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.