![]() Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
![]() Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
![]() |
Осмос и осмотическое давление
К коллигативным свойствам растворов относятся осмос и вызываемое им осмотическое давление. В сосуд, разделенный полунепроницаемой перегородкой АВ (мембраной) с одной стороны помещен раствор сахара в воде, с другой стороны чистая вода (растворитель). Полунепроницаемая перегородка АВ пропускает в обе стороны молекулы воды, но не пропускает молекулы растворенного вещества (сахар). Примером полунепроницаемой перегородки может быть бычий пузырь. Концентрация растворителя (вода) по обе стороны полунепроницаемой перегородки будет неодинакова. В правой части сосуда некоторый объем занимают молекулы растворенного вещества и концентрация растворителя будет меньше, чем в левой части сосуда с чистым растворителем. Растворитель из области более высокой концентрации самопроизвольно будет перемещаться в область с меньшей концентрацией, т.е. из левой части сосуда в правую. Это перемещение называют осмосом, которое на рис. покажем стрелками. Осмос – это самопроизвольный процесс перехода растворителя через полунепроницаемую перегородку (мембрану) из растворителя в раствор или из менее концентрированного раствора в более концентрированный. При переходе воды из левой части сосуда в правую, в этой части сосуда будет увеличиваться уровень жидкости на величину h. Одновременно на эту же величину h уровень жидкости в левой части сосуда понизится. Разность между уровнями жидкости в левом и правом коленах, при которой прекращается переход растворителя, определяет величину осмотического давления. Осмотическое давление можно выразить следующим образом:
Это уравнение по имени автора называется уравнением Вант-Гоффа. Для молярной концентрации (С=n/V): Уравнение Вант-Гоффа показывает, что осмос и вызванное им осмотическое давление зависят только от количества растворенного вещества, а не от его природы (коллигативные свойства). Уравнение Вант-Гоффа напоминает уравнение состояния идеального газа pV=nRT. Подобное совпадение не случайно – оба уравнения отражают фундаментальное сходство систем на молекулярном уровне. В условиях равновесия осмотической системы растворенное вещество аналогично атомам идеального газа. Растворитель является лишь носителем растворенного вещества подобно роли вакуума для идеального газа. Уравнение Вант-Гоффа позволяет рассчитать осмотическое давление, которое численно равно избыточному внешнему давлению, которое следует приложить к раствору, чтобы предотвратить осмос и восстановить одинаковый уровень жидкости раствора и растворителя, разделенных между собой полунепроницаемой перегородкой.
Пример. Рассчитать осмотическое давление
Осмос и осмотическое давление играют существенную роль в жизни растений и живых организмов. Так, оболочка клеток выполняет роль полупроницаемой мембраны.
Изотонический коэффициент i (коэффициент Вант-Гоффа).
Мы показали, что повышение температуры кипения определяется уравнением: Отсюда молекулярная масса растворенного вещества: Для многих случаев экспериментальная молярная масса практически равна истинной молярной массе. Но в ряде случаев экспериментальная молярная масса очень сильно отличается от истинной. Дело в том, что эти эффекты пропорциональны числу растворенных частиц.
Например, при растворении сахара в растворе есть одна частица сахара С сахар 1 частица С а при растворении KCl образуются две частицы KCl 2 частицы KCl Т.к. В случае электролитов вводится понятие изотонического коэффициента (коэффицента Вант – Гоффа i), который показывает, во сколько раз увеличивается число частиц в растворе в результате диссоциации. В общем случае изотонический коэффициент равен:
Na Однако при растворении не все молекулы электролита распадаются на ионы, оценивается степенью электролитической диссоциации, или просто степенью диссоциации, которую обычно обозначают Пусть растворили N молекул вещества степень диссоциации равна:
Тогда число продиссоциировавших молекул: N Неподвергшихся диссоциации молекул в растворе: N Пусть при диссоциации одной молекулы образуется 2 иона (обозначим число ионов, на которые распадается молекула через N Число растворенных частиц = N Тогда изотонический коэффициент равен i = i = 1- i = 1+
Пример. Пусть хлорид натрия неполностью диссоциирует на ионы:
Тогда изотонический коэффициент равен: i=1+
Изотонический коэффициент характеризует такие коллигативные свойства растворов электролитов, как повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания, осмотическое давление и давление пара растворителя над раствором. Для растворов электролитов повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания будут описываться следующими выражениями:
где m – моляльность раствора. На основании вышеприведенных формул можно вывести формулу для определения истинной молярной массы вещества:
Однако, при отделении молярной массы растворенного вещества большое значение имеет выбор растворителя. Например, криоскопическим методом определили молярную массу уксусной кислоты. В водном растворе молярная масса CH
В воде это невозможно, т.к. вода сама образует водородные связи: CH
Date: 2016-02-19; view: 609; Нарушение авторских прав |