Межмолекулярное взаимодействие

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

Основные понятия

Первый закон (начало) термодинамики

Теплота реакции и энтальпия

Стандартная теплота (энтальпия) образования соединения

Стандартная энтальпия сгорания, химической связи, энтальпия сублимации, испарения и плавления

Закон Гесса

Второй закон (начало) термодинамики

Статистическая интерпретация понятия энтропии

Свободная энергия Гиббса

Направление протекания реакций

Фазовые переходы

ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ

Скорость химической реакции

Факторы, влияющие на скорость химической реакции

Экспериментальные методы определения констант скорости химической реакции

Сложные реакции

Химическое равновесие

Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования Международный государственный экологический университет им. А.Д. Сахарова

Факультет экологической медицины

Кафедра биохимии и биофизики

А.Н. Пырко

Общая и неорганическая химия

Курс лекций

Часть I I

Минск 2011

УДК 54(075.8)

ББК 24

Автор:

доцент кафедры биохимии и биофизики, канд. хим. наук А.Н. Пырко.

Рецензенты:

Рецензенты:

Кафедра химии Белорусского государственного педагогического университета имени Максима Танка

Заведующий отделом органической химии ГНУ «Институт физико-органической химии НАН Беларуси, член-корреспондент НАН Беларуси, доктор химических наук, профессор В. И. Поткин

Заведующий кафедрой экологической медицины и радиобиологии, канд. биол. наук, доцент В.Д. Свирид.

Рекомендовано Советом Международного государственного экологического университета им. А.Д. Сахарова, протокол 11 от 16.04.2012 г.

Пырко А. Н.

Общая и неорганическая химия: курс лекций. Часть I I / А. Н. Пырко. Мн. 2010. 94 с.

Издание подготовлено в соответствии с учебными программами курсов «Химия» раздел «Общая и неорганическая химия» и включает курс лекций, список литературы по данному разделу. Предназначен для студентов специальностей: «Медико- биологическое дело», «Экологическая медицина», «Биоэкология» и «Энергоэффективные технологии и энергетический менеджмент».

Ó Пырко А. Н., 2012

Ó Учреждение образования Международный государственный экологический университет им. А.Д. Сахарова, 2012

РАСТВОРЫ

Дисперсные системы

Гетерогенные системы, состоящие из сплошной непрерывной фазы – дисперсионной среды и находящихся в этой среде раздробленных частиц того или иного размера и формы – дисперсной фазы называются дисперсной системой.

Обязательным условием получения дисперсных систем является взаимная нерастворимость диспергируемого вещества вещества и дисперсионной среды

Различают:

Грубодисперсные системы (размер частиц дисперсной фазы > 10^-6 м)

Предельно-высоко-дисперсные или коллоидные (размер частиц дисперсной фазы составляет 10^-9 – 10^-7 м). В таблице 1.1 приведены примеры различных дисперсных систем.

Таблица 1.1. Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию

Дисперсионная среда / Дисперсная фаза	газ	жидкость	твердая
Газ (а э р о з о л и)	неизвестны	туман	дым, пыль
жидкость	пена	эмульсия (молоко)	суспензия
твердая	пористое тело (кирпич)

Гомогенные системы, в которых диспергируемое вещество распадается до отдельных ионов и молекул (размер частиц диспергируемого вещества составляет 10^-10 - 10^-9м) называются растворами. “Гомогенные” в определении раствора означает, что компоненты раздроблены до отдельных молекул, атомов или ионов и эти частицы равномерно перемешаны. Простейшие составные части раствора, которые могут быть выделены в чистом виде, называются компонентами раствора. Обычно компонент, находящийся в избытке, считают растворителем, а остальные – растворенными веществами. Если один из компонентов – вода, то ее обычно принимают за растворитель.
Причины образования растворов

Растворы (истинные) - это гомогенные системы переменного состава, состоящие минимум из двух компонентов и, в отличие от соединений переменного состава, содержание хотя бы одного компонента можно довести до 100%, не нарушая гомогенности. Этот компонент называется растворителем. Смесь спирта с водой можно разбавить любым количеством воды, все равно получится гомогенный раствор, и так – до практически чистой воды. Аналогично можно добавлять к раствору спирт, пока концентрация воды не дойдет практически до нуля. Здесь любое из двух веществ можно считать растворителем. Поваренной соли в воде нельзя растворить более 28%. Если добавлять больше соли, она не растворяется, получается гетерогенная система. Растворитель здесь не соль, а вода. Не потому, что ее больше, а потому что она составляет с раствором единую фазу. Растворителя может быть и меньше, чем растворенного вещества. Например, растворимость нитрата серебра в воде при 20°С – 70%, а при 100° - 90%. Воды в насыщенном растворе всего 30-10%, но растворитель – именно вода, а не нитрат серебра, потому что он твердый, а раствор жидкий. Это две разные фазы.

Растворы – не обязательно жидкие. Они могут быть газообразными (воздух) и твердыми. Нержавеющая сталь – это твердый раствор хрома (иногда и никеля) в железе. Там нет кристаллов железа и кристаллов хрома, есть кристаллы твердого раствора, где атомы железа расположены вперемешку с атомами хрома. Газы при невысоких давлениях смешиваются неограниченно – в любых соотношениях, а в жидком и твердом состоянии растворимость может быть как неограниченной (вода-спирт, Fe-Cr, KCl-KBr), так и ограниченной (вода-диэтиловый эфир, Sn-Pb, KCl-NaCl). Демонстрация: вода с эфиром расслаивается, сульфатом меди обнаруживаем воду в эфирном слое, пары водного слоя горят.