Дәріс 5. Ерітінділер

Мазмұ ны:

1. Ерітінділер. Ерітінділер концентрациясы

2. Кү шті жә не ә лсіз электролиттер.

3. Сутектік кө рсеткіш.

1. Ерітінділер деп екі не одан да кө п компонеттерден тұ ратын гомогенді жү йені атайды. Ерітінділер қ атты, сұ йық жә не газ тә різдес болады. Ерітінді еріген заттан жә не ерітікіштен тұ рады. Сұ йық ерітінділердің табиғ атта, техникада, тұ рмыста маң ызы зор. Заттың еруі екі процестен тұ рады:

Зат атомдарының (иондарының ) арасындағ ы химиялық байланыстар ү зіледі. Бұ л процесс жылу сің іру арқ ылы жү реді (Δ Н₁ > 0).

Еріген заттың бө лшектері (молекулалар, иондар) еріткіштің молекулаларымен ә рекеттесіп сольваттар немесе гидраттар тү зеді.

Бұ л процесс жылу бө ле жү реді (Δ Н₁ < 0). Еру жылуы осы екі жылудың қ осындысынан тұ рады. Δ Н_еру = (-Δ Н₁ )+(Δ Н₂)

Осы екі жылудың қ атынасына байланысты еру процесі эндо- немес экзотермиялық болады.

Концентрация - ерітінді немесе еріткіштің белгілі мө лшеріндегі еріген заттың мө лшері.

Ерітіндінің массасы тұ рақ ты болғ анда оның концентрациясы ү леспен немесе процентпен кө рсетіледі.

Массалық ү лес (W) - еріген зат массасы (m_{е. з.}) ерітінді массасының (m_ер) неше ү лесі екенін кө рсететін сан. W = (m_{е. з.})/ (m_ер)

Массалық ү лес ө лшемсіз шама, оны процентке айналдырғ анда 100-ге кө бейту керек: W = ((m_{е. з.})/ (m_ер))∙ 100%

Моляльдік концентрация 1кг еріткіште еріген заттың моль санымен ө лшенеді (моль/кг). С_m = (m_{е. з.}∙ 1000)/ (М_{е. з.}∙ m_ер-ш)

m_ер-ш- еріткіш массасы, г

m_{е. з}- еріген заттың массасы, г

М_{е. з.}- еріген заттың молярлық массасы.

Молярлық концентрация - 1л ерітіндіде еріген заттың моль санымен ө лшенеді. С_m = m_{е. з.}/МV

V- ерітінді кө лемі, л

Эквиваленттің молярлы концентрациясы (нормальдік концентрация) 1 л ерітіндіде еріген заттың эквивалент санымен ө лшенеді.

С_n= m_{е. з.} /M_э V

М_э- эквиваленттің молярлық массасы;

V- ерітінді кө лемі, л.

Титр дегеніміз 1 миллилитр ерітіндідегі еріген заттың грамм саны, г/мл.

Т = m_{е. з}/V

m_{е. з}- еріген зат массасы, г

V- ерітінді кө лемі, мл

2. Электролиттер - негіздер, қ ышқ ылдар, тұ здар, олардың балқ ымалары мен ерітінділері электр тоғ ын ө ткізеді. Электролиттер молекулаларының иондарғ а ыдырау процессін электролиттік диссоциация дейді. Оң зарадталғ ан иондар-катиондар, теріс зарядталғ ан иондар-аниондар деп аталады. Диссоциация қ айтымды процесс: молекулалардың иондарғ а ыдырауы тура реакция (диссоциация), ал иондардың қ айтадан молекулаларғ а бірігуі кері реакцияғ а (ассоциацияғ а) жатады.

Диссоциациялану дә режесі. Электролиттік диссоцияция кері процесс болғ андық тан, ерітіндіде иондар мен молекулалар бірге болады. Сондық тан электролиттер диссоциациялану дә режесімен сипатталады (α ).

Диссоциациялану дә режесі - иондарғ а ыдырағ ан молекулалар санының (N_g) жалпы ерітілген молекулалар санына (N_ε) қ атынасы α =N_g/N_ε немесе α =N_g/N_ε∙ 100%. Диссоциациялану дә режесінің сан мә ніне қ арай электролиттер шартты тү рде кү шті (α > 30%) ә лсіз (α < 3%) жә не орташа (α > 3-30%) болып ү ш топқ а бө лінеді.

Диссоциациялану константасы. Ә лсіз жә не орташа электролиттер молекулаларының иондарғ а ыдырауы аз мө лшерде жү ретін қ айтымды процесс. Сондық тан басқ а да қ айтымды химиялық процесстер сияқ ты ә лсіз электрлиттер диссоциациясына да массалар ә серлесу заң ын қ олдануғ а болады: КА↔ К⁺+А^-

К= [К⁺][ А^-]/[КА]

К- диссоциациялану константасы деп аталатын химиялық тепе-тең дік константасы. Электролиттік диссоциация константасының (К) мә ні неғ ұ рлым кө п болса, электролит молекулалары соғ ұ рлым иондарғ а кө п ыдырайды. Диссоциациялану константасы электролит кү шін диссоциация дә режесінен кө бірек сипаттайды.

Диссоциациялану константасы мен дә режесінің арасында тығ ыз байланыс бар. КА электролит бір катионғ а, бір анионғ а ыдырайтындық тан бұ л иондардың концентрациясы ө зара тең болады.

[К⁺]=[ А^-]=С_М∙ α

С_М- ерітіндісінің молярлық концентрациясы;

α - диссоциациялану дә режесі;

Иондарғ а ыдырамағ ан молекулардың концентрациясын [КА] былай кө рсетеді: [КА] = С_м – С_м∙ α = С_м(1-α )

К= (С_м∙ α ∙ С_м∙ α )/С_м(1-α )= (С_м∙ α ²)/(1-α )

Ә лсіз электролиттердің диссоциациялану дә режесі ө те аз болғ андық тан 1-α =1 болады. Сондық тан диссоциациялану константасы мынандай болады:

К= С_м∙ α ² немесе α = √ К/С_М

Бұ л тең деу электролит ерітіндісінің концентрациясының азаюына, яғ ни сұ йылуына байланысты оның диссоциациялану дә режесінің артатынын кө рсетеді (Оствальдтың сұ йылту заң ы).

Электролиттер ерітіндіде иондарғ а ыдырайтындық тан, электролиттер арасындағ ы реакция иондар арасындағ ы реакция болады.

3. Сутектік кө рсеткіш: Химиялық таза су электр тогын ө те нашар ө ткізеді. Судың иондарғ а диссоциациялануы: Н₂О ↔ Н⁺ + ОН^-

Массалар ә серлесу заң ын қ айтымды процеске қ олдануғ а болады:

К= [Н⁺]∙ [ОН^-]/[Н₂О] (1)

Мұ ндағ ы: К- судың диссоциация тұ рақ тысы. Оның 22⁰С- дағ ы мә ні 1, 8∙ 10^-16 тең, яғ ни К=1, 8∙ 10^-16.

«К» шамасы ө те аз болғ андық тан Н⁺ жә не ОН^- концентрациялары да ө те аз, сондық тан су концентрациясын Н₂О тұ рақ ты шама деп есептеуге болады, ол 1 л массасын судың молярлық массасына бө лгенге тең:

[Н₂О]= 1000: 18 = 55, 56 моль

Енді жоғ арыдағ ы тең деуді (1) былай да жазуғ а болады:

[Н⁺]∙ [ОН^-]= К[Н₂О]= К_с= 1, 8∙ 10^-16∙ 55, 56= 1∙ 10^-14 (22⁰С)

К_с- судың иондық кө бейтіндісі деп аталатын тұ рақ ты шама.

К_с= [Н⁺]∙ [ОН^-]=10^-14

К_с мә ні тұ рақ ты температурада ғ ана тұ рақ ты болады. Кез келген ерітіндіде сутегі мен гидроксид иондарының ә рқ айсысының концентрациясы нольге тең болмайды. Кез келген ерітіндіде ә рі сутегі ионы Н⁺, ә рі гидроксид ионы ОН^- болады.

Таза суда [Н⁺]= [ОН^-]= √ К_с = √ 10^-14 = 10^-7,

бұ дан 22⁰С да 1л суда 10^-7 моль сутегі иондары, 10^-7 моль гидроксид иондары болғ андығ ын кө реміз. Егер [Н⁺]≠ [ОН^-] онда ерітінді [Н⁺]> [ОН^-] қ ышқ ыл, [Н⁺]< [ОН^-] сілтілі болады. Кө п жағ дайда ерітіндінің қ ышқ ылдығ ын немесе сілтілігін анық тау ү шін сутегі иондарының концентрациясы қ олданылады. Бұ л жағ дайда нейтрал орта [Н⁺]= 10^-7, сілтілік ортада [Н⁺]< 10^-7, қ ышқ ылдық ортада [Н⁺]> 10^-7 болады.

Осындай дә реже кө рсеткіші теріс болып келетін сандарды қ олданып есептер шығ ару қ олайсыз болғ андық тан, сутегі иондарының концентрациясы сутектік кө рсеткіш (рН) арқ ылы белгілеу қ абылданғ ан.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒