Çözümlerin fiziksel ve kimyasal teorileri. Solvat (hidrat) çözünme teorisi Çözeltilerin ve çözücülerin genel teorisi

1.2 ÇÖZÜM TEORİSİNİN GELİŞİMİNDE ANA YÖNLER

Çözümlerin fiziksel teorisi. Antik çağlardan beri çözümlerin doğası hakkındaki görüşlerin gelişimi, bilim ve üretimin genel gelişim seyrinin yanı sıra çeşitli maddeler arasındaki kimyasal yakınlığın nedenleri hakkındaki felsefi fikirlerle de ilişkilendirilmiştir. 17. ve 18. yüzyılın ilk yarısında. Çözümlerin parçacık teorisi doğa bilimleri ve felsefe alanında yaygınlaştı. Bu teoride, çözünme işlemi, çözücü taneciklerinin gövdelerin gözeneklerine girdiğinde ve çözücünün gözeneklerini işgal eden çözünen madde parçacıklarını kopararak tek bir çözelti oluşturduğu mekanik bir işlem olarak kabul edildi. Bu tür fikirler başlangıçta belirli bir çözücünün tüm maddeleri değil, yalnızca bazılarını çözebileceği gerçeğini tatmin edici bir şekilde açıkladı.

19. yüzyılın başında. Bir dizi çalışmanın genelleştirilmesi olan fiziksel çözüm teorisinin geliştirilmesi için ön koşullar oluşturulmaktadır. Esas olarak J. Van't Hoff, S. Arrhenius ve W. Ostwald'ın çalışmalarına dayanarak ortaya çıkan fiziksel çözelti teorisi, seyreltik çözeltilerin özelliklerinin (ozmotik basınç, artan kaynama noktası) deneysel çalışmasına dayanıyordu. , çözeltinin donma noktasının azalması, çözeltinin üzerindeki buhar basıncının azalması), esas olarak çözünen maddenin konsantrasyonuna bağlıdır ve doğasına bağlı değildir. Ozmoz, bir çözücünün, içinden çözücünün girebileceği, ancak çözünmüş maddenin geçemediği yarı geçirgen bir bölmeyle kendisinden ayrılmış bir çözeltiye kendiliğinden nüfuz etmesidir.

Yarı geçirgen bir bölmeyle ayrılan çözelti ve çözücü iki faz olarak düşünülebilir. Bölmenin her iki tarafındaki bir çözücünün dengesi, çözeltideki (ilave basıncın uygulandığı) kimyasal potansiyelinin ve saf çözücünün kimyasal potansiyelinin eşitliği ile ifade edilir.

Nicel yasalar (van't Hoff, Raoult), seyreltik çözeltilerde çözünen maddenin moleküllerinin ideal bir gazın moleküllerine benzer olduğu şeklinde yorumlandı. Elektrolit çözeltileri için gözlemlenen bu yasalardan sapmalar, S. Arrhenius'un elektrolitik ayrışma teorisine dayanarak açıklandı.

Yüksek oranda seyreltik çözeltiler ve gazlar arasındaki benzetme birçok bilim insanına o kadar ikna edici geldi ki, çözünme sürecini fiziksel bir eylem olarak görmeye başladılar. Bu bilim adamlarının bakış açısına göre, bir çözücü yalnızca çözünen parçacıkların yayılabileceği bir ortamdır. Çözümlerin fiziksel teorisinin kavramlarının basitliği ve çözümlerin birçok özelliğini açıklamakta başarılı bir şekilde uygulanması, bu teorinin hızlı başarısını sağlamıştır.

Çözeltilerin kimyasal teorisi. DI. Mendeleev ve takipçileri, çözelti oluşum sürecini, bileşenlerin parçacıkları arasındaki etkileşimle karakterize edilen bir tür kimyasal süreç olarak değerlendirdiler. DI. Mendeleev, çözümleri, bir çözücünün parçacıkları, çözünmüş bir madde ve aralarında oluşan ve kısmi ayrışma durumunda olan kararsız kimyasal bileşiklerden oluşan sistemler olarak değerlendirdi. DI. Mendeleev, bir çözeltide meydana gelen süreçlerin doğası gereği dinamik olduğunu ve çözeltiyi oluşturan parçacıkların özelliklerine ilişkin fiziksel ve kimyasal bilgilerin tamamının kullanılması gerektiğini kaydederek, çözümün tüm bileşenlerinin eşit ve dikkate alınmaksızın eşit olduğunu vurguladı. Her birinin özellikleri ve durumları, sistemlerin bir bütün olarak tam bir tanımını vermek imkansızdır. Bilim adamı, çözeltilerin özelliklerinin sıcaklık, basınç ve konsantrasyonun bir fonksiyonu olarak incelenmesine büyük önem verdi; Karışık çözücülerdeki çözeltilerin özelliklerini inceleme ihtiyacı fikrini ilk ifade eden oydu. D.I.'nin öğretilerini geliştirmek. Çözeltilerin doğasına ilişkin kimyasal görüşün destekçileri Mendeleev, çözünmüş madde parçacıklarının boşlukta hareket etmediğini, etkileşime girdikleri çözücü parçacıklarının kapladığı alanda değişken stabiliteye sahip karmaşık bileşikler oluşturduğunu belirtti. D.I. Mendeleev teorisinin bir gelişimi, homojen ve farklı moleküllerden oluşan bir sıvı içinde temel uzay grupları-çokyüzlülerin oluşturulduğu çözümlerin oluşumunun çokyüzlü teorisidir. Ancak kimya teorisi ideal çözümlerin oluşum mekanizmasını, gerçek çözümlerin özelliklerindeki ideal çözümlerin özelliklerinden sapmaları açıklayamaz.

Çözeltilerin kimyasal teorisinin gelişimi, bir çözücünün bir çözünen madde ile etkileşimi hakkında tek bir fikirle birleşen birkaç yönde ilerledi. Bu çalışmalar, özellik-bileşim diyagramlarının incelenmesine, çözeltiler üzerindeki buhar basıncının incelenmesine, maddelerin iki çözücü arasındaki dağılımına ve çözeltilerin termokimyasının incelenmesine dayalı olarak belirli bileşiklerin çözelti içindeki konumuyla ilgiliydi. Çözeltilerdeki bileşiklerin belirlenmesi üzerine yapılan çalışmalar büyük zorluklarla ilişkilendirildi; çünkü sulu çözeltilerdeki karmaşık bileşiklerin (hidratlar) varlığını doğrudan deneyle kanıtlamak imkansızdı, çünkü bunlar ayrışma halindeydi ve bunları izole etmeye çalışılıyordu. ayrıştırılmamış formdaki çözümler başarısızlıkla sonuçlandı. Termodinamik çalışmalar, çözeltilerin kimyasal teorisinin doğrulanması açısından büyük önem taşıyordu. Birçok sistemde, bir çözelti oluştuğunda sistemin soğuması veya ısınmasının gözlemlendiği gösterilmiştir, bu durum bileşenler arasındaki kimyasal etkileşimlerle açıklanmaktadır. Çözünme işleminin kimyasal doğası, hem çözeltinin üzerindeki buhar basıncı çalışmaları hem de maddelerin iki çözücü arasındaki dağılımının incelenmesiyle doğrulandı.

20. yüzyılın başlarında. Çözümlerin birleşme, ayrışma ve karmaşık oluşum olgularının gözlemlendiği karmaşık sistemler olduğunu ve bunları incelerken çözeltide mevcut ve oluşan parçacıklar arasındaki her türlü etkileşimin hesaba katılması gerektiğini gösteren kapsamlı deneysel materyal birikmiştir.

Çözümlerin çok çeşitli olması nedeniyle, çözümlerin doğasını ve özelliklerini açıklamak için hem fiziksel hem de kimyasal çözüm teorilerindeki kavramlar kullanılır.

Kimyada adsorpsiyon

Modern doğa bilimi kavramları (kimyasal bileşen)

Kimyanın temel yasaları ve stokiyometrik hesaplamalar

Birçok reaksiyonun niceliksel (kütle veya hacim olarak) incelenmesi ve deneysel sonuçların açıklanması stokiyometrik yasaların ortaya çıkmasına yol açar. Kimyadaki temel fiziksel miktar, bir maddenin miktarıdır. 1 Ocak 1963'ten bu yana...

Polimer çözeltilerinden film elde etmenin temel fizikokimyasal prensipleri

Çözeltilerdeki polimerler, özellikle konsantre olanlar, şekli ve boyutu hem polimerin çözücüyle etkileşiminin doğasına hem de çözeltinin bulunduğu koşullara (sıcaklık...

Alkid vernik PF-060 bazlı kaplamalarda optimum pigment içeriğini arayın

Vernikler, Boyalar ve Boya Kaplamalar Kimyasal Teknolojisi Bölümü'nde yürütülen ve amacı yeni etkili, düşük toksik, korozyon önleyici pigmentler aramak olan araştırma...

Biyogaz üretimi

Biyogazın oldukça yüksek metan içeriği ve dolayısıyla kalorifik değerinin yüksek olması, biyogazın kullanımı için geniş fırsatlar sunmaktadır...

Metanolün AlPO4 + SiO2 katalizörleri üzerinde dehidrasyonu yoluyla dimetil eterin hazırlanması

Kimya endüstrisinde hidrojen esas olarak metanol ve amonyak sentezinde kullanılır. Hidrojenin bu endüstrideki geri kalan payı diğer kimya endüstrilerinde kullanılıyor: örneğin...

Metanolün AlPO4 + SiO2 katalizörleri üzerinde dehidrasyonu yoluyla dimetil eterin hazırlanması

Karbon monoksitin kullanıldığı en büyük ölçekli işlemler, olefinlerin hidroformasyonu, asetik asit üretmek için metanolün karbonilasyonu, doymamış ve dallanmış karboksilik asitlerin sentezidir...

Metanolün AlPO4 + SiO2 katalizörleri üzerinde dehidrasyonu yoluyla dimetil eterin hazırlanması

Dimetil eter şu anda öncelikle aerosol kutuları için çevre dostu bir dolgu maddesi olarak kullanılıyor...

Menedeleev'in dünya biliminin gelişimindeki rolü

DI. Mendeleev, adını oluşturan dört konu olduğunu yazdı: üç bilimsel keşif (periyodik yasa, kimyasal çözelti teorisi ve gazların esnekliğinin incelenmesi) ve ayrıca "Kimyanın Temelleri" - bir ders kitabı-monografi, ki bu belki de eşittir...

Polimer çözeltilerinin oluşumunun teorileri ve termodinamiği

Teorileri ele alırken matematiksel hesaplamalara vurgu yapılmayacak, ancak sadece ana noktalara odaklanacağım: temel varsayımlar ve parametreler, anahtar denklem türleri, teorilerin avantajları ve dezavantajları. Tüm diziden...

Kromatografik sürecin fiziko-kimyasal temelleri

Kromatografi teorisinin görevi, kromatografik bölgelerin hareket ve bulanıklık yasalarını oluşturmaktır. Kromatografi teorilerinin sınıflandırılmasının altında yatan ana faktörler...

Adsorpsiyon sürecinin özellikleri

Farklı faz arayüzlerindeki tüm adsorpsiyon türlerini oldukça doğru bir şekilde tanımlayacak birleşik bir teori yoktur; Bu nedenle en yaygın adsorpsiyon teorilerinden bazılarını ele alalım...

Krom alt grubunun elementlerinin karmaşık bileşiklerinin kimyası

Tıpkı kimyanın gelişmesinin flojiston teorisi yüzünden, organik kimyanın gelişmesinin de “yaşam gücü” fikriyle geciktirilmesi gibi...

Çözüm şudur en az iki madde içeren homojen sistem. Sıvı çözücülerde katı, sıvı ve gaz halindeki maddelerin çözeltileri olduğu gibi katı, sıvı ve gaz halindeki maddelerin homojen karışımları (çözeltileri) de vardır. Kural olarak, fazla miktarda alınan ve çözeltiyle aynı agregasyon durumunda olan bir madde, bir çözücü olarak kabul edilir ve eksik olarak alınan bir bileşen, çözünmüş bir madde olarak kabul edilir.

Çözücünün toplanma durumuna bağlı olarak gaz, sıvı ve katı çözeltiler ayırt edilir.

Gazlı çözüm- Bu öncelikle havanın yanı sıra diğer gaz karışımlarıdır.

İLE sıvı çözeltiler gazların, sıvıların ve katıların sıvılarla homojen karışımlarını içerir.

Sağlam çözümler alaşımların yanı sıra camlarla da temsil edilir.

Pratikte sıvı çözeltiler (çözücünün sıvı olduğu sıvı karışımları) büyük önem taşır. İnorganik maddeler arasında en yaygın çözücü sudur. Organik maddelerden metanol, etanol, dietil eter, aseton, benzen, karbon tetraklorür ve diğerleri çözücü olarak kullanılır.

Çözücünün kaotik olarak hareket eden parçacıklarının etkisi altında, çözünen maddenin parçacıkları (iyonlar veya moleküller) çözeltiye geçerek parçacıkların rastgele hareketi sayesinde niteliksel olarak yeni bir homojen ( homojen) sistemi. Farklı solventlerde çözünürlük - Bir maddenin karakteristik özelliği. Bazı maddeler birbirleriyle her oranda karışabilir (su ve alkol), bazılarının ise çözünürlüğü sınırlıdır (sodyum klorür ve su).

Bir katının sıvı içinde çözünmesini düşünün. Moleküler kinetik teori çerçevesinde katı sofra tuzu bir çözücüye (örneğin suya) eklendiğinde yüzeyde bulunan Na+ ve C1“ iyonları çözücüyle (çözücünün molekülleri ve diğer parçacıklarıyla) etkileşime girer. ), kopabilir ve çözeltiye geçebilir. Yüzey katmanının çıkarılmasından sonra süreç, sonraki katı madde katmanlarına kadar uzanır. Böylece parçacıklar yavaş yavaş kristalden çözeltiye doğru hareket eder. Polar moleküllerden oluşan sudaki NaCl iyonik kristallerinin yok edilmesi Şekil 6.1'de gösterilmektedir.

Pirinç. 6.1. Sudaki NaCl kristal kafesinin tahrip edilmesi. A- solvent moleküllerinin saldırısı; B- çözeltideki iyonlar

Çözeltiye giren parçacıklar difüzyon nedeniyle çözücünün tüm hacmi boyunca dağıtılır. Aynı zamanda, konsantrasyon arttıkça, sürekli hareket halinde olan parçacıklar (iyonlar, moleküller), henüz çözünmemiş bir katının katı yüzeyi ile çarpıştığında üzerinde oyalanabilir, yani çözünme her zaman eşlik eder. tersi işlem - kristalleşme. Aynı sayıda parçacığın (iyonlar, moleküller) çözeltiye girerken aynı anda çözeltiden salındığı bir an gelebilir; denge.

Belirli bir sıcaklıkta belirli bir maddenin artık çözünmediği bir çözelti, yani çözünen madde ile dengede olan bir çözelti doymuş olarak adlandırılır ve belirli bir maddenin belirli bir miktarının hala ek olarak çözülebildiği bir çözelti denir. doymamış.

Doymuş bir çözelti, mümkün olan maksimum (belirli koşullar için) miktarda çözünen madde içerir. Bir maddenin doymuş bir çözelti içindeki konsantrasyonu, belirli koşullar (sıcaklık, çözücü) altında sabit bir değerdir, karakterize eder bir maddenin çözünürlüğü; Daha fazla ayrıntı için bkz. § 6.4.

Belirli koşullar altında çözünen içeriğinin doymuş bir çözeltiden daha büyük olduğu bir çözeltiye aşırı doymuş denir. Bu kararsız, dengesiz sistemler, kendiliğinden denge durumuna geçer ve fazla çözünen katı halde salındığında çözelti doymuş hale gelir.

Doymuş ve doymamış çözeltiler karıştırılmamalıdır. seyreltilmiş Ve konsantre. Seyreltik çözeltiler - az miktarda çözünmüş madde içeren çözeltiler; Konsantre çözeltiler yüksek çözünen madde içeriğine sahip çözeltilerdir. Seyreltik ve konsantre çözelti kavramlarının göreceli olduğu ve bir çözeltideki çözünen madde ve çözücü miktarlarının oranının niteliksel bir değerlendirmesine dayandığı vurgulanmalıdır (bazen bir çözelti aynı anlamda güçlü ve zayıf olarak adlandırılır). Bu tanımların pratik zorunluluktan kaynaklandığını söyleyebiliriz. Bu nedenle, bir sülfürik asit H2S04 çözeltisinin konsantre (güçlü) veya seyreltik (zayıf) olduğunu, ancak sülfürik asit çözeltisinin hangi konsantrasyonda konsantre olarak kabul edilmesi gerektiğini ve hangi seyreltikte kesin olarak belirlenmediğini söylüyorlar.

Çeşitli maddelerin çözünürlüğü karşılaştırıldığında, az çözünen maddeler durumunda doymuş çözeltilerin seyreltik olduğu, yüksek çözünürlüğe sahip maddeler durumunda doymamış çözeltilerin oldukça konsantre olabileceği açıktır.

Örneğin, 20 °C'de 0,00013 g kalsiyum karbonat CaC03, 100 g suda çözünür. Bu koşullar altında CaCO3 çözeltisi doymuştur ancak çok seyreltiktir (konsantrasyonu çok düşüktür). Ama işte bir örnek. 20 °C'de 100 g su içinde 30 g sofra tuzu içeren bir çözelti doymamıştır ancak konsantredir (NaCl'nin 20 °C'de çözünürlüğü 100 g su içinde 35,8 g'dır).

Sonuç olarak, burada ve ileride (§ 6.8 hariç) gerçek çözümlerden bahsedeceğimizi not ediyoruz. Bu tür çözeltileri oluşturan parçacıklar gözle görülemeyecek kadar küçüktür; bunlar atomlar, moleküller veya iyonlardır, çapları genellikle 5 nm'yi (5 10~ 9 m) aşmaz.

Ve çözümlerin sınıflandırılmasıyla ilgili son şey. Çözeltide elektriksel olarak nötr veya yüklü parçacıkların bulunmasına bağlı olarak çözeltiler moleküler olabilir (bu elektrolit olmayan çözeltiler) ve iyonik (elektrolit çözeltileri). Elektrolit çözeltilerinin karakteristik bir özelliği elektriksel iletkenliktir (elektrik akımını iletirler).

Yukarıda saf suyun reaksiyonunun nötr olduğu (pH = 7) gösterilmiştir. Asitlerin ve bazların sulu çözeltileri sırasıyla asidiktir (pH< 7) и щелочную (рН >7) reaksiyon. Ancak uygulama, yalnızca asitlerin ve bazların değil, aynı zamanda tuzların da alkali veya asidik reaksiyona sahip olabileceğini göstermektedir - bunun nedeni tuzların hidrolizidir. Tuzların su ile asit (veya asidik tuz) ve baz (veya bazik tuz) oluşumuyla sonuçlanan etkileşimine tuz hidrolizi denir. Aşağıdaki ana türlerdeki tuzların hidrolizini ele alalım: 1. Güçlü bir bazın ve güçlü bir asidin tuzları (örneğin, KBr, NaNO3) suda çözündüğünde hidrolize olmaz ve tuz çözeltisinin nötr reaksiyonu vardır….

Çözünmüş veya erimiş haldeki bazı maddelerin elektrik akımı ilettiği, bazılarının ise aynı koşullar altında akım iletmediği iyi bilinmektedir. Bu basit bir cihaz kullanılarak gözlemlenebilir. Tellerle bir elektrik ağına bağlanan karbon çubuklardan (elektrotlar) oluşur. Devrede akımın varlığını veya yokluğunu gösteren bir elektrik ışığı bulunur. Elektrotları şekerli suya batırırsanız ampul yanmaz. Ancak bir sodyum klorür çözeltisine batırılırlarsa parlak bir şekilde yanacaktır. Çözeltilerde veya eriyiklerde iyonlara ayrışan ve dolayısıyla elektrik akımını ileten maddelere elektrolit denir. Aynı koşullar altında iyonlara ayrışmayan ve elektrik akımını iletmeyen maddelere elektrolit olmayan maddeler denir. Elektrolitler asitleri, bazları ve neredeyse tüm tuzları içerir; elektrolit olmayanlar ise çoğu organik bileşiği içerir.

İsveçli bilim adamı S. Arrhenius, elektrolitlerin sulu çözeltilerinin özelliklerini açıklamak için 1887'de elektrolitik ayrışma teorisini önerdi. Daha sonra birçok bilim adamı tarafından atomların yapısı ve kimyasal bağların doktrini temelinde geliştirildi. Bu teorinin modern içeriği aşağıdaki üç hükme indirgenebilir: 1. Elektrolitler suda çözündüğünde pozitif ve negatif iyonlara ayrılır (ayrışır). İyonlar atomlara göre daha kararlı elektronik hallerdedir. Tek bir atomdan oluşabilirler - bunlar basit iyonlardır (Na+, Mg2+, Al3+, vb.) - veya birkaç atomdan oluşabilirler - bunlar karmaşık iyonlardır (NO3-, SO2-4, POZ-4, vb.). 2. Elektrik akımının etkisi altında iyonlar yönsel bir hareket kazanır: pozitif yüklü iyonlar katoda doğru hareket eder, negatif yüklü iyonlar anoda doğru hareket eder. Bu nedenle birincisine katyon, ikincisine ise anyon denir. İyonların yönsel hareketi, zıt yüklü elektrotlar tarafından çekilmeleri sonucu meydana gelir. 3. Ayrışma geri dönüşümlü bir süreçtir: moleküllerin iyonlara ayrışmasına (ayrışma) paralel olarak, iyonların birleşme süreci (birleşme) meydana gelir. Bu nedenle elektrolitik ayrışma denklemlerinde eşit işaret yerine tersinirlik işareti kullanılır. Örneğin,…

Önemli bir soru elektrolitik ayrışmanın mekanizmasıdır. İyonik bağa sahip maddeler en kolay ayrışır. Bildiğiniz gibi bu maddeler iyonlardan oluşuyor. Çözündüklerinde su dipolleri pozitif ve negatif iyonların etrafında yönlendirilir. Suyun iyonları ve dipolleri arasında karşılıklı çekici kuvvetler ortaya çıkar. Sonuç olarak iyonlar arasındaki bağ zayıflar ve iyonlar kristalden çözeltiye doğru hareket eder. ...

Elektrolitik ayrışma teorisini kullanarak asitlerin, bazların ve tuzların özelliklerini tanımlar ve açıklarlar. Asitler, ayrışması yalnızca hidrojen katyonlarını katyon olarak üreten elektrolitlerdir. H3PO4 H+ + H2PO—4 (birinci aşama) H2PO—4 H+ + HPO2-4 (ikinci aşama) HPO2-4 H+ POZ—4 (üçüncü aşama) Bir polibazik asidin ayrışması esas olarak ilk adımda, daha az ölçüde ikinci adımda ve yalnızca küçük bir ölçüde üçüncü adımda gerçekleşir. Bu nedenle, örneğin fosforik asitin sulu bir çözeltisinde H3PO4 molekülleriyle birlikte iyonlar (ard arda azalan miktarlarda) H2PO2-4, HPO2-4 ve PO3-4 bulunur. Bazlar, ayrışması anyon olarak yalnızca hidroksit iyonları üreten elektrolitlerdir. Örneğin: KOH K+ + OH—;…

Elektrolitik ayrışma geri dönüşümlü bir süreç olduğundan, elektrolit çözeltilerinde iyonlarıyla birlikte moleküller de bulunur. Bu nedenle, elektrolit çözeltileri ayrışma derecesi ile karakterize edilir (Yunanca alfa a harfi ile gösterilir). Ayrışma derecesi, iyonlara parçalanan N' moleküllerinin sayısının çözünmüş N moleküllerinin toplam sayısına oranıdır: Elektrolitin ayrışma derecesi deneysel olarak belirlenir ve bir birimin kesirleri veya yüzde olarak ifade edilir. . α = 0 ise ayrışma olmaz ve α = 1 veya %100 ise elektrolit tamamen iyonlara ayrışır. Eğer α = %20 ise bu, belirli bir elektrolitin 100 molekülünden 20'sinin iyonlara parçalandığı anlamına gelir. Farklı elektrolitler farklı derecelerde ayrışmaya sahiptir. Deneyimler bunun elektrolit konsantrasyonuna ve sıcaklığa bağlı olduğunu göstermektedir. Elektrolit konsantrasyonunun azalmasıyla...

Elektrolitik ayrışma teorisine göre, elektrolitlerin sulu çözeltilerindeki tüm reaksiyonlar iyonlar arasındaki reaksiyonlardır. Bunlara iyonik reaksiyonlar denir ve bu reaksiyonların denklemlerine iyonik denklemler denir. Moleküler formda yazılan reaksiyon denklemlerinden daha basittirler ve doğası gereği daha geneldirler. İyonik reaksiyon denklemlerini hazırlarken, hafif ayrışmış, az çözünür (çökelmiş) ve gaz halindeki maddelerin moleküler formda yazıldığı gerçeğine rehberlik edilmelidir. Bir maddenin formülündeki ↓ işareti, maddenin reaksiyon küresinden çökelti şeklinde ayrıldığı anlamına gelir; işareti ise maddenin reaksiyon küresinden gaz halinde ayrıldığı anlamına gelir. Güçlü elektrolitler tamamen ayrıştıklarında iyon olarak yazılır. Denklemin sol tarafındaki elektrik yüklerinin toplamı, sağ tarafındaki elektrik yüklerinin toplamına eşit olmalıdır. Bu hükümleri güçlendirmek için iki örneği ele alalım. Örnek 1. Demir (III) klorür ve sodyum hidroksit çözeltileri arasındaki moleküler ve iyonik formdaki reaksiyon denklemlerini yazın. Sorunun çözümünü dört aşamaya ayıralım. 1….

KH2O = 1,10-4 Su için bu sabite suyun iyonik çarpımı denir ve yalnızca sıcaklığa bağlıdır. Suyun ayrışması sırasında her H+ iyonu için bir OH– iyonu oluşur, dolayısıyla saf suda bu iyonların konsantrasyonları aynıdır: [H+] = [OH–]. Suyun iyonik ürününün değerini kullanarak şunu buluruz: = [OH—] = mol/l. Bunlar H+ ve OH- iyonlarının konsantrasyonlarıdır...

Var 2 çözüm teorisi: fiziksel ve kimyasal.

Çözümlerin fiziksel teorisi.

Jacob G. van't Hoff ve Swathe A. Arrhenius tarafından keşfedilmiştir.

Çözelti teorisinin özü: Bir çözücü, çözünmüş bir maddenin parçacıklarının eşit şekilde dağıldığı, kimyasal olarak kayıtsız bir ortamdır. Teori, çözücü ve çözünen madde arasında moleküller arası bağların varlığını varsaymaz.

Bu teori için yalnızca çözücünün bileşenlerinin çözünür bileşiği hiçbir şekilde etkilemediği ideal çözümler uygundur. Bir örnek, birbiriyle reaksiyona girmeyen gazların sınırsız miktarlarda birbirleriyle karıştırıldığı gaz çözeltileridir. Tüm fiziksel veriler (kaynama ve erime noktaları, basınç, ısı kapasitesi), bileşime dahil edilen tüm bileşiklerin özelliklerine göre hesaplanır.

İle Dalton yasası: Bir gaz karışımının toplam basıncı, bileşenlerinin kısmi basınçlarının toplamına eşittir:

Pgenel olarak= P 1 + P 2 + P 3 +…

Çözeltilerin kimyasal teorisi.

Kimyasal(solvat) çözüm teorisi D.I. Mendeleev. Sonuç olarak şudur: Çözücü ve çözünen parçacıkların birbirleriyle reaksiyona girmesi, değişken bileşime sahip kararsız bileşiklerin (hidratlar) ortaya çıkmasına neden olur ( solvatlar). Buradaki ana bağlar hidrojendir.

Polar bir solvent (su) durumunda madde katmanlara ayrışabilir (çözünebilir). Çarpıcı bir örnek sofra tuzunun çözünmesidir.

Karışımın bileşenleri arasındaki reaksiyon da meydana gelebilir:

H 2 O + Cl 2 = HCl + HOCl,

Çözünme işlemi sırasında reaksiyon karışımının bileşiminde ve hacminde bir değişiklik meydana gelir, çünkü 2 süreç meydana gelir: çözünür maddenin yapısının tahrip edilmesi ve parçacıklar arasında kimyasal reaksiyon. Her iki süreç de enerjideki bir değişiklikle gerçekleşir.

Termal etkiler ekzotermik veya endotermik (enerjinin salınması ve emilmesiyle) olabilir.

Çözücü tanecikli bileşiklere denir hidratlar.

Hidrat içeren kristal maddelere denir kristal hidratlar ve farklı renkleri var. Örneğin bakır sülfat kristalin hidrat: CuSO 4 ·5H 2 HAKKINDA. Kristalin hidrat çözeltisi mavidir. Kobalt kristalin hidratı ele alırsak CoCl 2 · 6H 2 Ö, sonra pembe bir renge sahip olur, CoCl 2 · 4H 2 Ö- kırmızı, CoCl 2 ·2H 2 Ö- Mavi menekşe, CoCl 2 · H 2 HAKKINDA- koyu mavi ve susuz kobalt klorür çözeltisi - soluk mavi.