Gazların, sıvıların ve katıların sıvılardaki çözünürlüğü. Henry Yasası. Doymamış, doymuş ve aşırı doymuş çözeltiler. Ders “Çözünme. Maddelerin sudaki çözünürlüğü Katı sıvı gaz halindeki maddelerin sudaki çözünürlüğü

Çözünürlük eğrilerinden aşağıdakiler belirlenebilir: 1) maddelerin farklı sıcaklıklardaki çözünürlük katsayısı; 2) çözelti t1oC'den t2oC'ye soğutulduğunda çöken çözünmüş maddenin kütlesi.

Bir maddenin doymuş çözeltisinin buharlaştırılması veya soğutulması yoluyla izole edilmesi işlemine denir. yeniden kristalleşme. Yeniden kristalleştirme maddeleri saflaştırmak için kullanılır.

çözünürlük (R, χ veya k s) – bu, doymuş bir çözeltinin bir özelliğidir ve 100 g çözücü içinde maksimum olarak hangi çözünen madde kütlesinin çözülebileceğini gösterir. Çözünürlük boyutu - gr/ 100 gr su. 100 g su başına tuz kütlesini belirlediğimizden çözünürlük formülüne 100 faktörünü ekliyoruz:

Burada M karavan. – çözünen maddenin kütlesi, g

M r-la – çözücünün kütlesi, g

Bazen gösterim kullanılır çözünürlük katsayısı k S .

Çözünürlükle ilgili sorunlar genellikle zorluklara neden olur, çünkü bu fiziksel miktar okul çocukları için pek tanıdık değildir.

Maddelerin farklı çözücüler içindeki çözünürlüğü geniş sınırlar içinde değişir.

Tablo bazı maddelerin sudaki çözünürlüğünü göstermektedir. 20°C:

Maddelerin çözünürlüğü neye bağlıdır? Bir dizi faktörden: çözünmüş maddenin ve çözücünün doğasından, sıcaklık ve basınçtan. Referans tabloları, maddelerin yüksek oranda çözünür, az çözünür ve çözünmez olarak ikiye ayrıldığını göstermektedir. Kesinlikle çözünmeyen maddeler olmadığından bu ayrım çok keyfidir. Gümüş ve altın bile suda çözünür ancak çözünürlükleri o kadar düşüktür ki ihmal edilebilir.

Çözünürlüğün çözünen maddenin ve çözücünün doğasına bağlılığı*

Katıların sıvılardaki çözünürlüğü katının yapısına bağlıdır (katı kristal kafesin türüne göre). Örneğin Metal kristal kafesli maddeler (demir, bakır vb.) suda çok az çözünür. İyonik kristal kafesli maddeler kural olarak suda yüksek oranda çözünür.

Harika bir kural var: “ benzer benzer içinde iyi çözünür" İyonik veya polar tipte bağları olan maddeler polar çözücülerde iyi çözünür.Örneğin tuzlar suda oldukça çözünür. Aynı zamanda, polar olmayan maddeler kural olarak polar olmayan çözücülerde iyi çözünür.

Alkali metal ve amonyum tuzlarının çoğu suda oldukça çözünür. Hemen hemen tüm nitratlar, nitritler ve birçok halojenür (gümüş, cıva, kurşun ve talyum halojenürler hariç) ve sülfatlar (alkali toprak metallerin, gümüş ve kurşunun sülfatları hariç) yüksek oranda çözünür. Geçiş metalleri, sülfitlerin, fosfatların, karbonatların ve diğer bazı tuzların düşük çözünürlüğü ile karakterize edilir.

Gazların sıvılardaki çözünürlüğü aynı zamanda doğalarına da bağlıdır. Örneğin 20 o C sıcaklıktaki 100 hacim suda 2 hacim hidrojen ve 3 hacim oksijen çözünür. Aynı koşullar altında 1 hacim H2O içinde 700 hacim amonyak çözülür.

Sıcaklığın gazların, katıların ve sıvıların çözünürlüğü üzerindeki etkisi*

Çözünmüş gaz moleküllerinin hidrasyonu nedeniyle gazların suda çözünmesine ısı salınımı eşlik eder. Bu nedenle sıcaklık arttıkça gazların çözünürlüğü azalır.

Sıcaklık, katıların sudaki çözünürlüğünü çeşitli şekillerde etkiler. Çoğu durumda katıların çözünürlüğü sıcaklık arttıkça artar. Örneğin Sodyum nitrat NaN03 ve potasyum nitrat KNO3'ün çözünürlüğü ısıtıldığında artar (çözünme işlemi ısının emilmesiyle gerçekleşir). NaCl'nin çözünürlüğü artan sıcaklıkla biraz artar, bu da sofra tuzunun çözünmesinin neredeyse sıfır termal etkisi ile ilişkilidir.

Basıncın gazların, katıların ve sıvıların çözünürlüğü üzerindeki etkisi*

Çözünme sırasında hacimdeki değişiklik küçük olduğundan, basıncın katı ve sıvı maddelerin sıvılardaki çözünürlüğü üzerinde neredeyse hiçbir etkisi yoktur. Gaz halindeki maddeler bir sıvı içinde çözüldüğünde sistemin hacmi azalır, dolayısıyla basınçtaki artış gazların çözünürlüğünün artmasına neden olur. Genel olarak gaz çözünürlüğünün basınca bağlılığı şu şekildedir: W. Henry yasası(İngiltere, 1803): Bir gazın sabit sıcaklıkta çözünürlüğü sıvı üzerindeki basıncıyla doğru orantılıdır.

Henry yasası, çözünürlüğü nispeten düşük olan gazlar için yalnızca düşük basınçlarda ve çözünmüş gazın molekülleri ile çözücü arasında kimyasal etkileşimin olmadığı durumlarda geçerlidir.

Yabancı maddelerin çözünürlüğe etkisi*

Suda başka maddelerin (tuzlar, asitler ve alkaliler) bulunması durumunda gazların çözünürlüğü azalır. Klor gazının doymuş sulu sofra tuzu çözeltisindeki çözünürlüğü 10 kat daha azdır. Temiz sudan daha.

Tuzların varlığında çözünürlüğün azalması etkisine denir. tuzlamak. Çözünürlükteki azalma, serbest su moleküllerinin sayısının azalmasına neden olan tuzların hidrasyonundan kaynaklanmaktadır. Elektrolit iyonlarıyla ilişkili su molekülleri artık diğer maddeler için çözücü değildir.

Çözünürlük problemlerine örnekler

Görev 1. Belirli bir sıcaklıkta doymuş bir çözelti içindeki bir maddenin kütle oranı %24'tür. Bu maddenin belirli bir sıcaklıkta çözünürlük katsayısını belirleyin.

Çözüm:

Bir maddenin çözünürlüğünü belirlemek için çözeltinin kütlesini 100 g'a eşit alırız, sonra tuzun kütlesi şuna eşittir:

m r.v. = m çözüm ⋅ω çözüm = 100⋅0,24 = 24 gr

Suyun kütlesi şuna eşittir:

m su = m çözelti – m su = 100 - 24 = 76 gr

Çözünürlüğü belirleyin:

χ = m r.v. /m çözelti ⋅100 = 24/76⋅100 = 100 g su başına 31,6 g madde.

Cevap: χ = 31,6 gr

Birkaç benzer görev daha:

2. Belirli bir sıcaklıkta doymuş bir çözelti içindeki tuzun kütle oranı %28,5'tir. Bu sıcaklıkta maddenin çözünürlük katsayısını belirleyiniz.

3. Belirli bir sıcaklıkta tuzun kütle fraksiyonu 0,48 ise, potasyum nitratın çözünürlük katsayısını belirleyin.

4. Bu sıcaklıkta çözünürlük katsayısı 100 g su içinde 63,9 g tuz ise, belirli bir sıcaklıkta doymuş 500 g potasyum nitrat çözeltisi hazırlamak için hangi su ve tuz kütlesi gerekli olacaktır?

Cevap: 194,95 gr

5. Sodyum klorürün belirli bir sıcaklıkta çözünürlük katsayısı, 100 g suda 36 g tuzdur. Solüsyonun yoğunluğu 1,2 g/ml ise, bu tuzun doymuş solüsyonunun molar konsantrasyonunu belirleyin.

Cevap: 5,49 milyon

6. Belirli bir sıcaklıkta doymuş 450 g potasyum sülfat çözeltisi hazırlamak için, bu sıcaklıkta çözünürlük katsayısı 439 g/1000 g su ise, hangi kütlede tuz ve çözeltisinin% 5'i gerekli olacaktır?

7. Eğer çözelti 150 ml su içeriyorsa, 100°C'ye doyurulmuş ve 0°C'ye soğutulmuş bir çözeltiden ne kadar baryum nitrat açığa çıkar? Baryum nitratın 0°С ve 100°С sıcaklıklarda çözünürlük katsayısı, 100 g suda sırasıyla 50 g ve 342 g'a eşittir.

8. Potasyum klorürün 90°С'deki çözünürlük katsayısı 500 g/l suya eşittir. Bu maddenin kaç gramı 500 g suda 90°C'de çözülebilir ve bu sıcaklıkta doymuş bir çözeltideki kütle oranı nedir?

9. 300 g amonyum klorür ısıtıldığında 500 g suda çözülür. Bu sıcaklıkta tuzun çözünürlük katsayısı 50 g/l su ise, çözelti 50°C'ye soğutulduğunda çözeltiden hangi kütlede amonyum klorür açığa çıkacaktır?

* Onx.distant.ru portalından materyaller

Bugün madde hakkında konuşacağız – su!

Aranızda su gören var mı?

Soru size saçma mı geldi? Ancak içinde hiçbir yabancı maddenin bulunmadığı tamamen saf su anlamına gelir. Cevabınızda dürüst ve kesin iseniz, ne benim ne de sizin böyle bir su görmediğinizi itiraf etmeniz gerekecektir. Bu nedenle bir bardak suyun üzerinde “H 2 O” yazısından sonra soru işareti bulunur. Bu, bardaktaki bardağın saf su olmadığı anlamına gelir, peki ya o zaman?

Bu suda çözünen gazlar: N2, O2, CO2, Ar, topraktaki tuzlar, su borularındaki demir katyonları. Ayrıca içinde çok küçük toz parçacıkları asılı kalır. Biz buna tarihe su diyoruz! Pek çok bilim adamı, tamamen saf su elde etme konusundaki zor sorunu çözmek için çalışıyor. Ancak şu ana kadar bu kadar ultra saf su elde etmek mümkün olmadı. Ancak damıtılmış su olduğunu iddia edebilirsiniz. Bu arada, o ne?

Aslında bu suyu konservelemeden önce kavanozları sterilize ettiğimizde elde ederiz. Kavanozu ters çevirin ve kaynayan suyun üzerine yerleştirin. Kavanozun dibinde damlacıklar görünüyor, bu damıtılmış sudur. Ancak kavanozu ters çevirdiğimiz anda havadaki gazlar içine giriyor ve kavanozun içinde yine bir çözüm var. Bu nedenle yetkin ev kadınları, sterilizasyondan hemen sonra kavanozları gerekli içeriklerle doldurmaya çalışır. Bu durumda ürünlerin daha uzun süre saklanacağını söylüyorlar. Belki de haklılar. Denemekten çekinmeyin! Bilim adamlarının hala büyük hacimlerde mükemmel saflıkta su elde edememesinin nedeni, suyun çeşitli maddeleri kendi içinde çözebilmesidir. Ve örneğin tıpta ilaç hazırlamak için çok faydalı olurdu.

Bu arada, bir bardakta bulunan su, bardağı "çözer". Bu nedenle cam ne kadar kalın olursa camların ömrü de o kadar uzun olur. Deniz suyu nedir?

Bu, birçok maddeyi içeren bir çözümdür. Örneğin sofra tuzu. Deniz suyundan sofra tuzunu nasıl elde edebilirsiniz?

Buharlaşma Bu arada atalarımızın yaptığı da tam olarak buydu. Onega'da deniz suyundan tuzun buharlaştırıldığı tuzlalar vardı. Novgorod tüccarlarına tuz sattılar, gelinleri ve eşleri için pahalı mücevherler ve lüks kumaşlar satın aldılar. Moskova moda tutkunlarının bile Pomoroks gibi kıyafetleri yoktu. Ve hepsi yalnızca çözümlerin özelliklerine ilişkin bilgi sayesinde! Yani bugün çözümlerden ve çözünürlükten bahsediyoruz. Çözümün tanımını defterimize yazalım.

Çözelti, aralarında fiziksel ve kimyasal etkileşimlerin meydana geldiği, çözücü ve çözünen moleküllerden oluşan homojen bir sistemdir.

Şema 1-2'ye bakalım ve hangi çözümlerin olduğunu bulalım.

Çorba hazırlarken hangi çözümü tercih edersiniz? Neden?

Seyreltik çözeltinin nerede olduğunu ve konsantre bakır sülfat çözeltisinin nerede olduğunu belirleyin?

Belirli bir hacimdeki çözelti az miktarda çözünen madde içeriyorsa, böyle bir çözelti denir. seyreltilmiş, eğer çok varsa – konsantre .

Hangi çözümün hangisi olduğunu belirleyin?

“Doymuş” ve “derişik” çözelti, “doymamış” ve “seyreltilmiş” çözelti kavramları karıştırılmamalıdır.

Bazı maddeler suda iyi çözünür, bazıları çok az çözünür, bazıları ise hiç çözünmez. "SUDA KATI KATI" videosunu izleyin

Görevi not defterinizde tamamlayın: Önerilen maddeleri dağıtın -C02, H2, O2 , H 2 SO 4 , Sirke, NaCl, Tebeşir, Pas, Bitkisel yağ, Alkolyaşam deneyiminizi kullanarak Tablo 1'in boş sütunlarına yerleştirin.

tablo 1

Çözünürlükten bahsedebilir misiniz? FeSO4?

Nasıl olunur?

Maddelerin sudaki çözünürlüğünü belirlemek için tuzların, asitlerin ve bazların sudaki çözünürlük tablosunu kullanacağız. Dersin eklerinde yer almaktadır.

Tablonun üst satırında katyonlar, sol sütunda ise anyonlar yer alır; kesişme noktasını ararız, mektuba bakarız - bu çözünürlüktür.

Tuzların çözünürlüğünü belirleyelim: AgNO 3, AgCl, CaS04.

Çözünürlük sıcaklık arttıkça artar (istisnalar vardır). Şekeri soğuk su yerine sıcak suda eritmenin daha rahat ve hızlı olduğunu çok iyi biliyorsunuz. "Çözünme Halindeki Termal Olaylar"ı izleyin

Maddelerin çözünürlüğünü belirlemek için tabloyu kullanarak kendiniz deneyin.

Egzersiz yapmak. Aşağıdaki maddelerin çözünürlüğünü belirleyin: AgN03, Fe(OH)2, Ag2S03, Ca(OH)2, CaC03, MgCO3, KOH.

“Çözümler” konusuna ilişkin TANIMLAR

Çözüm– Aralarında fiziksel ve kimyasal etkileşimlerin meydana geldiği, çözücü ve çözünen moleküllerden oluşan homojen bir sistem.

Doymuş Çözelti - belirli bir maddenin belirli bir sıcaklıkta artık çözünmediği bir çözelti.

Doymamış çözüm - Belirli bir sıcaklıkta bir maddenin hala çözünebildiği bir çözelti.

Süspansiyonküçük katı madde parçacıklarının su molekülleri arasında eşit olarak dağıtıldığı bir süspansiyon olarak adlandırılır.

EmülsiyonBir sıvının küçük damlacıklarının başka bir sıvının molekülleri arasında dağıtıldığı süspansiyona denir.

Çözümleri seyreltin - az miktarda çözünmüş madde içeren çözeltiler.

Konsantre çözümler - yüksek miktarda çözünmüş madde içeren çözeltiler.

BUNLARA EK OLARAK:

Çözeltiye giren veya çözeltiden çıkan parçacık sayısının baskınlık oranına bağlı olarak çözümler ayırt edilir. doymuş, doymamış ve aşırı doymuş. Çözünen ve çözücünün bağıl miktarlarına bağlı olarak çözeltiler ikiye ayrılır: seyreltilmiş ve konsantre.

Belirli bir maddenin belirli bir sıcaklıkta artık çözünmediği bir çözelti; çözünen maddeyle dengede olan çözeltiye denir zengin ve belirli bir maddenin ilave bir miktarının hala çözülebildiği bir çözelti doymamış.

Doymuş bir çözelti, mümkün olan maksimum (belirli koşullar için) miktarda çözünen madde içerir. Bu nedenle doymuş bir çözelti, fazla miktarda çözünen madde ile dengede olan bir çözeltidir. Kesin olarak tanımlanmış koşullar (sıcaklık, çözücü) altında belirli bir madde için doymuş bir çözeltinin (çözünürlük) konsantrasyonu sabit bir değerdir.

Doymuş bir çözeltide belirli koşullar altında olması gerekenden daha fazla çözünen içeren çözeltiye denir. aşırı doymuş. Aşırı doymuş çözümler, denge durumuna kendiliğinden geçişin gözlendiği kararsız, dengesiz sistemlerdir. Bu, fazla çözünen maddeyi serbest bırakır ve çözelti doymuş hale gelir.

Çözüm iki veya daha fazla bileşenden (kimyasallardan) oluşan, değişken bileşimli, termodinamik olarak kararlı, homojen (tek fazlı) bir sistemdir. Bir çözeltiyi oluşturan bileşenler çözücü ve çözünendir. Tipik olarak bir çözücü, saf formunda, elde edilen çözeltiyle aynı toplanma durumunda bulunan bir bileşen olarak kabul edilir (örneğin, sulu bir tuz çözeltisi durumunda, çözücü elbette sudur) ). Her iki bileşen de çözünmeden önce aynı toplanma durumundaysa (örneğin, alkol ve su), o zaman daha büyük miktarda olan bileşen çözücü olarak kabul edilir.

Çözeltiler sıvı, katı ve gaz halindedir.

Sıvı çözeltiler tuzların, şekerin ve alkolün sudaki çözeltileridir. Sıvı çözeltiler sulu veya susuz olabilir. Sulu çözeltiler, çözücünün su olduğu çözeltilerdir. Sulu olmayan çözeltiler, çözücülerin organik sıvılar (benzen, alkol, eter vb.) olduğu çözeltilerdir. Katı çözeltiler metal alaşımlarıdır. Gazlı çözeltiler - hava ve diğer gaz karışımları.

Çözünme süreci. Çözünme karmaşık bir fiziksel ve kimyasal süreçtir. Fiziksel işlem sırasında çözünenin yapısı bozulur ve parçacıkları çözücü molekülleri arasında dağıtılır. Kimyasal bir süreç, çözücü moleküllerinin çözünen parçacıklarla etkileşimidir. Bu etkileşimin sonucunda; solvatlar.Çözücü su ise, elde edilen solvatlara denir. nemlendirir. Solvatların oluşma sürecine solvasyon, hidratların oluşma sürecine ise hidrasyon denir. Sulu çözeltiler buharlaştırıldığında kristal hidratlar oluşur - bunlar belirli sayıda su molekülü (kristalizasyon suyu) içeren kristalli maddelerdir. Kristalin hidrat örnekleri: CuSO 4 . 5H20 – bakır (II) sülfat pentahidrat; FeSO4 . 7H20 – demir (II) sülfat heptahidrat.

Fiziksel çözünme süreci şu şekilde gerçekleşir: emilim enerji, kimyasal - ile vurgulama. Hidrasyon (çözünme) sonucunda, bir maddenin yapısının tahrip edilmesi sırasında emilenden daha fazla enerji açığa çıkarsa, o zaman çözünme olur. ekzotermik işlem. NaOH, H2SO4, Na2C03, ZnSO4 ve diğer maddeler çözündüğünde enerji açığa çıkar. Bir maddenin yapısını yok etmek için hidrasyon sırasında açığa çıkan enerjiden daha fazla enerjiye ihtiyaç duyulursa çözünme gerçekleşir. endotermik işlem. NaNO 3, KCl, NH 4 NO 3, K 2 SO 4, NH 4 Cl ve diğer bazı maddeler suda çözündüğünde enerji emilimi meydana gelir.

Çözünme sırasında açığa çıkan veya emilen enerji miktarına denir. çözünmenin termal etkisi.

çözünürlük Bir madde, değişken bileşime sahip termodinamik olarak kararlı bir sistem oluşturmak için atomlar, iyonlar veya moleküller biçiminde başka bir madde içinde dağılma yeteneğidir. Çözünürlüğün niceliksel bir özelliği çözünürlük katsayısı, belirli bir sıcaklıkta bir maddenin maksimum kütlesinin 1000 veya 100 g suda çözülebileceğini gösterir. Bir maddenin çözünürlüğü, çözücünün ve maddenin doğasına, sıcaklığa ve basınca (gazlar için) bağlıdır. Katıların çözünürlüğü genellikle sıcaklık arttıkça artar. Gazların çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalır, ancak basınç arttıkça artar.

Maddeler sudaki çözünürlüklerine göre üç gruba ayrılır:

1. İyi çözünür (r.). Maddelerin çözünürlüğü 1000 g suda 10 g'dan fazladır. Örneğin 2000 gr şeker 1000 gr suda yani 1 litre suda çözünür.

2. Az çözünür (m.). Maddelerin çözünürlüğü 1000 g suda 0,01 g ila 10 g arasındadır. Örneğin 2 g alçı (CaSO 4 . 2 H 2 O) 1000 g suda çözünür.

3. Pratik olarak çözünmez (n.). Maddelerin çözünürlüğü 1000 g su içinde 0,01 g'dan azdır. Örneğin 1,5 1000 gr suda çözünür . 10-3 g AgCl.

Maddeler çözündüğünde doymuş, doymamış ve aşırı doymuş çözeltiler oluşabilir.

Doymuş Çözelti Belirli koşullar altında maksimum miktarda çözünen madde içeren bir çözeltidir. Böyle bir çözeltiye bir madde eklendiğinde madde artık çözünmez.

Doymamış çözüm- Belirli koşullar altında doymuş bir çözeltiden daha az çözünen madde içeren bir çözelti. Böyle bir çözeltiye bir madde eklendiğinde madde yine de çözünür.

Bazen belirli bir sıcaklıkta doymuş bir çözeltiden daha fazla çözünen madde içeren bir çözelti elde etmek mümkündür. Böyle bir çözüme aşırı doymuş denir. Bu çözelti, doymuş çözeltinin dikkatlice oda sıcaklığına soğutulmasıyla hazırlanır. Aşırı doymuş çözeltiler çok kararsızdır. Böyle bir çözelti içinde bir maddenin kristalleşmesi, çözeltinin bulunduğu kabın duvarlarının bir cam çubukla ovulmasıyla meydana gelebilir. Bu yöntem, bazı niteliksel reaksiyonlar gerçekleştirilirken kullanılır.

Bir maddenin çözünürlüğü, doymuş çözeltisinin molar konsantrasyonuyla da ifade edilebilir (bölüm 2.2).

Çözünürlük sabiti. Az çözünen ancak güçlü baryum sülfat BaS04 elektrolitinin su ile etkileşimi sırasında ortaya çıkan süreçleri ele alalım. Su dipollerinin etkisi altında, BaSO4 kristal kafesinden gelen Ba2+ ve SO42 - iyonları sıvı faza geçecektir. Bu işlemle eş zamanlı olarak kristal kafesin elektrostatik alanının etkisi altında Ba 2+ ve SO 4 2 - iyonlarının bir kısmı yeniden çökelecektir (Şekil 3). Belirli bir sıcaklıkta, heterojen sistemde denge nihayet kurulacaktır: çözünme işleminin hızı (V1), çökelme işleminin hızına (V2) eşit olacaktır, yani.

BaSO 4 ⇄ Ba 2+ + SO 4 2 -

kesin çözüm

Pirinç. 3. Doymuş baryum sülfat çözeltisi

Katı faz BaSO 4 ile dengede olan bir çözeltiye denir zengin baryum sülfata göre.

Doymuş bir çözelti, kimyasal denge sabiti ile karakterize edilen, denge heterojen bir sistemdir:

, (1)

burada a (Ba 2+) baryum iyonlarının aktivitesidir; a(S04 2-) – sülfat iyonlarının aktivitesi;

a (BaS04) – baryum sülfat moleküllerinin aktivitesi.

Bu fraksiyonun paydası - kristal BaS04'ün aktivitesi - birliğe eşit sabit bir değerdir. İki sabitin çarpımı yeni bir sabit verir. termodinamik çözünürlük sabiti ve K s °'yi belirtin:

К s° = a(Ba 2+) . a(S04 2-). (2)

Bu miktar daha önce çözünürlük ürünü olarak adlandırılıyordu ve PR olarak adlandırılıyordu.

Bu nedenle, az çözünen güçlü bir elektrolitin doymuş bir çözeltisinde, iyonlarının denge aktivitelerinin ürünü, belirli bir sıcaklıkta sabit bir değerdir.

Az çözünen bir elektrolitin doymuş bir çözeltisinde aktivite katsayısının olduğunu varsayarsak F~1 ise, bu durumda iyonların aktivitesi konsantrasyonları ile değiştirilebilir, çünkü a( X) = F (X) . İLE( X). Termodinamik çözünürlük sabiti K s °, konsantrasyon çözünürlük sabiti K s'ye dönüşecektir:

K s = C(Ba 2+) . C(S04 2-), (3)

burada C(Ba 2+) ve C(S04 2 -), doymuş bir baryum sülfat çözeltisindeki Ba 2+ ve SO 4 2 - iyonlarının (mol/l) denge konsantrasyonlarıdır.

Hesaplamaları basitleştirmek için genellikle konsantrasyon çözünürlük sabiti K s kullanılır; F(X) = 1 (Ek 2).

Az çözünen güçlü bir elektrolit, ayrışma üzerine birkaç iyon oluşturuyorsa, K s (veya K s °) ifadesi, stokiyometrik katsayılara eşit karşılık gelen güçleri içerir:

PbCl 2 ⇄ Pb 2+ + 2 Cl-; K s = C (Pb 2+) . C2(Cl-);

Ag 3 PO 4 ⇄ 3 Ag++PO43-; K s = C3 (Ag +) . C (PO 4 3 -).

Genel olarak bir elektrolit için konsantrasyon çözünürlük sabitinin ifadesi A m B n ⇄ şeklindedir. M bir n+ + N B m - formu vardır

K s = С m (A n+) . Cn(Bm-),

burada C, doymuş bir elektrolit çözeltisindeki A n+ ve Bm iyonlarının mol/l cinsinden konsantrasyonudur.

Ks değeri genellikle yalnızca sudaki çözünürlüğü 0,01 mol/l'yi aşmayan elektrolitler için kullanılır.

Yağış oluşumu koşulları

c'nin, çözeltide az çözünen bir elektrolitin iyonlarının gerçek konsantrasyonu olduğunu varsayalım.

Eğer C m (A n +) . n (B m -) > K s olduğunda bir çökelti oluşumu meydana gelecektir, çünkü çözelti aşırı doygun hale gelir.

Eğer C m (A n +) . C n (B m -)< K s , то раствор является ненасыщенным и осадок не образуется.

Çözümlerin özellikleri. Aşağıda elektrolit olmayan çözeltilerin özelliklerini ele alacağız. Elektrolitler durumunda, verilen formüllere izotonik bir düzeltme faktörü eklenir.

Uçucu olmayan bir madde bir sıvı içinde çözülürse, çözeltinin üzerindeki doymuş buhar basıncı, saf çözücünün üzerindeki doymuş buhar basıncından daha azdır. Çözeltinin üzerindeki buhar basıncının azalmasıyla eş zamanlı olarak kaynama ve donma noktalarında bir değişiklik gözlenir; Saf çözücüleri karakterize eden sıcaklıklara kıyasla çözeltilerin kaynama noktaları artar ve donma sıcaklıkları düşer.

Bir çözeltinin donma noktasındaki nispi azalma veya kaynama noktasındaki nispi artış, konsantrasyonuyla orantılıdır:

∆t = K С m,

burada K bir sabittir (kriyoskopik veya ebullioskopik);

С m, çözeltinin molal konsantrasyonudur, mol/1000 g çözücü.

C m = m/M olduğundan, burada m, 1000 g çözücü içindeki maddenin (g) kütlesidir,

M molar kütledir, yukarıdaki denklem şu şekilde temsil edilebilir:

; .

Böylece her bir çözücü için K değeri bilinerek, m ayarlanarak ve cihazda ∆t deneysel olarak belirlenerek çözünmüş maddenin M'si bulunur.

Bir çözünenin molar kütlesi, çözeltinin ozmotik basıncının (π) ölçülmesiyle belirlenebilir ve Van't Hoff denklemi kullanılarak hesaplanabilir:

; .

Laboratuvar işi

8. sınıfta kimya dersi. "____"______________ 20____

Çözünme. Maddelerin sudaki çözünürlüğü.

Hedef. Öğrencilerin çözümlere ve çözünme süreçlerine ilişkin anlayışlarını genişletin ve derinleştirin.

Eğitim hedefleri: çözümün ne olduğunu belirlemek, çözünme sürecini fiziksel ve kimyasal bir süreç olarak düşünmek; çözeltilerde meydana gelen maddelerin yapısı ve kimyasal süreçlere ilişkin anlayışınızı genişletmek; Ana çözüm türlerini göz önünde bulundurun.

Gelişimsel hedefler: Konuşma becerilerini, gözlem becerilerini ve laboratuvar çalışmasına dayalı sonuçlar çıkarma yeteneğini geliştirmeye devam edin.

Eğitim hedefleri: Maddelerin çözünürlüğü günlük yaşamda, tıpta ve endüstrinin ve insan yaşamının diğer önemli sektörlerinde çözümlerin hazırlanmasında önemli bir özellik olduğundan, çözünürlük süreçlerinin incelenmesi yoluyla öğrencilerin dünya görüşünü geliştirmek.

Dersler sırasında.

Çözüm nedir? Çözüm nasıl hazırlanır?

1 numaralı deneyimi yaşayın. Bir bardak suya bir kristal potasyum permanganat koyun. Ne görüyoruz? Çözünme süreci hangi olguyu ifade eder?

Deney No. 2. Bir test tüpüne 5 ml su dökün. Daha sonra 15 damla konsantre sülfürik asit (H2SO4 konsantresi) ekleyin. Ne görüyoruz? (Cevap: Test tüpü ısındı, ekzotermik bir reaksiyon meydana geliyor, bu da çözünmenin kimyasal bir süreç olduğu anlamına geliyor).

3 numaralı deneyimi yaşayın. Sodyum nitrat içeren test tüpüne 5 ml su ekleyin. Ne görüyoruz? (Cevap: Test tüpü soğudu, endotermik reaksiyon meydana geliyor, bu da çözünmenin kimyasal bir süreç olduğu anlamına geliyor).

Çözünme süreci fizikokimyasal bir süreç olarak kabul edilir.

Sayfa 211 tabloyu doldurun.

Katıların sudaki çözünürlüğü şunlara bağlıdır:

Ödev: Sıcaklığın maddelerin çözünürlüğü üzerindeki etkisini gözlemlemek.
Yürütme emri:
Nikel sülfatlı 1 ve 2 numaralı test tüplerine su (1/3 hacim) dökün.
1 numaralı test tüpünü güvenlik önlemlerine uyarak ısıtın.
Önerilen 1 veya 2 numaralı test tüplerinden hangisinde çözünme süreci daha hızlı ilerliyor?
Sıcaklığın maddelerin çözünürlüğü üzerindeki etkisi hakkında bir sonuç çıkarın.

Şekil 126 sayfa 213

A) Potasyum klorürün 30 0C'deki çözünürlüğü 40 gr

en 65 0 İLE 50 gr.

B) çözünürlük potasyum sülfat 40 0C'de 10 g'dır

800C'de 20

B) baryum klorürün 90 0C'deki çözünürlüğü 60 gr

en 0 0 İLE 30 gr.

Ödev: Çözünen maddenin yapısının çözünme süreci üzerindeki etkisini gözlemlemek.
Yürütme emri:
Kalsiyum klorür, kalsiyum hidroksit, kalsiyum karbonat içeren 3 test tüpüne 5 ml su ekleyin, kapağını kapatın ve maddenin daha iyi çözünmesi için iyice çalkalayın.
Önerilen maddelerden hangisi suda iyi çözünür? Hangisi çözünmez?
Dolayısıyla çözünme süreci çözünen maddenin doğasına bağlıdır:

Yüksek oranda çözünür: (her biri üç örnek)

Az çözünür:

Pratik olarak çözünmez:

3) Ödev: Çözücünün doğasının maddelerin çözünme süreci üzerindeki etkisinin gözlemlenmesi.
Yürütme emri:
Bakır sülfatlı 2 test tüpüne 5 ml alkol (No. 1) ve 5 ml su (No. 2) dökün.

Tıpayı kapatın ve maddenin daha iyi çözünmesi için iyice çalkalayın.
Önerilen çözücülerden hangisi bakır sülfatı iyi çözer?
Çözücünün doğasının çözünme süreci üzerindeki etkisi hakkında bir sonuç çıkarın ve

maddelerin farklı çözücülerde çözünme yeteneği.

Çözüm türleri:

Doymuş bir çözelti, bir maddenin belirli bir sıcaklıkta artık çözünmediği bir çözeltidir.

Doymamış, belirli bir sıcaklıkta maddenin hala çözülebildiği bir çözeltidir.

Aşırı doymuş bir çözelti, bir maddenin yalnızca sıcaklık arttığında hala çözünebildiği bir çözeltidir.

Bir sabah uyuyakalmışım.
Hızlı bir şekilde okula hazırlanmak:
Soğuk çay koydum
Şeker döküldü, karıştırıldı,
Ama tatlı değildi.
Kaşığı hala doldurdum
Biraz daha tatlılaştı.
Çayımın geri kalanını bitirdim.
Ve geri kalanı tatlı oldu,
Şeker aşağıda beni bekliyordu!
Bunu kafamda çözmeye başladım.
Kader neden hoş karşılanmıyor?

Suçlu çözünürlüktür.

Şiirdeki çözüm türlerini belirleyin. Şekerin çayın içinde tamamen erimesini sağlamak için yapılması gerekenler.

Çözeltilerin fiziko-kimyasal teorisi.

Çözünen madde suyla çözündüğünde hidratlar oluşturur.

Hidratlar, çözelti halinde bulunan su içeren maddelerin zayıf bileşikleridir.

Çözünme sırasında ısı emilir veya serbest bırakılır.

Sıcaklık arttıkça maddelerin çözünürlüğü artar.

Hidratların bileşimi çözeltilerde değişken, kristalin hidratlarda ise sabittir.

Kristalin hidratlar su içeren tuzlardır.

Bakır sülfat CuSO4∙ 5H2O

Soda Na2CO3∙ 10H2O

Alçı CaSO4∙ 2H2O

Potasyum klorürün 60 0C'deki sudaki çözünürlüğü 50 g'dır. Belirtilen sıcaklıkta doymuş bir çözeltideki tuzun kütle fraksiyonunu belirleyin.

Potasyum sülfatın 80 0C'deki çözünürlüğünü belirleyin. Belirtilen sıcaklıkta doymuş bir çözeltideki tuzun kütle fraksiyonunu belirleyin.

161 g Glauber tuzu 180 1 su içinde çözüldü. Ortaya çıkan çözeltideki tuzun kütle fraksiyonunu belirleyin.

Ev ödevi. Paragraf 35

Mesajlar.

Suyun şaşırtıcı özellikleri;

Su en değerli bileşiktir;

Suyun sanayide kullanımı;

Yapay tatlı su üretimi;

Temiz su için mücadele.

Sunum “Kristal hidratlar”, “Çözümler - özellikler, uygulama”.