Tipuri de șlamuri

unde p - presiunea osmotică Pa; C - concentrația molară a soluției în mol / dm 3.

Presiunea osmotică - o presiune care este observată în soluție și loviturile cauzate de particulele de solut pe peretele vasului. Aceasta este măsurată cu ajutorul unui dispozitiv numit Osmometre. Cel mai simplu Osmometrul este format din vas larg cu celula solvent și osmotic cu un fund de celule soluție acoperit cu o membrană semipermeabilă. Membranele capabile să treacă particule solvent și reține particulele de solut.

Osmometrul aplică două forțe opuse: forța presiunii osmotice, care promovează absorbția solventului în Osmometrul și Osmometrul hidrostatică presiunii coloanei de fluid, care împiedică și, eventual, a opri solventul de absorbție osmotică. In momentul de fata presiunii osmotice de echilibru poate fi calculat conform ecuației:

în care r - densitatea soluției; h - înălțimea de ridicare a unei soluții coloidale în Osmometrul.

Pentru soluții de electrolit al presiunii osmotice detectat pe osmometru întotdeauna mai mare decât cea calculată din ecuația (7.11). Acest lucru se datorează faptului că moleculele de electrolit disociază în ioni, adică, creșterea numărului total de particule în soluție, și, prin urmare, presiunea osmotică. De aceea van't Hoff a introdus factor Van't Hoff (i), care arată cât de multe ori presiunea osmotică, determinată empiric mai calculat:

factor Van't Hoff calculat prin ecuația Arrhenius:

i = 1 + (k - 1) a, (7.14)

unde k - numărul de ioni în electrolit care disociază (de exemplu, AlCl3 = Al +3 + 3Cl - k = 4); a - gradul de disociere a electrolitului, care arată fracțiunea de molecule de electrolit disociat.

a = numărul de particule supuse la disociere

numărul total de particule în soluție

Raportul Izotonice variază de la 1 la 5, și se aplică numai solut. Pentru soluții de electrolit diluate ale ecuației (7.8, 7.9 și 7.11) au forma:

legea lui Raoult și van't Hoff observate numai în soluții diluate. Odată cu creșterea concentrației solutului crește abaterile de la legile ideale de soluții. Aceste abateri sunt cauzate de diferite tipuri de interacțiuni între particulele solut și solut și solvent. Contabilizarea efectelor asupra proprietăților soluțiilor ale acestor interacțiuni este foarte complexă și nu întotdeauna este fezabilă. Prin urmare, sa propus să se mențină pentru a descrie proprietățile soluțiilor tuturor legilor generale aplicabile soluția ideală, dar în loc să intre ei în concentrațiile componentelor intră activitatea. Activitatea (a) este asociată cu concentrația următoarea relație:

unde g - factor de activitate, care formal în considerare toate tipurile de interacțiuni ale particulelor în soluție, rezultând o deviere de la proprietățile unei soluții ideale. Acesta se calculează pe baza datelor experimentale sau folosind o metode de calcul teoretic, unele dintre ele se familiarizeze pe.

Astfel, proprietățile generale ale soluțiilor sunt exprimate prin legea lui Raoult și van't Hoff. Soluția reală este utilizată în locul concentrațiilor de activitate.

Capacitatea de a forma soluții lichide exprimate în grade diferite, în diferite substanțe individuale. Unele substanțe sunt capabile să dizolve infinit (apă și alcool), altele - numai în cantități limitate (apă sărată).

Procesul de dizolvare - proces spontan, mergând de la risipa de energie liberă. Soluțiile lichide pot fi împărțite în: gaz dizolvat într-un lichid; lichide dizolvate într-un lichid; soluții de solide în lichide. Luați în considerare fiecare tip de soluții lichide.

Soluțiile de gaze în lichide. Gaze în contact cu fluidele sunt capabile să se dizolve în ea. Solubilitatea gazelor depinde de natura sa, natura lichidă a impurităților, precum și la presiune și temperatură. Solubilitatea aceleași gaze în diferiți solvenți diferiți. Gaze care sunt molecule nepolare, solubile, este de obicei cel mai bine în solvenți nepolari. Invers, solvenții polari sunt gaze mai solubile ale căror molecule sunt polare. De exemplu, solubilitatea amoniacului în apă, mai ales, în lichid foarte polar (87,6 g în 100 g H2O), toluen aceeași ca într-un solvent nepolar, solubilitatea este neglijabilă (0,048 g în 100 g toluen).

Electroliții externi conținute în apă tind să reducă solubilitatea gazelor; nonelectrolytes sunt predispuse la deshidratare, solubilitate mai scăzută a gazelor în apă și nu este predispus la deshidratare ușoară crește solubilitatea gazelor în apă.

Dependența solubilității presiunii gazului este exprimată prin Legea lui Henry (1803): solubilitatea gazului în lichid la o temperatură constantă este proporțională cu presiunea asupra lichidului:

unde C - concentrația de gaz în lichid; P - presiunea gazului deasupra soluției; K - un coeficient de proporționalitate în funcție de natura gazului.

Solubilitatea gazelor depinde puternic de temperatură. Conform principiului Le Chatelier, care se aplică pentru sistemele de echilibru, solubilitatea gazelor va scădea odată cu creșterea încălzirii și în timpul răcirii.

legea lui Henry este valabilă numai pentru soluții diluate și la presiuni scăzute, adică, atunci când gazele sunt supuse legilor gazelor ideale. Gaze care acționează împreună cu un solvent (HCl, NH3. SO2 și colab.), Nu se supun legii lui Henry.

Soluții de lichide în lichide. În funcție de natura lichidului poate fi amestecat unele cu altele în diferite rapoarte:

1) sunt amestecate unele cu altele în toate proporțiile, pentru a forma o soluție complet omogenă (apă și glicerol, apă și alcool etilic). Prin lichid dizolvare reciproc forte atractive dintre moleculele de diferite lichide, cu aceleași forțe de atracție dintre moleculele de același lichid. Pentru astfel de soluții conservate soluții și proprietăți generale satisfăcut legea lui Raoult și van't Hoff;

2) au o solubilitate limitată în ele (apă și anilină, apă și aer). Care solubilitatea depinde de natura lichidelor mixte, temperatura, concentrația. În funcție de concentrație se poate forma trei faze: o soluție saturată de un prim lichid în a doua; O soluție saturată de al doilea fluid în primul și sistemul cu două straturi. A doua variantă se observă și în cazul în care rezistența de adeziune dintre molecule diferite este mult mai puțin forțe coezive între moleculele omogenului, adică, din legea lui Raoult când deformarea pozitivă a presiunilor parțiale ale perechii soluție de mare și depășește o anumită valoare limită;

3), în mod substanțial solubil în altul (apă și benzen, apă și mercur).

Dacă sistemul format din două lichide reciproc insolubile intră în a treia substanță, care este solubil în ambele lichide, acesta va fi distribuit între ele. Când acest lucru se face legea de distribuție a Nernst-Șilov (1890), la o temperatură constantă raportul dintre concentrațiile de echilibru între lichide nemiscibile (faze) este constantă, independent de cantitatea totală a componentelor:

în care Kras - coeficientul de partiție (în funcție de natura solutului și solvent, temperatura); Ca și CB - concentrația molară a substanței în lichide (faze) A și B.

legea de distribuție este baza metodelor de extracție (extracție), în care una dintre componentele extrase din amestecuri (soluții) cu un solvent care nu este miscibil cu soluția. Folosit de exemplu în purificarea cromatografiei partitie apei uzate și altele. D.

Soluțiile de solide în lichide. Solubilitatea solidelor determinată prin natura solventului și un solut și depinde de temperatura. Dimpotrivă, solubilitatea gazelor, solubilitatea solidelor variază relativ puțin cu presiune.

Solubilitate (S) a substanței este cantitatea de ea, exprimată în grame, saturarea 100 g de solvent. Unei bine să includă substanța solubilă se dizolvă mai mult de 1 g în 100 g de apă; se referă la compuși solubili mici care se dizolvă 0.001-1 g în 100 g de apă; se referă la compuși insolubili se dizolvă mai puțin de 0,001 g în 100 g apă.

pot fi formate prin dizolvare soluții:

1) nesaturate - sunt soluții care conțin solut într-o cantitate mai mică decât solubilitatea admisibilă;

2) saturati - soluții care conțin cantitatea maximă de substanță solubilității admisă la o temperatură dată;

3) suprasaturată - o soluție care conține solut într-o cantitate mai mare decât saturate.

Soluții suprasaturat sunt metastabile, adică. E. sunt instabile. Acestea sunt obținute prin răcirea soluției aproape de saturație și substanțe utilizate pentru recristalizare în timpul purificării lor de impurități sau creșterea cristalelor. În primul caz, răcirea se realizează destul de repede, în timp ce al doilea - lent.

Când solide dizolvate poate fi format ca o soluții non-electrolitice și soluții de electrolit. Acestea se aplică proprietățile generale ale soluțiilor.