Растворение как физико химический процесс

Химия. 11 класс

§ 23. Растворение как физико-химический процесс

Вы уже знакомы со смесями веществ — растворами и механическими смесями, их классификацией ( рис. 50 ). Напомним, что механические смеси образуются в результате простого перемешивания веществ без образования ими химической связи или других химических изменений. Каждый компонент такой механической (гетерогенной) смеси сохраняет свой состав и свойства.

Также вам уже известны растворы — гомогенные устойчивые системы переменного состава, состоящие из нескольких компонентов. Различают жидкие (водные и неводные), газообразные и твёрдые растворы. Некоторые их примеры приведены на рисунке 50. Мы будем рассматривать преимущественно водные растворы.

В отличие от механических смесей растворы однородны, то есть отсутствуют границы раздела фаз. Кроме того, растворы устойчивы, так как при неизменных условиях (концентрация растворённого вещества, температура, давление) они бесконечно долго остаются гомогенными системами.

Физико-химический процесс, при котором происходит взаимодействие частиц растворяемого вещества и растворителя с образованием гомогенной устойчивой системы переменного состава, называют растворением.

Химическая сторона процесса растворения заключается в разрушении связей между частицами растворяемого вещества и их взаимодействии с молекулами растворителя. При растворении протекают физические процессы взаимной диффузии частиц растворяемого вещества и молекул воды.

Источник

Процесс растворения – физико-химический процесс

Растворы.

Растворами называются гомогенные (однородные) системы, содержащие не менее двух веществ.

Растворы могут быть жидкими, твёрдыми и газообразными.

По растворимости все вещества делятся на хорошо растворимые, малорастворимые,практически нерастворимые.

Хорошо растворимые вещества:

— Твёрдые: сахар, большинство солей, сода, медный купорос, щавелевая кислота, лимонная кислота, щелочи NaOH, KОH.

— Газы: аммиак, хлороводород, бромоводород, йодоводород и т. д.

Малорастворимые вещества:

— Твёрдые: гипс, гидроксид кальция.

— Жидкости: диэтиловый эфир, анилин.

Практически нерастворимые вещества:

— Твёрдые: стекло, серебро, золото, медь, AgCl, BaSO₄, CaCO₃.

— Жидкости: жиры, растительное масло, нефть, нефтепродукты.

· Газы: благородные газы.

Абсолютно нерастворимых веществ не существует.

С увеличением температуры растворимость большинства твёрдых веществ увеличивается, а растворимость газообразных веществ уменьшается (кипение воды – выделяется кислород). Растворимость газообразных веществ увеличивается с повышением давления (получение газированной воды).

Процесс растворения – физико-химический процесс.

Физический процесс растворения заключается в разрушении межмолекулярных и меж ионных химических связей, кристаллической решётки, что сопровождается поглощением энергии – эндотермический процесс, а так же идёт распределение частиц растворённого вещества между молекулами растворителя (диффузия).

Химический процесс растворения заключается во взаимодействии частиц растворённого вещества с молекулами растворителя, что сопровождается выделением энергии – экзотермический процесс.

Таким образом, в целом процесс растворения веществ сопровождается выделением или поглощением энергии. Если на разрушение химических связей затрачивается больше энергии, чем её выделяется при взаимодействии частиц растворённого вещества с молекулами растворителя, то в процессе растворения энергия поглощается и наоборот. Например, с поглощением энергии идёт процесс растворения нитратов калия и аммония, хлорида натрия. С выделением энергии растворяется серная кислота, безводный сульфат меди (II), гидроксиды натрия, калия и др. вещества.

В зависимости от величины частиц растворённого вещества различают взвеси, истинные растворы и коллоидные растворы.

Суспензии – это дисперсные системы, где дисперсной фазой является твёрдое вещество, а дисперсионной средой – жидкость, причём твёрдое вещество нерастворимо в жидкости.

Например, глина, песок, мел в воде. Со временем частички, образующие взвесь, осаждаются, причём, чем они меньше, тем дольше сохраняется суспензия.

Эмульсии – это дисперсные системы, в которых дисперсная фаза и дисперсионная среда являются взаимно не смешивающимися жидкостями (нефть и нефтепродукты в воде, масло в воде). Со временем эмульсия расслаивается.

Частицы растворённого вещества из суспензий и эмульсий можно отделить отстаиванием и фильтрованием.

Коллоидные растворы занимают промежуточное положение между истинными растворами и взвесями. Это тонкодисперсные однородные системы. Такие частицы способны рассеивать свет, и их можно увидеть в ультрамикроскоп.

Коллоидные растворы делят на золи (коллоидные растворы) и гели (студни).

Коллоидные растворы сохраняются достаточно долго, но со временем осаждаются, а при нагревании или добавлении кислот, щелочей, солей, коагулируют (свёртываются).

Истинные растворы однородны (гомогенны), сохраняются сколь угодно долго, не фильтруются и не отстаиваются. Их нельзя увидеть даже в современные ультрамикроскопы, так как растворённое вещество раздроблено до молекул или ионов, а они не рассеивают свет. Это растворы кислот, щелочей, солей, сахар, спирт в воде.

По соотношению преобладания числа частиц, переходящих в раствор и удаляющихся из раствора, различают растворы насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные.

Раствор, в котором данное вещество при данной температуре больше не растворяется, (т. е., раствор, находящийся в равновесии с растворяемым веществом), называется насыщенным (всякая жидкость над осадком есть насыщенный раствор).

Раствор, в котором при данной температуре можно ещё растворить добавочное количество данного вещества, называется ненасыщенны. (раствор, который содержит меньшее количество растворённого вещества, чем в насыщенном растворе при тех же условиях).

Раствор, содержащий больше растворённого вещества, чем его должно быть в данных условиях в насыщенном растворе, называется пересыщенным. Такие растворы представляют собой неустойчивые, неравновесные системы, в которых наблюдается самопроизвольный переход в равновесное состояние. При этом выделяется избыток растворённого вещества (кристаллизация), и раствор становится насыщенным.

Насыщенные и ненасыщенные растворы нельзя путать с разбавленными и концентрированными растворами.

По относительным количествам растворённого вещества и растворителя растворы делятся на разбавленные и концентрированные.

Разбавленные растворы – это растворы с небольшим содержанием растворённого вещества.

Концентрированные растворы – это растворы с большим содержанием растворённого вещества.

Понятие разбавленный и концентрированный раствор является относительным. Иногда говорят «крепкий» раствор или «слабый» раствор. (Сказать точно, какой раствор серной кислоты является разбавленным, а какой концентрированным, нельзя.

Источник

Химия. 11 класс

§ 23. Растворение как физико-химический процесс

Вы уже знакомы со смесями веществ — растворами и механическими смесями, их классификацией ( рис. 50 ). Напомним, что механические смеси образуются в результате простого перемешивания веществ без образования ими химической связи или других химических изменений. Каждый компонент такой механической (гетерогенной) смеси сохраняет свой состав и свойства.

Также вам уже известны растворы — гомогенные устойчивые системы переменного состава, состоящие из нескольких компонентов. Различают жидкие (водные и неводные), газообразные и твёрдые растворы. Некоторые их примеры приведены на рисунке 50. Мы будем рассматривать преимущественно водные растворы.

В отличие от механических смесей растворы однородны, то есть отсутствуют границы раздела фаз. Кроме того, растворы устойчивы, так как при неизменных условиях (концентрация растворённого вещества, температура, давление) они бесконечно долго остаются гомогенными системами.

Физико-химический процесс, при котором происходит взаимодействие частиц растворяемого вещества и растворителя с образованием гомогенной устойчивой системы переменного состава, называют растворением.

Химическая сторона процесса растворения заключается в разрушении связей между частицами растворяемого вещества и их взаимодействии с молекулами растворителя. При растворении протекают физические процессы взаимной диффузии частиц растворяемого вещества и молекул воды.

Источник

Растворение как физико-химический процесс. Растворимость. Типы растворов

Урок 33. Химия 8 класс

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Растворение как физико-химический процесс. Растворимость. Типы растворов»

Растворы играют огромную роль в природе, науке и технике. Природная вода также являются раствором, ведь в ней содержатся растворенные вещества. В пресной воде солей мало, а в морской их содержится около 3,5 %. В первичном океане, из которого зародилась жизнь на Земле, содержание солей составляло около 1%. Как писал американский химик Лайнус Полинг: «Именно в этом растворе впервые развились живые организмы, и из этого раствора они получили ионы и молекулы, необходимые для их роста и жизни… С течением времени живые организмы изменялись и развивались, что позволило им покинуть водную среду и перейти на сушу и затем подняться в воздух. Они приобрели эту способность, сохранив в своих организмах водный раствор в виде жидкостей, содержащий необходимый запас ионов и молекул».

В каждой нашей клеточке напоминание о зарождении жизни. По нашим сосудам: артериям, венам и капиллярам тоже течет раствор, где содержание солей около 0,9%. Плазма крови, желудочный сок тоже являются растворами. Все физико-химические процессы, происходящие в живых организмах, протекают тоже в растворах. Природные водные растворы участвуют в почвообразовании и снабжают растения питательными веществами. Многие технологические процессы также протекают в растворах (получение бумаги, красок, металлов, удобрений, продуктов питания).

Растворы в организме человека

Растворы в промышленности

Растворы – это однородные смеси, состоящие из двух и более компонентов.

По агрегатному состоянию растворы делят на: твердые (например, сплавы металлов), жидкие (раствор сахара), газообразные (смесь газов – воздух). Наиболее распространены жидкие растворы.

Растворы состоят из растворителя и растворенного вещества (твердого, жидкого или газообразного). Растворителем может быть вода, тогда раствор является водным, а также бензин, эфир, спирт.

Как происходит растворение веществ?

Сторонники физической теории растворов, как Вант-Гофф, Аррениус, Оствальд, считали, что процесс растворения является результатом диффузии, т.е. проникновения молекул растворенного вещества между молекулами воды.

Сторонники химической теории растворов, одним из которых был Д. И. Менделеев, считали, что растворение является химическим взаимодействием растворенного вещества и воды.

В настоящее время принята физико-химическая теория растворов, которую ещё в 1906 г. предсказывал Д. И. Менделеев. Поэтому растворение является физико-химическим процессом.

Физическая сторона процесса заключается в разрушении кристаллической решетки вещества и равномерном распределении, по принципу диффузии, частиц растворенного вещества среди молекул растворителя. Химическая сторона процесса проявляется во взаимодействии частиц растворенного вещества с молекулами растворителя.

В результате взаимодействия растворенного вещества и воды образуются гидраты. Растворение сопровождается тепловыми эффектами: при растворении серной кислоты воду добавляют к кислоте, из-за сильного разогревания раствора, т.е. теплота выделяется, а при растворении нитрата аммония, хлорида натрия, теплота, наоборот, поглощается.

Кроме гидратов есть еще кристаллогидраты, т.е. это кристаллические вещества, содержащие молекулы воды. Вода, входящая в их состав – кристаллизационная. Примером кристаллогидратов служит медный купорос – CuSO₄ · 5H₂O. Медный купорос является веществом голубого цвета, а безводный сульфат меди (II) – белый, при растворении в воде, раствор становится голубого цвета.

Растворимость веществ в воде зависит от температуры. Растворимость в воде твердых веществ при повышении температуры увеличивается, а газов, наоборот, уменьшается.

Если растворить в воде хлорид калия, то при комнатной температуре может раствориться только 34,4 г в 100 г воды. Если добавить больше соли, то сколько бы мы не перемешивали, соль не раствориться в воде, т.е. этот раствор уже насыщенный. Раствор, в котором при данной температуре вещество больше не растворяется является насыщенным. Если растворить не 34,4 г соли, а меньше, то раствор будет ненасыщенным. Т.е. раствор, в котором при данной температуре вещество ещё может раствориться, называют ненасыщенным.

При охлаждении насыщенного раствора возникает избыток растворенного вещества, если оно не выпадает в осадок, то образуется перенасыщенный раствор. Перенасыщенным называют такой раствор, в котором при данной температуре находится в растворенном состоянии больше вещества, чем в его насыщенном растворе при тех же условиях.

Перенасыщенный раствор можно легко приготовить. Для этого нужно приготовить насыщенный раствор соли при высокой температуре, затем избыток соли отфильтровать, накрыть сосуд и охладить при комнатной температуре. Этот раствор может храниться довольно долго, но если в него внести стеклянную палочку, на которой будет несколько крупинок этой соли, то начнется ее кристаллизация из раствора. В мертвом море концентрация соли так велика, что помещенные сюда предметы, начинают покрываться кристаллами.

По растворимости вещества делятся на хорошо растворимые, если при комнатной температуре в 100 г воды растворяется более 1 г вещества, если меньше 1 г вещества, то такие вещества являются малорастворимыми, и если вещества растворяется меньше 0,01 г на 100 г воды, то такие вещества относятся к практически нерастворимым. Совершенно нерастворимых веществ нет. Даже атомы серебра чуть-чуть переходят в раствор из изделий, помещенных в воду.

Источник

§ 23. Растворение как физико-химический процесс

Оглавление

Вы уже знакомы со смесями веществ — растворами и механическими смесями, их классификацией ( рис. 50 ). Напомним, что механические смеси образуются в результате простого перемешивания веществ без образования ими химической связи или других химических изменений. Каждый компонент такой механической (гетерогенной) смеси сохраняет свой состав и свойства.

Также вам уже известны растворы — гомогенные устойчивые системы переменного состава, состоящие из нескольких компонентов. Различают жидкие (водные и неводные), газообразные и твёрдые растворы. Некоторые их примеры приведены на рисунке 50. Мы будем рассматривать преимущественно водные растворы.

В отличие от механических смесей растворы однородны, то есть отсутствуют границы раздела фаз. Кроме того, растворы устойчивы, так как при неизменных условиях (концентрация растворённого вещества, температура, давление) они бесконечно долго остаются гомогенными системами.

Физико-химический процесс, при котором происходит взаимодействие частиц растворяемого вещества и растворителя с образованием гомогенной устойчивой системы переменного состава, называют растворением.

Химическая сторона процесса растворения заключается в разрушении связей между частицами растворяемого вещества и их взаимодействии с молекулами растворителя. При растворении протекают физические процессы взаимной диффузии частиц растворяемого вещества и молекул воды.

*Твёрдые, жидкие и газообразные растворы

Растворитель — это компонент раствора, агрегатное состояние которого не изменяется при образовании раствора.

В жидких растворах и смесях газов растворитель — обычно компонент, количество которого в растворе преобладает. Тем не менее в водных растворах, независимо от концентрации растворённого вещества, растворителем считают воду, например раствор серной кислоты с массовой долей 98 %, медицинский спирт с массовой долей этанола 97 %.

В твёрдых веществах могут быть растворены газы, жидкости или другие твёрдые вещества. Так, в металлах хорошо растворяется газообразный водород: 900 объёмов в одном объёме палладия при 80 °С. В одном объёме платины при 450 °С растворяется около 70 объёмов кислорода. Эти твёрдые растворы обладают повышенной каталитической активностью во многих окислительно-восстановительных процессах.

Образование твёрдых растворов высокомолекулярных соединений с жидкими пластификаторами имеет важное значение в химии полимеров. Например, в присутствии пластификаторов жёсткий поливинилхлорид, из которого делают оконные рамы и виниловый сайдинг, превращается в гораздо более гибкий материал, что позволяет изготавливать из него шланги, оболочку электрических кабелей и т. п.

Образование твёрдых растворов происходит при легировании металлов и их сплавов — добавлении в состав основного материала небольших количеств особых примесей для улучшения его физических и химических свойств: износостойкости, прочности, пластичности, коррозионной стойкости. Полупроводниковые материалы на основе твёрдых растворов незаменимы в производстве изделий электронной техники.

Пример газообразного раствора — это воздух, представляющий собой смесь газообразных кислорода, азота, углекислого газа и благородных газов, паров воды, в которой преобладает азот.

Примерами жидких растворов являются нефть — смесь жидких углеводородов, уксус — раствор уксусной кислоты в воде. Вода — самый распространённый растворитель. Главной причиной проявления водой свойств хорошего растворителя, в частности солей и молекулярных соединений с полярными связями, является строение её полярных молекул, представляющих собой диполи. Растворяющие свойства воды значительно усиливает её способность образовывать межмолекулярные водородные связи с полярными молекулами.

Итак, жидкие и твёрдые растворы — это не механическая смесь частиц растворителя и растворённого вещества, а продукт физико-химических процессов, в результате которых исчезает межфазная граница и образуется гомогенная система.

По мере растворения вещества его концентрация в растворе повышается, а сам процесс замедляется. В насыщенном растворе избыток нерастворённого вещества находится в подвижном равновесии с раствором: скорость растворения частиц вещества равна скорости их возвращения из раствора обратно в исходную фазу (газ, жидкость или кристалл).

Между частицами растворённого вещества и растворителя имеет место электростатическое взаимодействие. Оно реализуется при растворении в воде электролитов — солей, щелочей и др., когда полярные молекулы воды связываются силами кулоновского притяжения с катионами и анионами электролита.

Межмолекулярное взаимодействие растворённого вещества и растворителя может происходить посредством образования водородных связей, например, между молекулами воды и спиртов, аминов, аммиака и др.

Взаимодействие молекул растворителя и частиц растворяемого вещества имеет определяющее значение. Так, гелий — это газ, состоящий из самых маленьких атомов, и одновременно наименее растворимый в воде газ. Следовательно, растворимость вещества — это не способность его частиц размещаться между молекулами воды (или иного растворителя), а способность с ними взаимодействовать.

Тепловые явления при растворении

Для разрыва химических связей между частицами растворяемого вещества необходимо затратить энергию. Следовательно, количество теплоты в системе убывает и первая стадия растворения — это эндотермический процесс. При связывании частиц растворяемого вещества и растворителя на второй стадии процесса растворения энергия, наоборот, выделяется. Это экзотермический процесс, количество теплоты возрастает. Суммарный тепловой эффект процесса растворения равен сумме двух величин:

Q_{(растворения)} = –Q_{(разрыв химических связей)} + Q_{(образование химических связей)}.

Экспериментальные данные показывают, что при растворении твёрдых веществ в одних случаях теплота выделяется, а в других — поглощается. Например, при растворении в воде нитрата аммония NH₄NO₃ наблюдается сильное охлаждение раствора. Причина заключается в том, что количество теплоты, выделяющейся при взаимодействии катионов и анионов с молекулами воды, меньше количества теплоты, затрачиваемой на разрыв ионных связей в кристаллах нитрата аммония ( Q_{(растворения)} = –26,4 кДж/моль ). Другой пример — растворение в воде гидроксида калия, которое сопровождается сильным разогреванием раствора. В этом случае энергия, выделяемая при взаимодействии ионов K + и OH – с молекулами воды, больше, чем энергия, затрачиваемая на разрыв связей между этими ионами в кристаллическом KOH ( Q_{(растворения)} = +55,6 кДж/моль ).

Растворение газов и жидкостей в воде обычно сопровождается выделением теплоты, так как практически отсутствуют затраты энергии на разрушение связей между молекулами исходного вещества.

Растворимость веществ в воде

Как правило, хорошо растворяются друг в друге подобные по физическим и химическим свойствам вещества, то есть действует эмпирическое правило «подобное растворяется в подобном». Например, вещества, состоящие из полярных молекул, и вещества с ионным типом химической связи хорошо растворяются в полярных растворителях (вода, этанол). Неполярные вещества хорошо растворяются в неполярных растворителях (бензол, толуол).

Нерастворимые газы (например, He, Ne, H₂, N₂, CO) имеют растворимость менее 2 см 3 /100 г воды. Нерастворимыми в воде являются многие твёрдые вещества: оксиды (например, CuO, ZnO, Fe₂O₃, Cr₂O₃, Al₂O₃, SiO₂), приведённые в таблице растворимости со знаком Н, а также соли и основания. Нерастворимы в воде жидкие и твёрдые алканы и циклоалканы.

К малорастворимым в воде (в таблице растворимости отмечены М) относятся твёрдые вещества: Ca(OH)₂, LiF, BaF₂, MgCO₃, Li₃PO₄, жидкие: бензол, толуол, CCl₄, CHCl₃, CH₂Cl₂, газы: Ar, Kr, Xe, O₂, NO, N₂O, газообразные алканы и алкены.

Растворимыми в воде веществами (в таблице растворимости отмечены Р) являются:

Растворяя вещество в воде, можно получить насыщенные и ненасыщенные растворы.

Насыщенным называют такой раствор, в котором при заданной температуре вещество больше не растворяется. Соответственно, в ненасыщенном растворе можно растворить дополнительное количество вещества.

Именно к насыщенным растворам относится количественная характеристика способности вещества к растворению, или растворимость. Растворимость измеряют, определяя содержание растворённого вещества в его насыщенном растворе при заданной температуре.

Растворимость газа определяют как максимальный объём газа (V, см 3 ), растворяющегося в 100 г растворителя при заданных температуре и давлении. Часто используют такую единицу измерения, как количество объёмов растворённого газа на один объём воды.

Растворимость нередко измеряют и в других величинах, указывая массовую долю или молярную концентрацию растворённого вещества в насыщенном растворе. Эти же величины применяют для количественного выражения состава ненасыщенных растворов. К этим величинам вы обратитесь, изучая материал следующего параграфа.

Как вам уже известно, вещества по растворимости в воде условно делят на три группы (см. второй форзац). Вещество считают растворимым, если при 20 °С растворяется более 1 г вещества в 100 г воды или 100 см 3 в 100 г воды в случае газов. Вещество малорастворимо, если его растворимость находится в пределах от 0,01 до 1 г в 100 г воды, и практически нерастворимо при растворимости менее 0,01 г в 100 г воды.

Растворимость твёрдых и жидких веществ зависит от их природы и температуры раствора. С увеличением температуры растворимость большинства твёрдых веществ и жидкостей заметно возрастает ( рис. 51 ). При охлаждении, соответственно, растворимость уменьшается и часть вещества выпадает в виде осадка — кристаллизуется.

Кристаллизация играет огромную роль в природе: она приводит к образованию многих минералов, например галита (NaCl), сильвина (KCl), сталактитов и сталагмитов (СаСО₃). В промышленности методом кристаллизации выращивают крупные кристаллы NaCl, LiF для оптических приборов, кристаллы SiO₂ для ультразвуковых генераторов, микрофонов и др.

Некоторые жидкости, такие как H₂SO₄, HNO₃, HF ( t_кип. = 19,5 °C ), CH₃COOH, HCOOH, CH₃OH, C₂H₅OH, этиленгликоль, глицерин, ацетон, смешиваются с водой в любых соотношениях, поэтому говорят об их неограниченной растворимости.

Повторная кристаллизация соединений из их насыщенного раствора путём его охлаждения или упаривания части растворителя называется перекристаллизацией и лежит в основе метода очистки твёрдых веществ. В процессе перекристаллизации растворимые примеси обычно остаются в растворе и в осадок не выпадают, поскольку образуют ненасыщенный раствор.

Если в насыщенный раствор вещества поместить его маленький кристаллик, то по мере испарения растворителя на поверхности этого кристаллика будет осаждаться растворённое вещество и образуется большой однородный кристалл (рис. 53.1).

Гидраты и кристаллогидраты

В ряде случаев в результате физико-химического взаимодействия частиц растворённого вещества с водой образуются соединения — гидраты. Такой процесс называют гидратацией. Молекулы воды при этом не разрушаются, а связываются с молекулами или ионами растворённого вещества.

Гидраты — это продукты присоединения воды к неорганическим и органическим веществам, в которых молекула воды присутствует в виде отдельной структурной единицы.

Многие гидраты легко распадаются, хотя могут образовывать и устойчивые соединения. В ряде случаев после упаривания растворителя и кристаллизации растворённого соединения можно выделить кристаллогидраты.

Кристаллогидраты — это кристаллические продукты присоединения воды к неорганическим и органическим веществам, имеющие определённый состав и включающие молекулы воды в виде отдельной структурной единицы. Вода, входящая в состав кристаллогидратов, называется кристаллизационной.

Молекулы воды в гидратах связываются с молекулами или ионами растворённого вещества за счёт донорно-акцепторного, электростатического взаимодействия или образования водородных связей.

В гидратах молекулы или ионы растворённого вещества оказываются окружёнными более или менее тесно связанными с ними молекулами воды, число которых может меняться.

Гидратную теорию растворов предложил Д. И. Менделеев. Он писал: «Растворы суть химические соединения, определяемые силами, действующими между растворителем и растворённым телом».

Тот факт, что образование растворов в значительной степени является химическим взаимодействием, подтверждается не только выделением или поглощением теплоты при растворении, но и уменьшением объёма раствора в сравнении с исходным суммарным объёмом его компонентов. Например, при смешивании 50 мл этанола с 50 мл воды образуется 97 мл раствора. Раствор при этом немного нагревается.

В таблице 15.1 приведены примеры наиболее распространённых кристаллогидратов.

Таблица 15.1. Формулы, внешний вид и названия кристаллогидратов

Название кристаллогидрата	Химическая формула	Внешний вид
Кристаллическая сода, декагидрат карбоната натрия	Na2CO3 · 10H2O
Медный купорос, пентагидрат сульфата меди(II)	CuSO4 · 5H2O
Железный купорос, гептагидрат сульфата железа(II)	FeSO4 · 7H2O
Цинковый купорос, гептагидрат сульфата цинка(II)	ZnSO4 · 7H2O
Глауберова соль, декагидрат сульфата натрия	Na2SO4 · 10H2O
Гипс, дигидрат сульфата кальция	CaSO4 · 2H2O

Растворы — гомогенные устойчивые системы переменного состава, состоящие из нескольких компонентов.

Растворение — это физико-химический процесс, сопровождающийся выделением или поглощением теплоты.

Растворимость веществ зависит от их природы и температуры. На растворимость газов влияет давление.

Кристаллогидраты — это кристаллические продукты присоединения воды к неорганическим и органическим веществам, имеющие определённый состав и включающие молекулы воды в виде отдельной структурной единицы.

Вопросы, задания, задачи

1. Приведите примеры твёрдых, жидких и газообразных растворов. Укажите области применения твёрдых растворов.

2. Укажите основные различия между раствором и механической смесью веществ.

3. Пользуясь данными таблицы растворимости на форзаце учебника, приведите по два примера:

Запишите их формулы.

4. Даны соединения: хлороводород, нитрат калия, хлорид калия, хлорид натрия, оксид серы(IV), аммиак. С помощью кривых растворимости ( рис. 51 ), а также знаний о растворимости газов определите вещества, растворимость которых в воде при повышении температуры:

5. Назовите процессы взаимодействия между молекулами воды и растворяемым веществом при образовании водного раствора.

7. Растворимость натриевой селитры NaNO₃ при 10 °С равна 80 г на 100 г воды. Определите массовую долю соли в насыщенном растворе при этой температуре.

9. Рассчитайте, на сколько граммов различается масса 500 г безводного сульфата кальция и его двухводного кристаллогидрата (гипса).

1. Процесс растворения NaCl в воде сопровождается:

2. Декагидрату сульфата натрия соответствует формула:

3. К раствору относятся системы:

4. Растворимость газа в воде можно увеличить:

5. Растворимость нитрата калия s 10 (KNO₃) = 60 г/100 г воды. Его раствор с массовой долей 0,375 является:

Источник