тобто:
t\u003d До ∙ ст\u003d До ∙ т ∙ 1000 / М ∙ а,
гдесm-моляльна концентрація розчину; а-маса розчинника. Коеффіціентпропорціональності До , вслучае підвищення температури кипіння, називається ебулліоскопіческойконстантойдляданного розчинника (Е ), адля зниження температуризамерзанія - кріоскопіческойконстантой(До ).
Етіконстанти, чисельно разлічниедля одного і того ж розчинника, характеризують підвищення температурикіпеніяі зниження температури замерзаніяодномоляльного розчину, тобто пріраствореніі1 моль нелетучего неелектроліту в 1000 грастворітеля. Тому їх часто називаютмоляльним підвищенням температурикіпенія і молекулярний зниженням температуризамерзанія розчину.
Кріскопіческаяі ебулліоскопіческая постійні незавісятот концентрації і природи растворенноговещества, а залежать лише від пріродирастворітеляі характеризуються размерностьюкг ∙ град / моль.
Поняття про розчини. розчинність речовин
розчини - гомогенні (однорідні) системи змінного складу, які містять два або кілька компонентів.
Найбільш поширені рідкі розчини. Вони складаються з розчинника (рідини) і розчинених речовин (газоподібних, рідких, твердих):
Рідкі розчини можуть бути водні і неводні. водні розчини - це розчини, в яких розчинником є \u200b\u200bвода. неводні розчини - це розчини, в яких розчинниками є інші рідини (бензол, спирт, ефір і т. Д.). На практиці частіше застосовуються водні розчини.
розчинення речовин
розчинення - складний фізико-хімічний процес. Руйнування структури речовини, що розчиняється і розподіл його часток між молекулами розчинника - це фізичний процес. Одночасно відбувається взаємодія молекул розчинника з частинками розчиненої речовини, тобто хімічний процес. В результаті цієї взаємодії утворюються сольвати.
сольвати - продукти змінного складу, які утворюються при хімічній взаємодії часток розчиненої речовини з молекулами розчинника.
Якщо розчинником є \u200b\u200bвода, то утворюються сольвати називаються гідратами. Процес утворення сольватов називається сольватацией. Процес утворення гідратів називається гидратацией. Гідрати деяких речовин можна виділити в кристалічному вигляді при випаровуванні розчинів. наприклад:
Що являє собою і як утворюється кристалічна речовина синього кольору? При розчиненні в воді сульфату міді (II) відбувається його дисоціація на іони:
Утворені іони взаємодіють з молекулами води:
При випаровуванні розчину утворюється кристалогідрат сульфату міді (II) - CuSО4 5Н2О.
Кристалічні речовини, що містять молекули води, називаються кристалогідрату. Вода, що входить до їх складу, називається кристаллизационной водою. Приклади кристаллогидратов:
Вперше ідею про хімічний характер процесу розчинення висловив Д. І. Менделєєв в розробленій ним хімічної (гідратної) теорії розчинів (1887 р). Доказом фізико-хімічного характеру процесу розчинення є теплові ефекти при розчиненні, т. Е. Виділення або поглинання теплоти.
Тепловий ефект розчинення дорівнює сумі теплових ефектів фізичного і хімічного процесів. Фізичний процес протікає з поглинанням теплоти, хімічний - з виділенням.
Якщо в результаті гідратації (сольватації) виділяється більше теплоти, ніж її поглинається при руйнуванні структури речовини, то розчинення - екзотермічний процес. Виділення теплоти спостерігається, наприклад, при розчиненні у воді таких речовин, як NaOH, AgNО3, H2SО4, ZnSО4 і \u200b\u200bін.
Якщо для руйнування структури речовини необхідно більше теплоти, ніж її утворюється при гідратації, то розчинення - ендотермічний процес. Це відбувається, наприклад, при розчиненні у воді NaNО3, KCl, K2SO4, KNO2, NH4Cl і ін.
розчинність речовин
Ми знаємо, що одні речовини добре розчиняються, інші - погано. При розчиненні речовин утворюються насичені і ненасичені розчини.
насичений розчин - це розчин, який містить максимальна кількість розчиняється речовини при даній температурі.
ненасиченийрозчин - це розчин, який містить менше розчиняється речовини, ніж насичений при даній температурі.
Кількісною характеристикою розчинності є коефіцієнт розчинності. Коефіцієнт розчинності показує, яка максимальна маса речовини може розчинитися в 1000 мл розчинника при даній температурі.
Розчинність виражають в грамах на літр (г / л).
За розчинності у воді речовини ділять на 3 групи:
Таблиця розчинності солей, кислот і підстав у воді:
Розчинність речовин залежить від природи розчинника, від природи розчиненої речовини, температури, тиску (для газів). Розчинність газів при підвищенні температури зменшується, при підвищенні тиску - збільшується.
Залежність розчинності твердих речовин від температури показують криві розчинності. Розчинність багатьох твердих речовин збільшується при підвищенні температури.По кривим розчинності можна визначити: 1) коефіцієнт розчинності речовин при різних температурах; 2) масу розчиненої речовини, яке випадає в осад при охолодженні розчину від t1oC до t2oC.
Процес виділення речовини шляхом випаровування або охолодження його насиченого розчину називається перекристаллизацией. Перекристалізація використовується для очищення речовин.
Урок хімії в 8 класі. «____» _____________ 20___ р
Розчинення. Розчинність речовин у воді.
Мета. Розширити і поглибити уявлення учнів про розчини і процесах розчинення.
Освітні завдання: визначити, що таке розчин, розглянути процес розчинення - як фізико - хімічний процес; розширити уявлення про будову речовин і хімічних процесах, що відбуваються в розчинах; розглянути основні види розчинів.
Розвиваючі завдання: Продовжувати розвиток мовних навичок, спостережливості і вміння робити висновки на основі лабораторної роботи.
Виховні завдання: виховувати світогляд в учнів через вивчення процесів розчинності, так як розчинність речовин важлива характеристика для приготування розчинів в побуті, медицині та інших важливих галузях промисловості і життя людини.
Хід уроку.
Що таке розчин? Як приготувати розчин?
Досвід №1. У склянку з водою помістити кристал перманганату калію. Що спостерігаємо? До якого явища відноситься процес розчинення?
Досвід №2.Наліть в пробірку 5 мл води. Потім додати 15 крапель концентрованої сірчаної кислоти (H2SO4конц.). Що спостерігаємо? (Відповідь: пробірка нагрілася, протікає екзотермічна реакція, значить, розчинення хімічний процес).
Досвід №3. У пробірку з нітратом натрію додаємо 5 мл води. Що спостерігаємо? (Відповідь: пробірка стала холодніше, протікає ендотермічною реакція, значить розчинення хімічний процес).
Процес розчинення розглядають як фізико-хімічний процес.
Стор. 211 заповнити таблицю.
| ознаки порівняння | фізична теорія | Хімічна теорія. |
| прихильники теорії | Вант -Гофф, Арреніус, Оствальд | Менделєєв. |
| визначення розчинення | Процес розчинення є результатом дифузії, тобто проникнення розчиненої речовини в проміжки між молекулами води | Хімічна взаємодія розчиненої речовини з молекулами води |
| визначення розчину | Однорідні суміші, що складаються з двох або більше однорідних частин. | Однорідна система, що складається з частинок розчиненої речовини, розчинника і продуктів їх взаємодії. |
Розчинність твердих речовин у воді залежить:
Завдання: спостереження впливу температури на розчинність речовин.
Порядок виконання:
У пробірки №1 і №2 з сульфатом нікелю прилейте води (1/3 обсягу).
Пробірку з №1 нагрійте, дотримуючись техніки безпеки.
В який із запропонованих пробірок №1 або №2 процес розчинення протікає швидше?
Зробіть висновок про вплив температури на розчинність речовин.
Ріс.126 стр. 213
А) розчинність хлориду калію при 30 0С складає 40 г
при 65 0 З становить 50 м
Б) розчинність сульфату калію при 40 0С складає 10 г
при 800С становить 20 р
В) розчинність хлориду барію при 90 0С складає 60 г
при 0 0 З становить 30 м
Завдання: спостереження впливу природи розчиненої речовини на процес розчинення.
Порядок виконання:
У 3 пробірки з речовинами: хлорид кальцію, гідроксид кальцію, карбонат кальцію, прилейте по 5 мл води, закрийте пробкою і добре струсіть для кращого розчинення речовини.
Яке із запропонованих речовин добре розчиняється в воді? Яке розчиняється?
таким чином, процес розчинення залежить від природи розчиненої речовини:
Добре розчинні: (по три приклади)
малорозчинні:
Практично нерозчинні:
3) Завдання: спостереження впливу природи розчинника на процес розчинення речовин.
Порядок виконання:
У 2 пробірки з мідним купоросом прилейте в 5 мл спирту (№1) і 5 мл води (№2),
закрийте пробкою і добре струсіть для кращого розчинення речовини.
Який із запропонованих розчинників добре розчиняє мідний купорос?
Зробіть висновок про вплив природи розчинника на процес розчинення і
здатності речовин розчинятися в різних розчинниках.
Види розчинів:
Насичений розчин - це розчин, в якому доданої температурі речовина більше не розчиняється.
Ненасичений - це розчин, в якому при даній температурі речовина може ще розчинятися.
Пересичений - це розчин, в якому речовина може ще розчинятися тільки при підвищенні температури.
Якось вранці я проспав.
В школу швидко збирався:
Чай холодний наливав,
Цукор всипав, завадив,
Але не солодким він залишився.
Я ще досипав ложку,
Став послаще він трошки.
Чай допив я до залишку,
А в залишку стало солодко,
Цукор чекав мене на дні!
Став прикидати розумом -
Чому долі немилість?
Винна - розчинність.
Виділіть види розчинів у вірші. Що необхідно зробити, щоб цукор повністю розчинився в чаї.
Фізико - хімічна теорія розчинів.
Розчинена речовина при розчиненні з водою утворює гідрати.
Гідрати-це неміцні з'єднання речовин з водою, існуючі в розчині.
При розчиненні відбувається поглинання або виділення теплоти.
При підвищенні температури розчинність речовин збільшується.
Склад гідратів непостійний в розчинах і постійний в кристалогідратів.
Кристалогідрати - солі, до складу яких входить вода.
Мідний купорос CuSO4 ∙ 5H2O
Сода Na2CO3 ∙ 10H2O
Гіпс CaSO4 ∙ 2H2O
Розчинність хлориду калію у воді при 60 0С дорівнює 50г. Визначте масову частку солі в розчині, насиченому при вказаній температурі.
Визначте розчинність сульфату калію при 80 0С. Визначте масову частку солі в розчині, насиченому при вказаній температурі.
161 г глауберової солі розчинили в 180 л води. Визначте масову частку солі в отриманому розчині.
Домашнє завдання. параграф 35
Повідомлення.
Дивовижні властивості води;
Вода - найцінніше з'єднання;
Використання води в промисловості;
штучне отримання прісної води;
Боротьба за чистоту води.
Презентація «Кристалогідрати», «Розчини - властивості, застосування».
Здатність речовини розчинятися у воді або іншому розчиннику називається розчинністю. Кількісною характеристикою розчинності є коефіцієнт розчинності, який показує, яка максимальна маса речовини може розчинитися в 1000 або 100 г води при даній температурі. Розчинність речовини залежить від природи розчинника і речовини, від температури і тиску (для газів). Розчинність твердих речовин в основному збільшується при підвищенні температури. Розчинність газів з підвищенням температури зменшується, але при підвищенні тиску збільшується.
За розчинності у воді речовини ділять на три групи:
- 1. Добре розчинні (р.). Розчинність речовин більше 10 г в 1000 г води. Наприклад, 2000 р цукру розчиняється в 1000 г води, або в 1 л води.
- 2. Малорозчинні (м.). Розчинність речовин від 0,01 г до 10 г речовини в 1000 г води. Наприклад, 2 г гіпсу (CaS04 * 2Н20) розчиняється в 1000 г води.
- 3. Практично нерозчинні (н.). Розчинність речовин менше 0,01 г речовини в 1000 г води. Наприклад, в 1000 г води розчиняється 1,5 * 10_3 г AgCl.
При розчиненні речовин можуть утворитися насичені, ненасичені та пересичені розчини.
Насичений розчин - це розчин, який містить максимальну кількість речовини, що розчиняється при даних умовах. При додаванні речовини в такий розчин речовина більше не розчиняється.
Ненасиченийрозчин - це розчин, який містить менше розчиняється речовини, ніж насичений за даних умов. При додаванні речовини в такий розчин речовина ще розчиняється.
Іноді вдається отримати розчин, в якому розчиненої речовини міститься більше, ніж в насиченому розчині при даній температурі. Такий розчин називається пересиченим. Цей розчин отримують при обережному охолодженні насиченого розчину до кімнатної температури. Пересичені розчини дуже нестійкі. Кристалізацію речовини в такому розчині можна викликати шляхом потирання скляною паличкою стінок посудини, в якому знаходиться даний розчин. Цей спосіб застосовується при виконанні деяких якісних реакцій.
Розчинність речовини може виражатися і молярної концентрацією його насиченого розчину.
Швидкість процесу розчинення залежить від розчиняються речовин, стану їх поверхонь, температури розчинника і концентрації кінцевого розчину.
Не слід змішувати поняття «насичений» і «розбавлений» розчин. Наприклад, насичений розчин хлориду срібла (1.5 * 10-3г / л) явл. вельми розведеним, а ненасичений розчин цукру (1000г / л) - концентрованим.
Концентрація розчинів і способи її вираження
Відповідно до сучасних уявлень, кількісний склад розчину можна виражати як за допомогою безрозмірних величин, так і величин мають розмірність. Безрозмірні величини зазвичай називають частками. Відомі 3 види часток: масова (щ), об'ємна (ц), молярна (ч)
Масова частка розчиненої речовини - це відношення маси розчиненої речовини X до загальної маси расвор:
щ (Х) \u003d т (Х) / т
де щ (Х) - масова частка розчиненої речовини X, виражена в частках одиниці; т (Х) - маса розчиненої речовини X, г; т - загальна маса розчину, м
Якщо масова частка розчиненого хлориду натрію в розчині дорівнює 0,03, або 3%, то це означає, що в 100 г розчину міститься 3 г хлориду натрію і 97 г води.
Об'ємна частка речовини в розчині - відношення обсягу розчиненої речовини до суми обсягів всіх речовин, що беруть участь в утворенні розчину (до їх змішування)
ц (Х) \u003d V (Х) /? V
Молярна частка речовини в розчині - це відношення кількості речовини до суми кількостей всіх речовин, що знаходяться в розчині.
ч (Х) \u003d п (Х) /? п
З усіх видів часткою в аналітичній хімії найчастіше використовують масову частку. Об'ємну частку зазвичай застосовують для розчинів газоподібних речовин і рідин (в фармації для розчинів етилового спирту) Чисельне значення виражається в частках одиниці і знаходяться в межах від 0 (чистий розчинник) до 1 (чиста речовина. Як відомо, сота частина одиниці називається відсотком. Відсоток - це не одиниця виміру, а всього лише синонім поняття «одна сота». Н-р, якщо масова частка NaOH в деякому розчині дорівнює 0,05, то замість п'яти сотих можна використовувати величину 5%. Відсотки не можуть бути масовими, об'ємними або молярними, а можуть лише бути розраховані по масі, обсягу або кількості речовини.
Масову частку можна висловлювати також у відсотках.
Н-р, 10% -ний розчин їдкого натру містить в 100г розчину 10г NaOH і 90г води.
СМАС (Х) \u003d т (Х) / тсм · 100%.
Об'ємний відсоток - процентна частка обсягу речовини, що міститься в загальному обсязі суміші. Вказує кількість мілілітрів речовини в 100 мл об'єму суміші.
Соб% \u003d V / Vсм * 100
Залежність між обсягом і масою розчину (т) виражається формулою
де с - щільність розчину, г / мл; V - об'єм розчину, мл.
До розмірним величинам, використовуваним для опису кількісного складу розчинів, відносять концентрацію речовини в розчині (масову, молярна) і моляльність розчиненого вещества.Еслі раніше концентраціями речовини називали будь-які способи опису кількісного складу розчину, то в наші дні це поняття стало більш вузьким.
Концентрація-це відношення маси або кількості розчиненої речовини до об'єму розчину. Т.ч., масова частка - це, згідно современнму підходу, вже не концентрація і називати її процентної концентрацією не слід.
Масовою концентрацією називають відношення маси розчиненої речовини до об'єму розчину. Позначають даний вид концентрації як г (Х), с (Х) або щоб не переплутати з щільністю розчину, з * (Х)
Одиницею виміру масової концентрації є кг / м3 або, що те ж саме, г / л. Масова концентрація, що має розмірність г / мл, називається титром розчину
Молярна концентрація - С (Х) - являє собою відношення кількості розчиненої речовини (моль) до об'єму розчину (1 л) Розраховується як відношення кількості речовини п (X), що міститься в розчині, до обсягу цього розчину V:
С (Х) \u003d п (Х) / Vp \u003d т (Х) / М (Х) V
де т (Х) - маса розчиненої речовини, г; М (Х) - молярна маса розчиненої речовини, г / моль. Молярна концентрація висловлюють в моль / дм3 (моль / л). Найчастіше застосовується одиниця виміру моль / л. Якщо в 1 л розчину міститься 1 моль розчиненої речовини, то розчин називається молярним (1 М). Якщо в 1 л розчину міститься 0,1 моль або 0,01 моль розчиненої речовини, то розчин відповідно називається децімолярним (0,1 М), сантімолярним (0,01 М), 0.001 моль- міллімолярной (0.001М)
Одиниця виміру молярної концентрації-моль / м3, але на практиці зазвичай користуються кратною одиницею - моль / л. Замість позначення «моль / л» можна використовувати «М» (причому слово розчин писати вже не потрібно) Наприклад, 0,1 М NaOH означає те ж саме, що і С (NaOH) \u003d 0,1 моль / л
Моль - одиниця хімічного кількості речовини. Моль-порція речовини (тобто таке його кількість), яке містить стільки ж структурних одиниць, скільки атомів міститься в 0,012 кг вуглецю. В 0,012 кг вуглецю міститься 6,02 * 1023 атомів вуглецю. І ця порція становить 1 моль. Стільки ж структурних одиниць міститься в 1 моль будь-якої речовини. тобто моль - це кількість речовини, що містить 6,02 * 1023 частинок. Ця величина отримала назву постійної Авогадро
Хімічне кількість будь-яких речовин містить одне і те ж число структурних одиниць. Але у кожного речовини його структурна одиниця має свою власну масу. Тому і маси однакових хімічних кількостей різних речовин теж будуть різні.
Молярна маса - це маса порції речовини хімічним кількістю 1 моль. Вона дорівнює відношенню маси m речовини до відповідної кількості речовини n
У Міжнародній системі одиниць молярна маса виражається в кг / моль, але в хімії частіше використовують г / моль
Слід зазначити. Що молярна маса чисельно збігається з масами атомів і молекул (в а.е.м.) і з відносними атомними і молекулярними масами.
На відміну від твердих речовин і рідких, все газоподібні речовини хімічним кількістю 1 моль займають однаковий об'єм (при однакових умовах) Ця величина наз-ся молярним об'ємом і позначається
Оскільки обсяг газу залежить від температури і тиску, то при проведенні розрахунків беруться обсяги газів при нормальних умовах (0? C і тиску 101,325 кПа) Встановлено, що при н.у. відношення обсягу будь порції газу до хімічного кількості газу є величина постійна рівна 22,4 дм3 / моль, таким чином Молярний об'єм будь-якого газу при нормальних умовах \u003d 22,4 дм3 / моль
Зв'язок між молярною масою, молярним об'ємом і щільністю (масою літра)
з \u003d М / Vm, г / дм3
Поняття молярна концентрація може ставитися як до молекули або формульної одиниці розчиненої речовини, так і до його еквіваленту. З принципової точки зору не важливо, про що йде мова: про концентрацію молекул сірчаної кислоти - С (Н2SO4) або «половинок молекул сірчаної кислоти» - С (1/2 Н2SO4). Молярна концентрація еквівалента речовини раніше називалася нормальною концентрацією. Крім того, молярна концентрація часто називали молярна, хоча такий термін використовувати не рекомендується (його можна переплутати з молекулярний)
Моляльность розчиненої речовини являє собою відношення кількості речовини, що знаходиться в розчині до маси розчинника. Позначають моляльність як m (Х), b (X), Cm (X):
Cm (X) \u003d п (Х) / mS
Розмірність молекулярний - моль / кг. Моляльность, згідно сучасної термінології не є концентрацією. Її використовують в тих випадках, коли розчин знаходиться в неізотермічних умовах. Зміна температури впливає на обсяг розчину і призводить, тим самим, до зміни концентрації - моляльність ж при цьому залишається незмінною.
Для кількісної характеристики стандартних розчинів зазвичай використовують молярну концентрацію (речовини або еквівалента речовини
Нормальність розчинів. Грам-еквівалент.
Концентрацію розчинів в титриметричному аналізі часто висловлюють через титр, тобто вказують, скільки грамів розчиненої речовини міститься в 1 мл розчину. Ще зручніше висловлювати її через нормальність.
Нормальність називається число, що показує, скільки грам-еквівалентів розчиненої речовини міститься в 1 л розчину.
Грам-еквівалентом (г-екв) якої-небудь речовини називається кількість грамів його, хімічно рівноцінне (еквівалентну) одному грам-атома водню в даній реакції.
Сп \u003d пекв / V; Сп \u003d z · n / V,
Де пекв-число еквівалентів розчиненої речовини, пекв \u003d z · n, V - об'єм розчину в літрах, п - число молей розчиненої речовини, z · - ефективна валентність розчиненої речовини
Для знаходження грам-еквівалента потрібно написати рівняння реакції і обчислити, скільки грамів цієї речовини відповідає в ньому 1 грам-атома водню.
наприклад:
HCl + KOH KCl + H2O
Один грам-еквівалент кислоти дорівнює одній грам-молекулі - моль (36,46 г) HCl, так як саме ця кількість кислоти відповідає при реакції одному грам-атома водню, що взаємодіє з іонами гідроксилу лугу.
Відповідно грам-молекула H2SO4 при реакціях:
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O
Відповідає двом грам-атомів водню. Отже, грам-еквівалент H2SO4 дорівнює? грам-молекули (49,04 г).
На відміну від грам-молекули грам-атом це число не постійне, а залежить від реакції, в якій дана речовина бере участь.
Оскільки один грам-атом ОН реагує з одним грам-атомом Н + і, отже, еквівалентний останньому, грам-еквіваленти підстав знаходяться аналогічно, але з тією лише різницею, що грам-молекули їх доводиться в цьому випадку ділити на число що беруть участь в реакції ОН іонів.
Поряд з грам-еквівалентом в аналітичній хімії часто користуються поняттям міліграм-еквівалент. Міліграм-еквівалент (мг-екв) дорівнює тисячної частки грам-еквівалента (Е 1000) і являє собою еквівалентний вагу речовини, виражений в міліграмах. Наприклад, 1 г-екв HCl дорівнює 36,46 г, а 1 мг-екв HCl становить 36,46 мг.
З поняття про еквіваленті як про хімічно рівноцінне кількості слід, що грам-еквіваленти являють собою як раз ті вагові кількості, якими вони вступають в реакцію один з одним.
Очевидно, що 1 мг-екв зазначених речовин, що становить 0,001 г-екв, знаходиться в 1 мл однонормальним розчинів цих речовин. Отже, нормальність розчину показує, скільки грам-еквівалентів речовини міститься в 1 літрі або скільки міліграм-еквівалентів його міститься в 1 мл розчину. Нормальність розчинів позначається буквою н. Якщо в 1 л розчину міститься 1 г-екв. речовини, то такий розчин називається 1 нормальним (1 н), 2 г-екв - двухнормальним (2 н), 0.5 г-екв - напівнормальних, 0.1г-екв - децінормального (0.1н), 0.01 г-екв - сантінормальним, 0.001 г-екв - міллінормальним (0.001н). Зрозуміло, нормальність розчину, крім того, показує і число міліграм-еквівалентів розчиненої речовини в 1 мл розчину. Наприклад, 1 н розчину, який містить 1 мг-екв, а 0.5 н-0.5 мг-екв розчиненої речовини в 1 мл.Пріготовленіе нормальних розчинів вимагає вміння обчислювати грам-еквіваленти кислоти, підстави чи солі.
Грам-еквівалентом називається число грамів речовини, хімічно рівноцінне (тобто еквівалентне) одному грам-атома або грам-йону водню в даній реакції.
Н-р: HCl + NaOH \u003d NaCl + H2O
Видно, що одна грам-молекула НСl бере участь в реакції одним грам-іоном Н +, які взаємодіють з іоном ОН. Очевидно, в цьому випадку грам-еквівалент НСl дорівнює її грам-молекулі і становить 36,46 г.Однако грам-еквівалент кислот, підстав і солей залежать від перебігу реакцій, в яких вони беруть участь. Для обчислення їх пишуть в кожному випадку рівняння і визначають, скільки грамів речовини відповідає 1 грам-атома водню в даній реакції. Н-Р, молекули ортофосфорної кислоти H3PO4, беручи участь в реакції
H3PO4 + NaOH \u003d NaH2PO4 + H2O
Віддає тільки один іон Н + і грам-еквівалент її дорівнює грам-молекулі (98,0г) .В реакції
H3PO4 + 2NaOH \u003d Na2HPO4 + 2H2O
кожна молекула відповідає вже двом грам-іонів водню. Тому грам-екв. Її дорівнює? грам-молекули, тобто 98: 2 \u003d 49г
Нарешті, молекула H3PO4 може брати участь в реакції і трьома іонами водню:
H3PO4 + 3NaOH \u003d Na3PO4 + 3H2O
зрозуміло, що в цій реакції грам-молекула H3PO4 рівноцінна трьом грам-іонів Н + і грам-еквівалент кислоти дорівнює 1/3 грам-молекули, тобто 98: 3 \u003d 32.67г
Грам-екв-ти підстав також залежать від характеру реакції. Обчислюючи грам-еквівалент підстави, зазвичай ділять грам-молекулу його на число іонів ОН-, що беруть участь в реакції, тому що один грам-іон ОН- еквівалентний одному грам-йону Н +, Тому виходячи з рівнянь
Порядок перерахунку з одного виду концентрації в інший. Розрахунки з використанням молярної концентрації
У більшості випадків при розрахунках з використанням молярної концентрації виходять з пропорцій, що зв'язують молярна концентрація і молярну масу
Де С (Х) - концентрація розчину в моль / л; М-молярна маса, г / моль; m (Х) / - маса розчиненої речовини в грамах, п (Х) - кількість розчиненої речовини в молях, Vp - об'єм розчину в літрах .. Приклад, розрахувати молярну концентрацію 2 л 80 г NaOH.
С (Х) \u003d m (Х) / М Vp; М \u003d 40 г / моль; С (Х) \u003d 80г / 40г / моль * 2л \u003d 1 моль / л
Розрахунки з використанням нормальності
Де Сп - концентрація розчину в моль / л; М-молярна маса, г / моль; m (Х) / - маса розчиненої речовини в грамах, п (Х) - кількість розчиненої речовини в молях, Vp - об'єм розчину в літрах.
Концентрація розчинів і способи її вираження (Хімічний аналіз в теплоенергетиці, Москва. Видавничий дім МЕІ, 2008р)
Кількісні співвідношення між масами реагуючих речовин виражаються законом еквівалентів. Хімічні елементи та їхні сполуки вступають в хімічні реакції один з одним в суворо визначених масових кількостях, що відповідають їхнім хімічним еквівалентів.
Нехай в системі протікає наступна реакція:
аХ + b Y\u003e Продукти реакції.
Рівняння реакцій можна також записати у вигляді
X + b / a · Y\u003e Продукти реакції,
яке позначає, що одна частинка речовини X еквівалентна b / a частинок речовини Y.
ставлення
Фактор еквівалентності, безрозмірна величина, яка не перевищує 1. Його вживання як дробової величини не зовсім зручно. Найчастіше використовують величину, зворотну фактору еквівалентності - число еквівалентності (або еквівалентну кількість) z;
Значення z визначають по хімічній реакції, в якій бере участь дана речовина.
Існують два визначення еквівалента:
- 1. Еквівалент - це якась реальна або умовна частка, яка може приєднувати, вивільняти або яким-небудь іншим чином бути еквівалентна одному іону водню в реакціях кислотно-основної взаємодії або одному електрону в окислювально-відновних реакціях.
- 2. Еквівалент - умовна частинка речовини, в z разів менша, ніж відповідна їй формульна одиниця. Формульні одиниці в хімії - це реально існуючі частки, такі, як атоми, молекули, іони, радикали, умовні молекули кристалічних речовин і полімерів.
Одиницею кількості речовини еквівалентів є моль або ммоль (раніше г-екв або мг-екв). Необхідна для розрахунків величина - молярна маса еквівалента речовини мекв (Y), г / моль, що дорівнює відношенню маси речовини mY до кількості речовини еквівалентів nекв (Y):
Мекв (Y) \u003d mY / nекв (Y)
так як nекв
отже
Мекв (Y) \u003d МY / zY
де МY - молярна маса речовини Y, г / моль; nY - кількість речовини Y, моль; zY - число еквівалентності.
Концентрація речовини - фізична величина (розмірна або безрозмірна), яка визначає кількісний склад розчину, суміші або розплаву. Для вираження концентрації розчину застосовуються різні способи.
Молярна концентрація речовини В або концентрація кількості речовини - відношення кількості розчиненої речовини В до об'єму розчину, моль / дм3,
Св \u003d n в / Vp \u003d mв / Мв Vp
де nв - кількість речовини, моль; Vp - об'єм розчину, дм3; МB - молярна маса речовини, г / моль; mB - маса розчиненої речовини, м
Зручна у використанні скорочена форма запису одиниці молярної концентрації М \u003d моль / дм3.
Молярна концентрація еквівалентів речовини В - відношення кількості еквівалентів речовини В до об'єму розчину, моль / дм3? н:
Секв (В) \u003d n екв (В) / Vp \u003d mв / Мв Vp \u003d mв · zв / Мв Vp
де nекв - кількість речовини еквівалентів, моль; Мекв - молярна маса еквівалентів речовини, г / моль; zB - число еквівалентності.
Застосування термінів «нормальність» і «нормальна концентрація» і одиниць вимірювання г-екв / дм3, мг-екв / дм3 не рекомендується, як і символу N, для скороченого позначення молярної концентрації еквівалентів речовини.
Масова концентрація речовини В - відношення маси розчиненої речовини В до об'єму розчину, г / дм3,
Масова частка розчиненої речовини В - відношення маси розчиненої речовини В до маси розчину:
Св \u003d mв / mр \u003d mв / с Vp
де mр - маса розчину, г; с - щільність розчину, г / см3.
Вживання терміну «процентна концентрація» не рекомендується.
Молярна частка розчиненої речовини В - відношення кількості цієї речовини до сумарної кількості всіх речовин, що входять до складу розчину, включаючи розчинник,
XВ \u003d nВ /? ni,? ni \u003d nВ + n1 + n2 + ..... + ni
Моляльность речовини В в розчині - кількість розчиненої речовини В, що міститься в 1 кг розчинника, моль / кг,
Сm \u003d n в / ms \u003d mв / Мв · ms
де ms - маса розчинника, кг.
Титр - Титр розчину речовини В - концентрація стандартного розчину, рівна масі речовини В, що міститься в 1 см3 розчину, г / см3,
В даний час вживання багатьох термінів не рекомендується, але в практиці водопідготовки і на виробництві фахівці застосовують саме ці терміни й одиниці виміру, тому для усунення різночитань надалі будуть застосовуватися звичні терміни й одиниці виміру, а в дужках вказані нова термінологія.
Відповідно до закону еквівалентів, речовини реагують в еквівалентних кількостях:
nекв (Х) \u003d nекв (Y), а nекв (Х) \u003d Секв (Х) · Vx і nекв (Y) \u003d Секв (Y) · Vy
отже, можна записати
Секв (Х) · Vx \u003d Секв (Y) · Vy
де nекв (Х) і nекв (Y) - кількості речовини еквівалентів, моль; Секв (Х) і Секв (Y) - нормальні концентрації, г-екв / дм3 (атомні концентрації еквівалентів речовини, моль / дм3); VX і VY - обсяги реагують розчинів, дм3.
Припустимо, що необхідно визначити концентрацію розчину титруемого речовини X-- Секв (Х). Для цього точно відміряють аліквоту цього розчину VX. Потім проводять реакцію титрування розчином речовини Y концентрації Секв (Y) і відзначають, який обсяг розчину витрачено на титрування VY - титранту. Далі за законом еквівалентів можна розрахувати невідому концентрацію розчину речовини X:
Рівновага в розчинах. Справжні розчини і суспензії. Рівновага в системі «осад - насичений розчин». хімічна рівновага
Хімічні реакції можуть протікати таким чином, що взяті речовини повністю перетворюються на продукти реакції - як кажуть, реакція йде до кінця. Такі реакції називаються необоротними. Приклад незворотною реакції - розкладання перекису водню:
2Н2О2 \u003d 2Н2О + О2 ^
Оборотні реакції одночасно протікають в 2 протилежних напрямках. тому отримані в результаті реакції продукти взаємодіють один з одним з утворенням вихідних речовин .. Наприклад: при взаємодії парів йоду з воднем при 300? C утворюється іодістий водень:
Однак при 300? C йодистий водень розкладається:
Обидві реакції можна виразити одним загальним рівнянням, Замінивши знак рівності знаком оборотності:
Реакція між вихідними речовинами називається прямою реакцією, і швидкість її залежить від концентрації вихідних речовин. Хімічна реакція між продуктами називається зворотною реакцією, і швидкість її залежить від концентрації вихідних речовин. Хімічна реакція між продуктами називається зворотною реакцією, і швидкість її залежить від концентрації отриманих речовин. На початку оборотного процесу швидкість прямої реакції максимальна, а швидкість зворотної дорівнює нулю. У міру протікання процесу швидкість прямої реакції зменшується, тому що концентрація взятих речовин зменшується, а швидкість зворотної реакції збільшується, оскільки збільшується концентрація отриманих речовин. Коли швидкості обох реакцій стануть рівними, настає стан, який називається хімічним рівновагою. При хімічному рівновазі ні пряма, ні зворотна реакції не припиняються; обидві вони йдуть з однаковою швидкістю. Отже, хімічна рівновага є рухомим, динамічним рівновагою. На стан хімічної рівноваги роказивает вплив концентрація реагуючих речовин, температура, а для газоподібних речовин -Тиск системі ..
Змінюючи ці умови, можна зміщувати рівновагу вправо (при цьому збільшитися вихід продукту) або вліво. Зсув хім. рівноваги підпорядковується принципу Ле-Шательє:
При сталому рівновазі твір концентрацій продуктів реакції, поділене на твір концентрацій вихідних речовин (для даної реакції Т \u003d соnst) являє собою постійну величину, звану константою рівноваги.
При зміні зовнішніх умов хімічна рівновага зміщується в бік тієї реакції, яка послаблює це зовнішній вплив. Так, при підвищенні концентрації реагуючих речовин рівновага зміщується в бік утворення продуктів реакції. Введення в рівноважну систему додаткових кількостей кожного з реагуючих речовин прискорює ту реакцію, при якій воно витрачається. Збільшення концентрації вихідних речовин зміщує рівновагу в бік утворення продуктів реакції. Збільшення концентрації продуктів реакції зміщує рівновагу в бік утворення вихідних речовин.
Реакції, що протікають в процесі хімічного аналізу. Види реакцій. Характеристика. Типи хімічних реакцій
Хімічні реакції можна поділити на чотири основні типи:
|
розкладання |
з'єднання |
заміщення |
|
|
реакцією разложенія- називається така хім. реакція, в кіт. з одного складного вещ-ва виходить два або дек. простих або складних речовини: 2Н2О\u003e 2Н2 ^ + O2 ^ 3 |
Реакцією з'єднання називається така реакція, в рез-ті ко-торою з двох або кількох простих або складних речовин утворюється одна більш складна речовина: |
Реакцією заміщення називається реакція, що протікає між простим і складним речовинами, при кіт. атоми простий. вещ-ва заміщають атоми одного з елементів у складній речовині: Fe + CuCl2\u003e Cu + FeCl2 Zn + CuCl2\u003e ZnCl2 + Cu |
Реакцією обміну називаючи-ється реакція при якій два складних речовини обмінюється своїми складовими частинами, обра-чаплі два нових речовини: NaCl + AgNO3 \u003d AgCl + NaNO3 |
За виділення і поглинання енергії хімічні реакції ділять на екзотермічні, що йдуть з виділенням теплоти в навколишнє середовище і ендотермічні, що йдуть з поглощенітенм теплоти з навколишнього середовища
Наука про методи аналізу складу аналізованого речовини, (в широкому сенсі) і про методи всебічного хімічного дослідження речовин, що оточують нас на Землі називають аналітичної хімією. Предметом аналітичної хімії є теорія і практика різноманітних методів аналізу. Аналіз того чи іншого речовини проводять з метою встановлення його якісного або кількісного хімічного складу.
Завданням якісного аналізу є відкриття елементів, іноді сполук, що входять до складу досліджуваного речовини Кількісний аналіз дає можливість визначити кількісне співвідношення цих компонентів.
У якісному аналізі для встановлення складу аналізованого речовини до нього додають інші речовини, що викликають такі хімічні перетворення, які супроводжуються утворенням нових з'єднань, що володіють специфічними властивостями:
- - певним фізичним станом (осад, рідина, газ)
- - відомої розчинність в воді, кислотах, лугах і ін. Розчинниках
- - характерним кольором
- - кристалічної або аморфної структурою
- - запахом
Якісний аналіз при дослідженні складу невідомої речовини завжди передує кількісному, тому що вибір методу кількісного визначення складових частин аналізованого речовини залежить від даних, отриманих за допомогою якісного аналізу. Результати якісного аналізу не дають можливості судити про властивості досліджуваних матеріалів, так як властивості визначаються не тільки тим, з яких частин складається досліджуваний об'єкт, а й їх кількісним співвідношенням. Приступаючи до кількісного аналізу, необхідно точно знати якісний склад досліджуваного речовини; знаючи якісний склад речовини і приблизний зміст компонентів, можна правильно вибрати метод кількісного визначення даного нас елемента.
На практиці, що стоїть перед аналітиком завдання зазвичай значно спрощується завдяки тому, що якісний склад більшості досліджуваних матеріалів добре відомий
Методи кількісного аналізу
Методи кількісного аналізу в залежності від характеру експериментальної техніки, яка застосовується для кінцевого визначення складових частин аналізованого речовини ділять на 3 групи:
- - хімічні
- - фізичні
- - фізико-хімічні (інструментальні)
Фізичні методи - методи аналізу, за допомогою яких можна визначати склад досліджуваного речовини, не вдаючись до використання хімічних реакцій. До фізичних методів відносяться:
- - спектральний аналіз заснований на дослідженнях спектрів випускання (або випромінювання і поглинання досліджуваних речовин)
- - люмінісцентний (флуоресцентний) - аналіз, заснований на спостереженні люминисценции (світіння) аналізованих речовин, що викликається дією ультрафіолетових променів
- - ренгеноструктурного-заснований на використанні рентгенівських променів для дослідження будови речовини
- - мас-спектрометричний аналіз
- - методи, засновані на вимірі щільності досліджуваних сполук
Фізико-хімічні методи засновані на вивченні фізичних явищ, які відбуваються пріхіміческіх ракции, що супроводжуються зміною кольору розчину, інтенсивності забарвлення (колориметрия), електропровідності (кондуктометрія)
Хімічечкіе методи засновані на використанні хімічних властивостей елементів або іонів.
|
хімічні |
Фізико-хімічні |
||
|
Гравіметричний |
титриметричний |
колориметричний |
електрохімічний |
|
Метод кількісного аналізу, полягає в точному вимірі маси визначається компонента проби, виділеного у вигляді з'єднання відомого складу або в формі елемента. Класичне назву ваговій метод |
Метод кількісного аналізу заснований на вимірюванні об'єму (або маси) розчину реактиву відомої концентрації, що витрачається для реакції з обумовленою речовиною. Поділяються на кшталт реакцій на 4 методу:
|
Метод кількісного аналізу заснований на оцінці інтенсивності забарвлення розчину (візуально або за допомогою відповідних приладів). Фотометричні визначення можливо лише за умови, що забарвлення раст-злодіїв не надто интен-пасивного, тому для таких вимірів застосовують сильно разбана-лені розчини. На практиці фотометричні визначенні-нями особливо часто користуються тоді, коли зміст відповідного елемента в досліджуваному об'єкті мало і коли методи гравіметрііческого і титри-метричного аналізу виявляються непридатними. Широкому поширенню фотометричногометоду сприяє швидкість виконання ухвали. |
Метод кількісного аналізу, в ньому зберігається звичайний принцип тітріметрічес-ких визначень, але момент закінчення відповідної реак-ції встановлюють шляхом вимірювання електропровідності розчину (кондукт-метричний метод), або шляхом вимірювання потенціалу того чи іншого електрода, зануреного в досліджуваний розчин (потенциометрический метод) |
У кількісному аналізі розрізняють макро-, мікро- і підлозі мікро- методи.
При макроанализе беруть порівняно великі (близько 0,1 г і більше) навішування досліджуваного твердого речовини або великі обсяги розчинів (кілька десятків мілілітрів і більше). Основним робочим інструментом в цьому методі є аналітичні ваги, що дозволяють зважувати з точністю до 0,0001-0,0002 г залежно від конструкції ваг (тобто 0,1-0,2 мг).
В мікро- і полумикрометодом кількісного аналізу використовують навішування від 1 до 50 мг і обсяги розчину від десятих часток мілілітра до декількох мілілітрів. для цих методів застосовують більш чутливі ваги, наприклад мікроваги (точність зважування до 0,001 мг) а також більш точну апаратуру для вимірювання обсягів розчинів.
Об'ємний аналіз, сутність і характеристика методу. Поняття про титрування, титрі. Загальні прийоми титрування, способи установки титру
Титриметричний (об'ємний) аналіз Сутність аналізу.
Титриметричний аналіз щодо швидкості виконання дає величезну перевагу в порівнянні з гравіметричним аналізом. При титриметричному аналізі вимірюють обсяг витрачається на проведення реакції розчину реагенту, концентрація (або титр) якого завжди точно відома. Під титром зазвичай розуміють число грамів або міліграмів розчиненої речовини, що міститься в 1 мл розчину. Таким чином, в титриметричному аналізі кількісне визначення хімічних речовин здійснюється найчастіше шляхом точного вимірювання обсягів розчинів двох речовин, що вступають між собою в реакцію.
При аналізі титрує розчин реактиву поміщають в вимірювальний посудину, званий бюреткою, і потроху доливають його до досліджуваного розчину, до тих пір, поки той чи інший спосіб не буде встановлено, що витрачений кількість реактиву еквівалентно кількості визначається речовини. Ця операція називається титруванням
Тітруемих речовиною називають речовина, концентрацію розчину якого необхідно встановити. При цьому обсяг розчину титруемого речовини повинен бути відомий.
Титрантом називають розчин реагенту, який використовується для титрування, концентрація якого відома з високою точністю. Його часто називають стандартним (робочим) або титрованим розчином.
Розчин можна приготувати кількома способами:
- - за точною наважкою вихідної речовини (як вихідні речовини можна використовувати тільки хімічно чисті стійкі сполуки, склад яких суворо відповідає хімічній формулі, а також легко очищаються речовини);
- - по фіксанали (по строго певній кількості речовини, зазвичай 0,1 моль або його частка, вміщеної в скляну ампулу);
- - за приблизною навішування з подальшим визначенням концентрації по первинному стандарту (необхідно мати первинний стандарт - хімічно чиста речовина точно відомого складу, що відповідає відповідним вимогам);
- - шляхом розведення заздалегідь приготованого розчину з відомою концентрацією.
Титрування - основний прийом титриметрического аналізу, що полягає в поступовому додаванні розчину реагенту відомої концентрації з бюретки (титранту) до аналізованого розчину до досягнення точки еквівалентності. Часто фіксування точки еквівалентності. виявляється можливим завдяки тому, що пофарбований реагент в процесі реакції змінює своє забарвлення (при титруванні окисляемости). Або в досліджуваний розчин додаються речовини, що зазнають будь-яка зміна при титруванні і тим самим дозволяють фіксувати точку еквівалентності, ці речовини називаються індикаторами. Основною характеристикою індикаторів прийнято рахувати не значення кінцевої точки титрування, а інтервал переходу забарвлення індикатора. Зміна забарвлення індикатора стає помітним для людського очі не при конкретному значенні рТ,
Інтервал переходу кислотно-основних індикаторів
|
індикатор |
переходу, рН |
кислотна форма |
Основна форма |
||
|
Алізариновий жовтий |
фіолетова |
||||
|
тимолфталеїну |
безбарвна |
||||
|
фенолфталеїн |
безбарвна |
||||
|
крезоловий пурпурний |
пурпурова |
||||
|
феноловий червоний |
|||||
|
бромтимоловий синій |
|||||
|
металевий червоний |
|||||
|
метиловий оранжевий |
|||||
|
бромфеноловий синій |
Однак, навіть при наявності індикаторів застосування їх не завжди можливо. Зазвичай не можна титрувати з індикаторами сильно забарвлені або каламутні розчини, так як зміна забарвлення індикатора стає важко було розрізнити.
У таких випадках точку еквівалентності іноді фіксують щодо зміни деяких фізичних властивостей розчину при титруванні. На цьому принципі засновані електротітріметріческіе методи аналізу. Наприклад, кондуктометрический метод, при якому точку еквівалентності знаходять, вимірюючи електропровідність розчину; потенциометрический метод, заснований на вимірюванні окислювально-відновного потенціалу розчину (метод потенціометричного титрування).
Крім того, необхідно, щоб що додається титрує розчин реактиву витрачався виключно на реакцію з обумовленою речовиною, тобто при титруванні не повинні протікати побічні реакції, що роблять точне обчислення результатів аналізу неможливим. Точно так само необхідно відсутність в розчині речовин, що заважають течією реакції або перешкоджають фіксування точки еквівалентності.
Як реакція можна використовувати тільки ті хімічні взаємодії між тітруемих речовиною і титрантом, які відповідають наступним вимогам:
- 1) реакція повинна бути строго стехіометричної, тобто хімічний склад титруемого речовини, титранту і продуктів реакції повинен бути строго визначений і незмінний;
- 2) реакція повинна протікати швидко, оскільки протягом тривалого часу в розчині можуть відбутися зміни (за рахунок конкуруючих реакцій), природу і вплив яких на основну реакцію титрування досить складно передбачити і врахувати;
- 3) реакція повинна протікати кількісно (по можливості повністю), тобто константа рівноваги реакції титрування повинна бути якомога вище;
- 4) повинен існувати спосіб визначення кінця реакції. .
У титриметрии розрізняють наступні варіанти титрування:
- - метод прямого титрування. Титрант безпосередньо додають до тітруемих речовини. Даний метод застосовують, якщо всі вимоги, що пред'являються до реакції титрування виконуються;
- - метод зворотного титрування. До тітруемих речовини додають явний надлишок титранту, доводять реакцію до кінця, а потім титрують надлишок не прореагував титранту іншим титрантом, тобто титрант, який використовується в першій частині досвіду, сам перетворюється в тітруемих речовина у другій частині досвіду. Даний метод застосовують, якщо швидкість реакції мала, не вдається підібрати індикатор, спостерігаються побічні ефекти (наприклад, втрати визначається речовини внаслідок його летючості) або реакція відбувається не стехіометрично; - метод непрямого титрування по заступнику. Проводять сте-хіометріческую реакцію титруемого з'єднання з іншим реагентом, а вийшло в результаті цієї реакції нове з'єднання титрують відповідним титрантом. Метод застосовують, якщо реакція нестехіометричних або відбувається повільно.
розчинніназивається здатність речовини розчинятися в тому чи іншому розчиннику. Мірою розчинності речовини за даних умов є його зміст в насиченому розчині . Якщо в 100 г води розчиняється більше 10 г речовини, то така речовина називають добре розчинним. Якщо розчиняється менше 1 г речовини - речовина малорастворимо. Нарешті, речовина вважають практично нерозчинним, Якщо в розчин переходить менш 0,01 г речовини. Абсолютно нерозчинних речовин не буває. Навіть коли ми наливаємо воду в скляну посудину, дуже невелика частина молекул скла неминуче переходить в розчин.
Розчинність, виражена за допомогою маси речовини, яка може розчинитися в 100 г води при даній температурі, називають також коефіцієнтом розчинності.
Розчинність деяких речовин у воді при кімнатній температурі.
Розчинність більшості (але не всіх!) Твердих речовин зі збільшенням температури збільшується, а розчинність газів, навпаки, зменшується. Це пов'язано перш за все з тим, що молекули газів при тепловому русі здатні залишати розчин набагато легше, ніж молекули твердих речовин.
Якщо вимірювати розчинність речовин при різних температурах, то виявиться, що одні речовини помітно міняють свою розчинність в залежності від температури, інші - не дуже сильно
При розчинення твердий тіл у водіобсяг системи зазвичай змінюється незначітельно.Поетому розчинність речовин, що знаходяться в твердий стан, практично не залежить від тиску.
Рідини так само можуть розчиняться рідинах. Деякі з них необмежено розчинні одна в іншій, тобто змішуються один з одним в будь-яких пропорціях, як наприклад, спирт і вода, інші -взаємне розчиняються лише до певної межі. Так якщо збовтати діетиловий ефір з водою то утворюється два шари: верхній являє собою насичений розчин води в ефірі, а нижній - насичений розчин ефіру у воді. У більшості подібних випадків з підвищенням температури взаємна розчинність рідин збільшується до тих пір, поки не буде досягнута температура, при якій обидві рідини змішуються в будь-яких пропорціях.
Розчинення газів у водіявляє собою екзотермічний процес. Тому розчинність газів з підвищенням температури зменшується. Якщо залишити в теплому приміщенні стакан з холодною водою, То внутрішні стінки його покриваються бульбашками газу-це повітря, який був розчинений у воді, виділяється з неї внаслідок нагрівання. Кип'ятінням можна видалити з води весь розчинений в ній повітря.
