Chemieunterricht in der 8. Klasse. "____" _____________ 20___

Auflösung. Löslichkeit von Stoffen in Wasser.

Ziel. Das Verständnis der Studierenden für Lösungen und Auflösungsprozesse erweitern und vertiefen.

Pädagogische Aufgaben: zu bestimmen, was eine Lösung ist, den Prozess der Auflösung zu betrachten - als einen physikalisch-chemischen Prozess; das Verständnis für die Struktur von Stoffen und in Lösungen ablaufenden chemischen Prozessen erweitern; Betrachten Sie die Haupttypen von Lösungen.

Entwicklungsaufgaben: Weiterentwicklung der sprachlichen Fähigkeiten, der Beobachtungsgabe und der Fähigkeit, Schlussfolgerungen auf der Grundlage von Laborarbeiten zu ziehen.

Bildungsaufgaben: Das Weltbild der Schüler durch das Studium von Löslichkeitsprozessen zu schulen, da die Löslichkeit von Substanzen ein wichtiges Merkmal für die Herstellung von Lösungen im Alltag, in der Medizin und anderen wichtigen Industrien und im menschlichen Leben ist.

Während des Unterrichts.

Was ist eine Lösung? Wie bereite ich eine Lösung vor?

Erlebnis Nummer 1. Legen Sie einen Kristall Kaliumpermanganat in ein Glas Wasser. Was beobachten wir? Was ist der Auflösungsprozess?

Experiment Nr. 2. Gießen Sie 5 ml Wasser in ein Reagenzglas. Dann 15 Tropfen konzentrierte Schwefelsäure (H2SO4 konz.) zugeben. Was beobachten wir? (Antwort: Das Reagenzglas hat sich erwärmt, es findet eine exotherme Reaktion statt, was bedeutet, dass die Auflösung ein chemischer Prozess ist).

Erlebnis Nummer 3. 5 ml Wasser in ein Reagenzglas mit Natriumnitrat geben. Was beobachten wir? (Antwort: Das Reagenzglas ist kälter geworden, es findet eine endotherme Reaktion statt, dh die Auflösung ist ein chemischer Vorgang).

Der Auflösungsprozess wird als physikalisch-chemischer Prozess betrachtet.

Buchseite 211 vervollständigen die Tabelle.

Zeichen des Vergleichs	Physikalische Theorie	Chemische Theorie.
Befürworter der Theorie	Van't Hoff, Arrhenius, Ostwald	Mendelejew.
Definition von Auflösung	Der Auflösungsprozess ist das Ergebnis der Diffusion, d.h. Eindringen eines gelösten Stoffes in die Zwischenräume zwischen Wassermolekülen	Chemische Wechselwirkung eines gelösten Stoffes mit Wassermolekülen
Lösungsdefinition	Homogene Mischungen, die aus zwei oder mehr homogenen Teilen bestehen.	Ein homogenes System, das aus Partikeln eines gelösten Stoffes, eines Lösungsmittels und Produkten ihrer Wechselwirkung besteht.

Die Löslichkeit von Feststoffen in Wasser hängt ab von:

Aufgabe: Beobachtung des Einflusses der Temperatur auf die Löslichkeit von Stoffen.
Reihenfolge der Ausführung:
In die Reagenzgläser Nr. 1 und Nr. 2 Wasser mit Nickelsulfat (1/3 des Volumens) gießen.
Reagenzglas mit Nr. 1 unter Beachtung der Sicherheitsvorkehrungen erhitzen.
In welchem ​​der vorgeschlagenen Reagenzgläser Nr. 1 oder Nr. 2 läuft der Auflösungsprozess schneller ab?
Beschreiben Sie den Einfluss der Temperatur auf die Löslichkeit von Stoffen.

Abb. 126 Seite 213

A) die Löslichkeit von Kaliumchlorid bei 30 0 C ist 40 gr

beim 65 0 Mit ist 50gr.

B) Löslichkeit Kaliumsulfat bei 40 0 ​​C sind 10 g

bei 800C ist 20 J.

C) die Löslichkeit von Bariumchlorid bei 90 0 C ist 60 gr

beim 0 0 Mit ist 30gr.

Aufgabe: Beobachtung des Einflusses der Art des gelösten Stoffes auf den Auflösungsprozess.
Reihenfolge der Ausführung:
In 3 Reagenzgläser mit den Substanzen: Calciumchlorid, Calciumhydroxid, Calciumcarbonat je 5 ml Wasser zugeben, mit Stopfen verschließen und zur besseren Auflösung der Substanz gut schütteln.
Welche der folgenden Substanzen löst sich gut in Wasser? Was löst sich nicht auf?
Daher hängt der Auflösungsprozess von der Art des gelösten Stoffs ab:

Hochlöslich: (jeweils drei Beispiele)

Schwach löslich:

Praktisch unlöslich:

3) Aufgabe: Beobachtung des Einflusses der Art des Lösungsmittels auf den Lösungsprozess von Stoffen.
Reihenfolge der Ausführung:
In 2 Reagenzgläser mit Kupfersulfat in 5 ml Alkohol (Nr. 1) und 5 ml Wasser (Nr. 2) gießen,

Stopfen verschließen und zur besseren Auflösung der Substanz gut schütteln.
Welches der vorgeschlagenen Lösungsmittel löst Kupfersulfat gut?
Rückschlüsse auf den Einfluss der Art des Lösungsmittels auf den Auflösungsprozess ziehen und

die Fähigkeit von Stoffen, sich in verschiedenen Lösungsmitteln zu lösen.

Lösungstypen:

Eine gesättigte Lösung ist eine Lösung, in der sich bei einer bestimmten Temperatur ein Stoff nicht mehr auflöst.

Ungesättigt ist eine Lösung, in der sich ein Stoff bei einer bestimmten Temperatur noch lösen kann.

Übersättigt ist eine Lösung, in der sich ein Stoff nur noch lösen kann, wenn die Temperatur steigt.

Eines Morgens habe ich verschlafen.
Ich ging schnell zur Schule:
Kalten Tee gegossen
Zucker gegossen, verhindert,
Aber er war nicht süß.
Ich habe noch einen Löffel hinzugefügt
Er ist etwas süßer geworden.
Ich trank meinen Tee zu Ende
Und der Rest war süß
Zucker wartete unten auf mich!
Ich begann in meinem Kopf zu denken -
Warum das Schicksal beschämen?

Schuld daran ist die Löslichkeit.

Markieren Sie die Arten von Lösungen im Gedicht. Was muss getan werden, um den Zucker im Tee vollständig aufzulösen?

Physikalisch-chemische Theorie der Lösungen.

Der gelöste Stoff bildet beim Auflösen mit Wasser Hydrate.

Hydrate sind zerbrechliche Verbindungen von Substanzen mit Wasser, die in Lösung vorliegen.

Beim Auflösen wird Wärme aufgenommen oder abgegeben.

Mit steigender Temperatur nimmt die Löslichkeit von Stoffen zu.

Die Zusammensetzung von Hydraten ist in Lösungen nicht konstant und in kristallinen Hydraten konstant.

Kristalline Hydrate sind wasserhaltige Salze.

Kupfersulfat CuSO4∙ 5H2O

Soda Na2CO3∙ 10H2O

Gips CaSO4∙2H2O

Die Löslichkeit von Kaliumchlorid in Wasser bei 60 0 C beträgt 50 g. Bestimmen Sie den Massenanteil von Salz in einer bei einer bestimmten Temperatur gesättigten Lösung.

Bestimmen Sie die Löslichkeit von Kaliumsulfat bei 80 0C. Bestimmen Sie den Massenanteil von Salz in einer bei einer bestimmten Temperatur gesättigten Lösung.

161 g Glaubersalz wurden in 180 Liter Wasser gelöst. Bestimmen Sie den Massenanteil an Salz in der resultierenden Lösung.

Hausaufgaben. Abschnitt 35

Mitteilungen.

Erstaunliche Eigenschaften von Wasser;

Wasser ist die wertvollste Verbindung;

Verwendung von Wasser in der Industrie;

Künstliche Frischwassergewinnung;

Der Kampf um sauberes Wasser.

Präsentation "Kristallhydrate", "Lösungen - Eigenschaften, Anwendung".

In einer gewöhnlichen nicht assoziierten Flüssigkeit, wie zum Beispiel Benzin, gleiten freie Moleküle umeinander. Im Wasser rollen sie eher, als dass sie gleiten. Wie Sie wissen, sind Wassermoleküle durch Wasserstoffbrückenbindungen miteinander verbunden, daher muss mindestens eine dieser Bindungen gebrochen werden, bevor eine Verschiebung auftritt. Diese Funktion bestimmt die Viskosität von Wasser.

Die Dielektrizitätskonstante von Wasser ist seine Fähigkeit, die zwischen elektrischen Ladungen bestehende Anziehung zu neutralisieren. Die Auflösung von Feststoffen in Wasser ist ein komplexer Prozess, der durch die Wechselwirkung von gelösten Partikeln und Wasserpartikeln bestimmt wird.

Bei der Untersuchung der Struktur von Substanzen mit Hilfe von Röntgenstrahlen wurde festgestellt, dass die meisten Festkörper eine kristalline Struktur haben, dh die Teilchen einer Substanz sind in einer bestimmten Reihenfolge im Raum angeordnet. Die Partikel einiger Substanzen befinden sich wie in den Ecken eines winzigen Würfels, die Partikel anderer - in den Ecken, in der Mitte und in der Mitte der Seiten eines Tetraeders, Prismas, einer Pyramide usw. Jede dieser Formen ist die kleinste Zelle größerer Kristalle ähnlicher Form. Einige Substanzen haben Moleküle an den Knoten ihres Kristallgitters (für die meisten organischen Verbindungen), während andere (z. B. anorganische Salze) Ionen haben, dh Teilchen, die aus einem oder mehreren Atomen mit positiven oder negativen Ladungen bestehen. Die Kräfte, die Ionen in einer bestimmten, räumlich ausgerichteten Ordnung des Kristallgitters halten, sind die Kräfte der elektrostatischen Anziehung von entgegengesetzt geladenen Ionen, die das Kristallgitter bilden.

Löst man beispielsweise Kochsalz in Wasser, stoßen sich positiv geladene Natrium-Ionen und negativ geladene Chlorid-Ionen ab.

Diese Abstoßung tritt auf, weil Wasser eine hohe Dielektrizitätskonstante hat, d. h. höher als die jeder anderen Flüssigkeit. Es reduziert die gegenseitige Anziehungskraft zwischen entgegengesetzt geladenen Ionen um das 100-fache. Der Grund für die stark neutralisierende Wirkung des Wassers ist in der Anordnung seiner Moleküle zu suchen. Das Wasserstoffatom in ihnen teilt sein Elektron nicht zu gleichen Teilen mit dem Sauerstoffatom, an das es gebunden ist. Dieses Elektron ist Sauerstoff immer näher als Wasserstoff. Daher sind Wasserstoffatome positiv geladen, während Sauerstoffatome negativ geladen sind.

Wenn sich eine Substanz auflöst und in Ionen zerfällt, werden Sauerstoffatome von positiven Ionen und Wasserstoffatome von negativen angezogen. Die Wassermoleküle, die das positive Ion umgeben, senden ihre Sauerstoffatome dorthin, und die Moleküle, die das negative Ion umgeben, senden ihre Wasserstoffatome dorthin. So bilden Wassermoleküle gleichsam ein Gitter, das die Ionen voneinander trennt und ihre Anziehungskraft aufhebt (Abb. 12). Um die Ionen im Kristallgitter voneinander zu trennen und in Lösung zu überführen, muss die Anziehungskraft dieses Gitters überwunden werden. Beim Lösen von Salzen ist eine solche Kraft die Anziehung von Gitterionen durch Wassermoleküle, gekennzeichnet durch die sogenannte Hydratationsenergie. Ist dabei die Hydratationsenergie ausreichend groß im Vergleich zur Energie des Kristallgitters, so lösen sich die Ionen von diesem und gehen in Lösung.

Die Beziehung zwischen Wassermolekülen und Ionen, die in Lösung aus dem Gitter gelöst werden, wird nicht nur nicht schwächer, sondern wird sogar noch enger.

Wie bereits erwähnt, sind Ionen in Lösung von Wassermolekülen umgeben und getrennt, die, mit ihren entgegengesetzt geladenen Teilen auf sie gerichtet, die sogenannte Hydrathülle bilden (Abb. 13). Die Größe dieser Hülle ist für verschiedene Ionen unterschiedlich und hängt von der Ladung des Ions, seiner Größe und zusätzlich von der Konzentration der Ionen in der Lösung ab.

Mehrere Jahre lang untersuchten Physikalische Chemiker Wasser hauptsächlich als Lösungsmittel für Elektrolyte. Als Ergebnis wurden viele Informationen über Elektrolyte erhalten, aber sehr wenig über Wasser selbst. Seltsamerweise gibt es aber erst in den letzten Jahren Arbeiten, die sich mit der Untersuchung der Beziehung von Wasser zu darin praktisch unlöslichen Stoffen befassen.

Viele erstaunliche Dinge wurden beobachtet. Einmal stellte sich zum Beispiel heraus, dass ein Rohr, durch das Erdgas bei t = 19 ° C floss, mit nassem Schnee und Wasser verstopft war. Es wurde deutlich, dass es hier nicht um die Temperatur geht, sondern um andere Eigenschaften des Wassers. Es stellten sich eine Reihe von Fragen: Warum gefrierte Wasser bei so hoher Temperatur, wie konnte sich Wasser mit darin unlöslichen Stoffen verbinden.

Dieses Rätsel war noch nicht gelöst, als entdeckt wurde, dass selbst solche Edelgase wie Argon und Xenon, die keine chemischen Reaktionen eingehen, sich mit Wasser verbinden können und dabei den Anschein von Verbindungen bilden.

Reis. 13. Trennung von Na + und C1 - Ionen durch polare Wassermoleküle, die eine Hydrathülle um sie herum bilden.

Interessante Ergebnisse zur Löslichkeit von Methan in Wasser wurden in Illinois erzielt. Methanmoleküle bilden in Wasser keine Ionen und gehen keine Wasserstoffbrückenbindungen ein; die Anziehungskraft zwischen ihnen und den Wassermolekülen ist sehr schwach. Methan ist jedoch immer noch, wenn auch schlecht, wasserlöslich und seine dissoziierten Moleküle bilden mit ihm Verbindungen - Hydrate, in denen mehrere Wassermoleküle an ein Methanmolekül gebunden sind. Diese Reaktion setzt zehnmal mehr Wärme frei als wenn Methan in Hexan gelöst wird (Methan löst sich besser in Hexan als in Wasser).

Von großem Interesse ist die Tatsache, dass sich Methan in Wasser löst. Ein Methanmolekül ist doppelt so groß wie ein Wassermolekül. Damit sich Methan in Wasser auflösen kann, müssen sich ziemlich große „Löcher“ zwischen seinen Molekülen bilden. Dies erfordert einen erheblichen Energieaufwand, mehr als für die Verdampfung von Wasser (etwa 10.000 Kalorien pro Mol). Woher kommt so viel Energie? Die Anziehungskräfte zwischen den Molekülen von Methan und Wasser sind zu schwach, sie können nicht so viel Energie liefern. Daher gibt es eine andere Möglichkeit: Die Struktur des Herds ändert sich in Gegenwart von Methan. Nehmen Sie an, dass ein Molekül gelöstes Methan von einer Hülle aus 10-20 Wassermolekülen umgeben ist. Bei der Bildung solcher Molekülverbände wird Wärme freigesetzt. In dem von einem Methanmolekül eingenommenen Raum verschwinden die gegenseitigen Anziehungskräfte zwischen Wassermolekülen und damit der Innendruck. Unter solchen Bedingungen gefriert Wasser, wie wir gesehen haben, bei Temperaturen über Null.

Deshalb können Moleküle zwischen Methan und Wasser kristallisieren, was im oben beschriebenen Fall passiert ist. Gefrorene Hydrate können in die Lösung absorbiert und aus dieser freigesetzt werden. Diese Theorie ist als Eisbergtheorie bekannt. In der Praxis zeigen Studien, dass alle getesteten nichtleitenden Substanzen stabile kristalline Hydrate bilden. Gleichzeitig ist dieser Trend in Elektrolyten schwach ausgeprägt. All dies führt zu einem völlig neuen Verständnis von Löslichkeit.

Es wurde angenommen, dass die Auflösung von Elektrolyten als Ergebnis der Einwirkung von Anziehungskräften auftritt. Jetzt wurde bewiesen, dass die Auflösung von Nichtelektrolyten nicht auf die Anziehungskräfte zwischen diesen Substanzen und Wasser zurückzuführen ist, sondern auf eine unzureichende Anziehung zwischen ihnen. Substanzen, die nicht in Ionen zerfallen, verbinden sich mit Wasser, da sie den Innendruck beseitigen und dadurch zum Auftreten von Kristallformationen beitragen.

Um die Bildung solcher Hydrate besser zu verstehen, ist es nützlich, ihre molekulare Struktur zu betrachten.

Es ist bewiesen, dass die entstehenden Hydrate im Gegensatz zur hexagonalen Struktur von Eis eine kubische Struktur (Gitter) haben. Weitere Arbeiten von Forschern zeigten, dass das Hydrat zwei kubische Gitter haben kann: In einem von ihnen betragen die Abstände zwischen den Molekülen 12, im anderen - 17 A. Im kleineren Gitter befinden sich 46 Wassermoleküle, im größeren 136. Die Löcher von Gasmolekülen im kleineren Gitter haben 12-14 Flächen , und im größeren - 12-16 - unterscheiden sie sich außerdem in der Größe und sind mit Molekülen unterschiedlicher Größe gefüllt, und nicht alle Löcher können gefüllt werden. Ein solches Modell erklärt die tatsächliche Struktur von Hydraten mit hoher Genauigkeit.

Die Rolle solcher Hydrate in Lebensprozessen kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Diese Prozesse finden hauptsächlich in den Zwischenräumen zwischen Wasser und Proteinmolekülen statt. In diesem Fall neigt Wasser stark zur Kristallisation, da das Proteinmolekül viele nichtionische oder unpolare Gruppen enthält. Jedes derartige Hydrat bildet sich mit einer geringeren Dichte als Eis, sodass seine Bildung zu einer erheblichen zerstörerischen Ausdehnung führen kann.

Wasser ist also eine besondere und komplexe Substanz mit bestimmten und vielfältigen chemischen Eigenschaften. Es hat eine schlanke und sich gleichzeitig verändernde körperliche Struktur.

Die Entwicklung aller belebten und weitgehend unbelebten Natur ist untrennbar mit den charakteristischen Eigenschaften des Wassers verbunden.

Lösungen spielen in Natur, Wissenschaft und Technik eine sehr wichtige Rolle. Das in der Natur so weit verbreitete Wasser enthält immer gelöste Stoffe. Im Süßwasser von Flüssen und Seen gibt es nur wenige davon, während Meerwasser etwa 3,5 % gelöste Salze enthält.

Im Urozean (zur Zeit der Entstehung des Lebens auf der Erde) sollte der Massenanteil an Salzen gering sein, etwa 1%.

„In dieser Lösung entwickelten sich zuerst lebende Organismen, und aus dieser Lösung erhielten sie die für ihr Wachstum und Leben notwendigen Ionen und Moleküle ... Im Laufe der Zeit entwickelten und veränderten sich lebende Organismen, die es ihnen ermöglichten, die aquatische Umwelt zu verlassen und sich zu bewegen landen und dann in die Luft steigen. Diese Fähigkeit haben sie sich erworben, indem sie in ihren Organismen eine wässrige Lösung in Form von Flüssigkeiten konserviert haben, die den notwendigen Nachschub an Ionen und Molekülen enthalten“, so beurteilt der berühmte amerikanische Chemiker, Nobelpreisträger Linus Pauling die Rolle von Lösungen bei der Entstehung und Entwicklung des Lebens auf der Erde. In uns, in jeder unserer Zellen, gibt es eine Erinnerung an den Urozean, aus dem das Leben stammt, eine wässrige Lösung, die das Leben selbst hervorbringt.

In jedem lebenden Organismus fließt endlos durch die Gefäße - Arterien, Venen und Kapillaren - eine magische Lösung, die die Grundlage des Blutes bildet, der Massenanteil an Salzen darin ist der gleiche wie im Primärozean - 0,9%. Komplexe physikalisch-chemische Prozesse, die in menschlichen und tierischen Organismen ablaufen, laufen auch in Lösungen ab. Die Assimilation von Nahrung ist mit der Übertragung von Nährstoffen in Lösung verbunden. Natürliche wässrige Lösungen sind an Prozessen der Bodenbildung beteiligt und versorgen Pflanzen mit Nährstoffen. Viele technologische Prozesse in der chemischen und anderen Industrien, wie die Herstellung von Soda, Düngemitteln, Säuren, Metallen und Papier, laufen in Lösungen ab. Das Studium der Eigenschaften von Lösungen nimmt einen sehr wichtigen Platz in der modernen Wissenschaft ein. Was ist also eine Lösung?

Der Unterschied zwischen der Lösung und anderen Mischungen besteht darin, dass die Partikel der Bestandteile gleichmäßig darin verteilt sind und die Zusammensetzung in jedem Mikrovolumen einer solchen Mischung gleich ist.

Daher wurden Lösungen als homogene Mischungen verstanden, die aus zwei oder mehr homogenen Teilen bestehen. Diese Idee basierte auf der physikalischen Lösungstheorie.

Anhänger der physikalischen Lösungstheorie, die von van't Hoff, Arrhenius und Ostwald entwickelt wurde, glaubten, dass der Auflösungsprozess das Ergebnis der Diffusion ist, d. h. des Eindringens eines gelösten Stoffes in die Lücken zwischen Wassermolekülen.

Im Gegensatz zu den Ideen der physikalischen Lösungstheorie argumentierten D. I. Mendeleev und Anhänger der chemischen Lösungstheorie, dass die Auflösung das Ergebnis der chemischen Wechselwirkung eines gelösten Stoffes mit Wassermolekülen ist. Daher ist es richtiger (genauer), eine Lösung als ein homogenes System zu definieren, das aus Teilchen einer gelösten Substanz, einem Lösungsmittel und den Produkten ihrer Wechselwirkung besteht.

Durch die chemische Wechselwirkung einer gelösten Substanz mit Wasser entstehen Verbindungen - Hydrate. Chemische Wechselwirkungen werden durch solche Anzeichen chemischer Reaktionen wie thermische Phänomene während der Auflösung angezeigt. Denken Sie beispielsweise daran, dass beim Auflösen von Schwefelsäure in Wasser eine so große Wärmemenge freigesetzt wird, dass die Lösung kochen kann und daher Säure in Wasser gegossen wird (und nicht umgekehrt).

Die Auflösung anderer Stoffe wie Natriumchlorid, Ammoniumnitrat geht mit Wärmeaufnahme einher.

M. V. Lomonosov fand heraus, dass Lösungen bei einer niedrigeren Temperatur gefrieren als das Lösungsmittel. 1764 schrieb er: „Die Fröste salziger Sole können sich nicht bequem in Eis verwandeln, da sie frische überwältigen.“

Hydrate sind zerbrechliche Verbindungen von Substanzen mit Wasser, die in Lösung vorliegen. Ein indirekter Beweis für die Hydratation ist die Existenz fester kristalliner Hydrate - Salze, zu denen Wasser gehört. In diesem Fall spricht man von Kristallisation. Zum Beispiel gehört das bekannte blaue Salz Kupfersulfat CuSO 4 · 5H 2 O zu den kristallinen Hydraten, wasserfreies Kupfer(II)sulfat sind weiße Kristalle. Die Farbänderung von Kupfersulfat (II) nach Blau beim Auflösen in Wasser und die Existenz blauer Kupfersulfatkristalle ist ein weiterer Beweis für die Hydrattheorie von D. I. Mendeleev.

Gegenwärtig hat sich eine Theorie etabliert, die beide Sichtweisen vereint – die physikalisch-chemische Lösungstheorie. Es wurde bereits 1906 von D. I. Mendeleev in seinem wunderbaren Lehrbuch "Grundlagen der Chemie" vorhergesagt: wird höchstwahrscheinlich zu einer allgemeinen Theorie der Lösungen führen, da dieselben allgemeinen Gesetze sowohl physikalische als auch chemische Phänomene beherrschen.

Die Löslichkeit von Stoffen in Wasser ist temperaturabhängig. In der Regel nimmt die Löslichkeit von Feststoffen in Wasser mit steigender Temperatur zu (Abb. 126) und die Löslichkeit von Gasen ab, so dass Wasser durch Kochen fast vollständig von den darin gelösten Gasen befreit werden kann.

Reis. 126.
Löslichkeit von Stoffen in Abhängigkeit von der Temperatur

Löst man das als Dünger verwendete Kaliumchlorid KCl in Wasser, so lassen sich bei Raumtemperatur (20 °C) nur 34,4 g Salz in 100 g Wasser lösen; Unabhängig davon, wie sehr die Lösung mit dem Rest des ungelösten Salzes gemischt wird, löst sich kein Salz mehr auf - die Lösung wird bei einer bestimmten Temperatur mit diesem Salz gesättigt sein.

Werden bei dieser Temperatur weniger als 34,4 g Kaliumchlorid in 100 g Wasser gelöst, so ist die Lösung ungesättigt.

Von manchen Substanzen ist es vergleichsweise einfach, übersättigte Lösungen zu erhalten. Dazu gehören beispielsweise kristalline Hydrate - Glaubersalz (Na 2 SO 4 · 10H 2 O) und Kupfersulfat (CuSO 4 · 5H 2 O).

Übersättigte Lösungen werden wie folgt hergestellt. Bereiten Sie eine gesättigte Salzlösung bei hoher Temperatur vor, beispielsweise am Siedepunkt. Das überschüssige Salz wird abfiltriert, der Kolben mit dem heißen Filtrat mit Watte abgedeckt und vorsichtig, Schütteln vermeidend, langsam auf Raumtemperatur abgekühlt. Die so hergestellte Lösung ist stoß- und staubgeschützt lange haltbar. Sobald aber in eine solche übersättigte Lösung ein Glasstab eingeführt wird, an dessen Spitze sich mehrere Körner dieses Salzes befinden, beginnt sofort seine Kristallisation aus der Lösung (Abb. 127).

Reis. 127.
Sofortige Kristallisation eines Stoffes aus einer übersättigten Lösung

Glaubersalz ist als Rohstoff in Chemieanlagen weit verbreitet. Es wird im Winter in der vom Kaspischen Meer relativ isolierten Kara-Bogaz-Gol-Bucht abgebaut. Im Sommer ist die Bucht aufgrund der hohen Wasserverdunstung mit einer hochkonzentrierten Salzlösung gefüllt. Im Winter nimmt seine Löslichkeit aufgrund eines Temperaturabfalls ab und das Salz kristallisiert aus, was seiner Gewinnung zugrunde liegt. Im Sommer lösen sich die Salzkristalle auf und die Gewinnung stoppt.

Im salzigsten Meer der Welt, dem Toten Meer, ist die Salzkonzentration so hoch, dass auf jedem Gegenstand, der in das Wasser dieses Meeres gelegt wird, bizarre Kristalle wachsen (Abb. 128).

Reis. 128.
Im Wasser des Toten Meeres wachsen wunderschöne bizarre Kristalle aus den darin gelösten Salzen.

Bei der Arbeit mit Stoffen ist es wichtig, deren Löslichkeit in Wasser zu kennen. Als gut löslich gilt ein Stoff, wenn sich mehr als 1 g dieses Stoffes in 100 g Wasser bei Raumtemperatur löst. Löst sich unter solchen Bedingungen weniger als 1 g eines Stoffes in 100 g Wasser, so gilt ein solcher Stoff als schwerlöslich. Zu den praktisch unlöslichen Substanzen gehören solche, deren Löslichkeit weniger als 0,01 g in 100 g Wasser beträgt (Tabelle 9).

Tabelle 9
Löslichkeit einiger Salze in Wasser bei 20 °C

Völlig unlösliche Stoffe kommen in der Natur nicht vor. Beispielsweise gehen sogar Silberatome leicht in Lösung, wenn Produkte in Wasser gegeben werden. Wie Sie wissen, tötet eine Lösung von Silber in Wasser Mikroben ab.

Schlüsselwörter und Phrasen

1. Lösungen.
2. Physikalische und chemische Theorie der Lösungen.
3. Thermische Phänomene während der Auflösung.
4. Hydrate und kristalline Hydrate; Kristallwasser.
5. Gesättigte, ungesättigte und übersättigte Lösungen.
6. Hochlösliche, schwerlösliche und praktisch unlösliche Substanzen.

Arbeiten Sie mit dem Computer

1. Siehe elektronische Bewerbung. Studieren Sie den Unterrichtsstoff und bearbeiten Sie die vorgeschlagenen Aufgaben.
2. Suchen Sie im Internet nach E-Mail-Adressen, die als zusätzliche Quellen dienen können, die den Inhalt der Schlüsselwörter und Phrasen des Absatzes offenbaren. Bieten Sie dem Lehrer Ihre Hilfe bei der Vorbereitung einer neuen Unterrichtsstunde an - erstellen Sie einen Bericht über die Schlüsselwörter und Sätze des nächsten Absatzes.

Fragen und Aufgaben

1. Warum löst sich ein Stück Zucker in heißem Tee schneller auf als in kaltem Tee?
2. Nennen Sie anhand der Löslichkeitstabelle Beispiele für gut lösliche, schwerlösliche und praktisch unlösliche Stoffe in Wasser verschiedener Klassen.
3. Warum können Aquarien nicht mit schnell abgekühltem abgekochtem Wasser gefüllt werden (es muss mehrere Tage stehen)?
4. Warum heilen mit Wasser gewaschene Wunden, in die Silbergegenstände gelegt wurden, schneller?
5. Bestimmen Sie anhand von Abbildung 126 den Massenanteil an Kaliumchlorid, der in der gesättigten Lösung bei 20 °C enthalten ist.
6. Kann eine verdünnte Lösung gleichzeitig gesättigt werden?
7. Zu 500 g einer bei 20 °C gesättigten Lösung von Magnesiumsulfat (siehe Abb. 126) wurde ein für die Reaktion ausreichendes Volumen einer Lösung von Bariumchlorid gegeben. Finden Sie die Masse des Niederschlags.

Löslichkeit ist die Eigenschaft eines Stoffes, mit verschiedenen Lösungsmitteln homogene Mischungen zu bilden. Wie wir bereits erwähnt haben, bestimmt die Menge an gelöstem Stoff, die erforderlich ist, um eine gesättigte Lösung zu erhalten, diese Substanz. In dieser Hinsicht hat die Löslichkeit das gleiche Maß wie die Zusammensetzung, beispielsweise der Massenanteil eines gelösten Stoffes in seiner gesättigten Lösung oder die Menge eines gelösten Stoffes in seiner gesättigten Lösung.

Alle Substanzen können hinsichtlich ihrer Löslichkeit eingeteilt werden in:

• Hochlöslich - mehr als 10 g der Substanz können sich in 100 g Wasser lösen.
• Leicht löslich - weniger als 1 g der Substanz kann sich in 100 g Wasser auflösen.
• Unlöslich - weniger als 0,01 g der Substanz können sich in 100 g Wasser auflösen.

Es ist bekannt, dass wenn Polarität Der gelöste Stoff ist der Polarität des Lösungsmittels ähnlich, es ist wahrscheinlicher, dass er sich auflöst. Wenn die Polaritäten unterschiedlich sind, wird die Lösung mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht funktionieren. Warum passiert dies?

polares Lösungsmittel ist ein polarer gelöster Stoff.

Nehmen wir als Beispiel eine Lösung von Kochsalz in Wasser. Wie wir bereits wissen, sind Wassermoleküle von Natur aus polar mit einer teilweise positiven Ladung an jedem Wasserstoffatom und einer teilweise negativen Ladung an dem Sauerstoffatom. Und ionische Feststoffe wie Natriumchlorid enthalten Kationen und Anionen. Wenn also Kochsalz in Wasser gegeben wird, wird die positive Teilladung der Wasserstoffatome der Wassermoleküle von dem negativ geladenen Chloridion in NaCl angezogen. In ähnlicher Weise wird die negative Teilladung der Sauerstoffatome von Wassermolekülen vom positiv geladenen Natriumion in NaCl angezogen. Und da die Anziehungskraft von Wassermolekülen auf Natrium- und Chlorionen stärker ist als die Wechselwirkung, die sie zusammenhält, löst sich das Salz auf.

Unpolares Lösungsmittel ist ein unpolarer gelöster Stoff.

Versuchen wir, ein Stück Tetrabromkohlenstoff in Tetrachlorkohlenstoff aufzulösen. Im festen Zustand werden Tetrabromkohlenstoffmoleküle durch eine sehr schwache Dispersionswechselwirkung zusammengehalten. Wenn sie in Tetrachlorkohlenstoff platziert werden, werden ihre Moleküle zufälliger angeordnet, d.h. die Entropie des Systems steigt und die Verbindung löst sich auf.

Gleichgewichte in der Auflösung

Stellen Sie sich eine Lösung einer schwerlöslichen Verbindung vor. Damit sich ein Gleichgewicht zwischen einem Feststoff und seiner Lösung einstellt, muss die Lösung gesättigt sein und mit dem ungelösten Teil des Feststoffs in Kontakt stehen.

Stellen Sie sich zum Beispiel das Gleichgewicht in einer gesättigten Silberchloridlösung ein:

AgCl (TV) \u003d Ag + (wässrig) + Cl - (wässrig)

Die betreffende Verbindung ist ionisch und liegt in gelöster Form als Ionen vor. Wir wissen bereits, dass bei heterogenen Reaktionen die Konzentration eines Feststoffs konstant bleibt, was uns erlaubt, ihn in die Gleichgewichtskonstante einzubeziehen. Der Ausdruck für sieht also so aus:

K = [ Cl - ]

Eine solche Konstante heißt Löslichkeitsprodukt PR, sofern die Konzentrationen in mol/L angegeben sind.

PR \u003d [Cl -]

Löslichkeitsprodukt ist gleich dem Produkt der molaren Konzentrationen der am Gleichgewicht beteiligten Ionen in Potenzen gleich den entsprechenden stöchiometrischen Koeffizienten in der Gleichgewichtsgleichung.
Es ist notwendig, zwischen dem Begriff der Löslichkeit und dem Löslichkeitsprodukt zu unterscheiden. Die Löslichkeit einer Substanz kann sich ändern, wenn der Lösung eine andere Substanz zugesetzt wird, und das Löslichkeitsprodukt hängt nicht von der Anwesenheit zusätzlicher Substanzen in der Lösung ab. Obwohl diese beiden Werte miteinander verbunden sind, ermöglicht die Kenntnis eines Werts die Berechnung des anderen.

Löslichkeit in Abhängigkeit von Temperatur und Druck

Wasser spielt eine wichtige Rolle in unserem Leben, es ist in der Lage, eine Vielzahl von Stoffen aufzulösen, was für uns von großer Bedeutung ist. Daher konzentrieren wir uns auf wässrige Lösungen.

Löslichkeit Gase nimmt mit zu steigender Druck Gas über dem Lösungsmittel, und die Löslichkeit fester und flüssiger Stoffe hängt nur unwesentlich vom Druck ab.

Wilhelm Heinrich kam zuerst zu dem Schluss, dass Die Menge an Gas, die sich bei einer konstanten Temperatur in einem bestimmten Flüssigkeitsvolumen löst, ist direkt proportional zu seinem Druck. Diese Aussage ist bekannt als Henrys Gesetz und wird wie folgt ausgedrückt:

C \u003d k P,

wobei C die Löslichkeit des Gases in der flüssigen Phase ist

P - Gasdruck über der Lösung

k ist die Henry-Konstante

Die folgende Abbildung zeigt die Löslichkeitskurven einiger Gase in Wasser Temperatur bei konstantem Gasdruck über der Lösung (1 atm)

Wie man sieht, nimmt die Löslichkeit von Gasen mit steigender Temperatur ab, im Gegensatz zu den meisten ionischen Verbindungen, deren Löslichkeit mit steigender Temperatur zunimmt.

Einfluss der Temperatur auf die Löslichkeit hängt von der Enthalpieänderung ab, die während des Auflösungsprozesses auftritt. Wenn ein endothermer Prozess auftritt, steigt die Löslichkeit mit steigender Temperatur. Dies folgt aus dem, was wir bereits wissen : Ändert man eine der Bedingungen, unter denen das System im Gleichgewicht ist – Konzentration, Druck oder Temperatur –, so verschiebt sich das Gleichgewicht in Richtung der Reaktion, die dieser Änderung entgegenwirkt.

Stellen Sie sich vor, wir haben es mit einer Lösung im Gleichgewicht mit einem teilweise gelösten Stoff zu tun. Und dieser Prozess ist endotherm, d.h. geht mit der Wärmeaufnahme von außen einher, dann gilt:

Stoff + Lösungsmittel + Wärme = Lösung

Entsprechend Prinzip von Le Chatelier, beim endothermisch Dabei verschiebt sich das Gleichgewicht in die Richtung, die den Wärmeeintrag reduziert, d.h. Nach rechts. Dadurch erhöht sich die Löslichkeit. Wenn der Prozess exotherm, dann führt eine Temperaturerhöhung zu einer Abnahme der Löslichkeit.

Abhängigkeit der Löslichkeit ionischer Verbindungen von der Temperatur

Es ist bekannt, dass es sie gibt Lösungen von Flüssigkeiten in Flüssigkeiten. Einige von ihnen können sich in unbegrenzten Mengen ineinander auflösen, wie Wasser und Ethylalkohol, während andere sich nur teilweise auflösen können. Versucht man also, Tetrachlorkohlenstoff in Wasser aufzulösen, entstehen zwei Schichten: Die obere ist eine gesättigte Lösung von Wasser in Tetrachlorkohlenstoff und die untere eine gesättigte Lösung von Tetrachlorkohlenstoff in Wasser. Mit steigender Temperatur nimmt im Allgemeinen die gegenseitige Löslichkeit solcher Flüssigkeiten zu. Dies geschieht so lange, bis die kritische Temperatur erreicht ist, bei der beide Flüssigkeiten in beliebigen Anteilen vermischt werden. Die Löslichkeit von Flüssigkeiten ist praktisch druckunabhängig.

Wenn eine Substanz, die in einer dieser beiden Flüssigkeiten gelöst werden kann, in eine Mischung eingeführt wird, die aus zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten besteht, ist ihre Verteilung zwischen diesen Flüssigkeiten proportional zur Löslichkeit in jeder von ihnen. Jene. entsprechend Vertriebsrecht ein Stoff, der sich in zwei nicht mischbaren Lösungsmitteln lösen kann, wird zwischen ihnen so verteilt, dass das Verhältnis seiner Konzentrationen in diesen Lösungsmitteln bei konstanter Temperatur unabhängig von der Gesamtmenge des gelösten Stoffs konstant bleibt:

C 1 / C 2 \u003d K,

wobei C 1 und C 2 die Konzentrationen eines Stoffes in zwei Flüssigkeiten sind

K ist der Verteilungskoeffizient.

Kategorien ,

Die Fähigkeit eines bestimmten Stoffes, sich in einem bestimmten Lösungsmittel zu lösen, wird als bezeichnet Löslichkeit.

Auf der quantitativen Seite charakterisiert die Löslichkeit eines Feststoffs den Löslichkeitskoeffizienten oder einfach Löslichkeit – das ist die maximale Menge eines Stoffes, die sich in 100 g oder 1000 g Wasser unter gegebenen Bedingungen zu einer gesättigten Lösung auflösen kann.

Da die meisten Feststoffe Energie aufnehmen, wenn sie in Wasser gelöst werden, nimmt nach dem Prinzip von Le Chatelier die Löslichkeit vieler Feststoffe mit steigender Temperatur zu.

Die Löslichkeit von Gasen in einer Flüssigkeit charakterisiert Absorptionskoeffizient- das maximale Gasvolumen, das sich bei N.O. lösen kann. in einem Volumen Lösungsmittel. Beim Auflösen von Gasen wird Wärme freigesetzt, daher nimmt ihre Löslichkeit mit zunehmender Temperatur ab (z. B. beträgt die Löslichkeit von NH 3 bei 0 ° C 1100 dm 3 / 1 dm 3 Wasser und bei 25 ° C - 700 dm 3 / 1 dm 3 Wasser). Die Abhängigkeit der Löslichkeit von Gasen vom Druck gehorcht dem Henryschen Gesetz: Die Masse eines gelösten Gases bei konstanter Temperatur ist direkt proportional zum Druck.

Ausdruck der quantitativen Zusammensetzung von Lösungen

Neben Temperatur und Druck ist der Hauptparameter des Lösungszustands die Konzentration der darin gelösten Substanz.

Lösungskonzentration bezeichnet den Gehalt eines gelösten Stoffes in einer bestimmten Masse oder in einem bestimmten Volumen einer Lösung oder eines Lösungsmittels. Die Konzentration einer Lösung kann auf verschiedene Weise ausgedrückt werden. In der chemischen Praxis werden die folgenden Methoden zur Angabe von Konzentrationen am häufigsten verwendet:

a) Massenanteil des gelösten Stoffes zeigt die Anzahl Gramm (Masseneinheiten) eines gelösten Stoffes, der in 100 g (Masseneinheiten) einer Lösung enthalten ist (ω, %)

b) Molvolumenkonzentration oder Molarität , zeigt die Anzahl der Mole (Menge) des gelösten Stoffes, der in 1 dm 3 Lösung enthalten ist (s oder M, mol / dm 3)

in) äquivalente Konzentration oder Normalität , zeigt die Anzahl der Äquivalente eines gelösten Stoffes, der in 1 dm 3 einer Lösung enthalten ist (s e oder n, mol / dm 3)

G) Molmassenkonzentration oder Molalität , gibt die Molzahl eines gelösten Stoffes an, der in 1000 g Lösungsmittel enthalten ist (s m , mol / 1000 g)

e) Titer eine Lösung ist die Anzahl Gramm eines gelösten Stoffes in 1 cm 3 einer Lösung (T, g / cm 3)

T = m r.v. /V.

Darüber hinaus wird die Zusammensetzung der Lösung in dimensionslosen relativen Werten ausgedrückt - Brüchen. Volumenanteil - das Verhältnis des Volumens des gelösten Stoffes zum Volumen der Lösung; Massenanteil - das Verhältnis der Masse des gelösten Stoffes zum Volumen der Lösung; Molenbruch ist das Verhältnis der Menge an gelöstem Stoff (Anzahl der Mole) zur Gesamtmenge aller Komponenten der Lösung. Der am häufigsten verwendete Wert ist der Molenbruch (N) - das Verhältnis der Menge an gelöstem Stoff (ν 1) zur Gesamtmenge aller Komponenten der Lösung, dh ν 1 + ν 2 (wobei ν 2 die Menge ist Lösungsmittel)

N r.v. \u003d ν 1 / (ν 1 + ν 2) \u003d m r.v. /M r.v. / (m r.v. / M r.v + m r-la. / M r-la).

Verdünnte Lösungen von Nichtelektrolyten und ihre Eigenschaften

Bei der Bildung von Lösungen wird die Art der Wechselwirkung der Komponenten durch ihre chemische Natur bestimmt, was es schwierig macht, allgemeine Muster zu identifizieren. Daher ist es zweckmäßig, auf ein idealisiertes Lösungsmodell, die sogenannte ideale Lösung, zurückzugreifen. Als Lösung wird eine Lösung bezeichnet, deren Bildung nicht mit einer Volumenänderung und thermischen Einwirkung verbunden ist ideale Lösung. Die meisten Lösungen besitzen jedoch nicht vollständig die Eigenschaften der Idealität, und allgemeine Muster können anhand des Beispiels sogenannter verdünnter Lösungen beschrieben werden, dh Lösungen, in denen der Gehalt an gelöstem Stoff im Vergleich zum Gehalt an Lösungsmittel sehr gering ist und die Wechselwirkung von Molekülen des gelösten Stoffes mit dem Lösungsmittel kann vernachlässigt werden. Lösungen haben olligative Eigenschaften sind die Eigenschaften von Lösungen, die von der Anzahl der Teilchen des gelösten Stoffes abhängen. Zu den kolligativen Eigenschaften von Lösungen gehören:

osmotischer Druck;

Sattdampfdruck. Raoults Gesetz;

Erhöhung des Siedepunkts;

Gefriertemperatur sinken.

Osmose. osmotischer Druck.

Es gebe ein Gefäß, das durch eine halbdurchlässige Trennwand (gestrichelte Linie in der Abbildung) in zwei Teile geteilt ist, die bis zur gleichen Höhe O-O gefüllt sind. Das Lösungsmittel wird auf der linken Seite platziert, die Lösung wird auf der rechten Seite platziert.

Lösungsmittellösung

Zum Begriff des Osmosephänomens

Aufgrund der unterschiedlichen Lösungsmittelkonzentrationen auf beiden Seiten der Trennwand dringt das Lösungsmittel spontan (gemäß dem Le-Chatelier-Prinzip) durch die semipermeable Trennwand in die Lösung ein und verdünnt diese. Die treibende Kraft für die bevorzugte Diffusion des Lösungsmittels in die Lösung ist die Differenz zwischen den freien Energien des reinen Lösungsmittels und des Lösungsmittels in der Lösung. Wenn die Lösung durch spontane Diffusion des Lösungsmittels verdünnt wird, nimmt das Volumen der Lösung zu und der Pegel bewegt sich von Position O zu Position II. Einseitige Diffusion einer bestimmten Art von Partikeln in Lösung durch eine halbdurchlässige Trennwand wird als bezeichnet Osmose.

Es ist möglich, die osmotischen Eigenschaften einer Lösung (in Bezug auf ein reines Lösungsmittel) quantitativ zu charakterisieren, indem man das Konzept von einführt osmotischer Druck. Letzteres ist ein Maß für die Tendenz eines Lösungsmittels, durch eine semipermeable Trennwand in eine gegebene Lösung zu gelangen. Er entspricht dem zusätzlichen Druck, der auf die Lösung ausgeübt werden muss, damit die Osmose stoppt (die Druckwirkung wird auf eine Erhöhung der Freisetzung von Lösungsmittelmolekülen aus der Lösung reduziert).

Lösungen mit gleichem osmotischen Druck werden genannt isotonisch. In der Biologie werden Lösungen mit einem osmotischen Druck größer als der des intrazellulären Inhalts bezeichnet Bluthochdruck, mit weniger hypoton. Dieselbe Lösung ist für einen Zelltyp hypertonisch, für einen anderen isotonisch und für einen dritten hypotonisch.

Die meisten Gewebe von Organismen haben die Eigenschaften der Halbdurchlässigkeit. Daher sind osmotische Phänomene für die Lebenstätigkeit tierischer und pflanzlicher Organismen von großer Bedeutung. Die Prozesse der Nahrungsaufnahme, des Stoffwechsels usw. hängen eng mit der unterschiedlichen Durchlässigkeit von Geweben für Wasser und bestimmte gelöste Stoffe zusammen. Die Phänomene der Osmose erklären einige der Probleme im Zusammenhang mit der Beziehung des Organismus zur Umwelt. Sie sind zum Beispiel darauf zurückzuführen, dass Süßwasserfische nicht im Meerwasser und Meeresfische im Flusswasser leben können.

Van't Hoff zeigte, dass der osmotische Druck in einer Nichtelektrolytlösung proportional zur molaren Konzentration des gelösten Stoffes ist

R osm = mitRT,

wo R osm - osmotischer Druck, kPa; c - molare Konzentration, mol / dm 3; R ist die Gaskonstante, gleich 8,314 J/mol∙K; T - Temperatur, K.

Dieser Ausdruck ähnelt in seiner Form der Mendeleev-Clapeyron-Gleichung für ideale Gase, aber diese Gleichungen beschreiben unterschiedliche Prozesse. Osmotischer Druck entsteht in einer Lösung, wenn eine zusätzliche Menge Lösungsmittel durch eine semipermeable Trennwand in sie eindringt. Dieser Druck ist die Kraft, die einen weiteren Konzentrationsausgleich verhindert.

van't Hoff formuliert Gesetz des osmotischen Drucks: Der osmotische Druck ist gleich dem Druck, den der gelöste Stoff erzeugen würde, wenn er in Form eines idealen Gases dasselbe Volumen einnehmen würde, das die Lösung bei derselben Temperatur einnimmt.

Sattdampfdruck. Rauls Gesetz.

Stellen Sie sich eine verdünnte Lösung einer nichtflüchtigen (festen) Substanz A in einem flüchtigen flüssigen Lösungsmittel B vor. In diesem Fall wird der gesamte gesättigte Dampfdruck über der Lösung durch den Partialdampfdruck des Lösungsmittels bestimmt, da der Dampfdruck des Der gelöste Stoff kann vernachlässigt werden.

Raoult zeigte, dass der Sättigungsdampfdruck eines Lösungsmittels über einer Lösung P geringer ist als der über einem reinen Lösungsmittel P°. Die Differenz Р° - Р = Р wird als absolute Abnahme des Dampfdrucks über der Lösung bezeichnet. Dieser Wert, bezogen auf den Dampfdruck eines reinen Lösungsmittels, dh (P ° -P) / P ° \u003d  P / P °, wird als relative Abnahme des Dampfdrucks bezeichnet.

Nach dem Gesetz von Raoult ist die relative Druckabnahme des gesättigten Dampfes des Lösungsmittels über der Lösung gleich dem Molenbruch der gelösten nichtflüchtigen Substanz

(P ° -P) / P ° \u003d N \u003d ν 1 / (ν 1 + ν 2) \u003d m r.v. /M r.v. / (m r.v. / M r.v + m r-la. / M r-la) \u003d X A

wobei X A der Molenbruch des gelösten Stoffes ist. Und da ν 1 = m r.v. /M r.v, dann können Sie mit diesem Gesetz die Molmasse eines gelösten Stoffes bestimmen.

Folge des Raoultschen Gesetzes. Die Abnahme des Dampfdrucks über einer Lösung eines nichtflüchtigen Stoffes, beispielsweise in Wasser, lässt sich mit dem Le-Chatelier-Prinzip der Gleichgewichtsverschiebung erklären. Tatsächlich verschiebt sich mit zunehmender Konzentration einer nichtflüchtigen Komponente in einer Lösung das Gleichgewicht im wassergesättigten Dampfsystem in Richtung der Kondensation eines Teils des Dampfes (die Reaktion des Systems auf eine Abnahme der Wasserkonzentration). wenn die Substanz gelöst wird), was zu einer Verringerung des Dampfdrucks führt.

Eine Verringerung des Dampfdrucks über einer Lösung im Vergleich zu einem reinen Lösungsmittel bewirkt eine Erhöhung des Siedepunkts und eine Verringerung des Gefrierpunkts von Lösungen im Vergleich zu einem reinen Lösungsmittel (t). Diese Werte sind proportional zur molaren Konzentration des gelösten Stoffes - Nichtelektrolyt, das heißt:

t= K∙s t = K∙t∙1000/M∙a,

wobei c m die molare Konzentration der Lösung ist; a ist die Masse des Lösungsmittels. Verhältnismäßigkeitsfaktor Zu , im Falle einer Erhöhung des Siedepunktes, heißt Ebullioskopische Konstante für ein gegebenes Lösungsmittel (E ), und um den Gefrierpunkt zu senken - kryoskopische Konstante(Zu ). Diese für das gleiche Lösungsmittel numerisch unterschiedlichen Konstanten charakterisieren eine Siedepunktserhöhung und eine Gefrierpunktserniedrigung einer einmolaren Lösung, d.h. beim Auflösen von 1 Mol nichtflüchtigem Nichtelektrolyten in 1000 g Lösungsmittel. Sie werden daher oft als molare Siedepunktserhöhung und molare Gefrierpunktserniedrigung der Lösung bezeichnet.

Die kriskopischen und ebullioskopischen Konstanten hängen nicht von der Konzentration und Art des gelösten Stoffes, sondern nur von der Art des Lösungsmittels ab und sind durch die Dimension kg∙deg/mol gekennzeichnet.