Осмотическое давление не зависит от природы растворителя и растворенного вещества и пропорционально молярной концентрации раствора С и абсолютной температуре Т.
Для количественной характеристики осмотического давления Вант-Гофф воспользовался уравнением газового состояния pV=nRT:
Закон Вант-Гоффа справедлив для разбавленных растворов электролитов. В концентрированных растворах наблюдаются отклонения от закона Вант-Гоффа, но еще большие отклонения от него дают водные растворы электролитов.
Если полупроницаемой перегородкой разделены два раствора, имеющие одинаковое осмотическое давление, то перемещение растворителя через перегородку отсутствует. Такие растворы называются изотоническими. Иными словами изотоническими являются растворы с одинаковым осмотическим давлением. Раствор, с меньшим осмотическим давлением, по сравнению с более концентрированным раствором, называют гипотоническим, а раствор с большей концентрацией – гипертоническим.
Именно осмотическое давление ответственно за поддержание упругости клеток живых организмов, так как клеточная мембрана является полунепроницаемой перегородкой.
Если к раствору, отделенному полунепроницаемой перегородкой приложить давление выше осмотического, то из него будет переходить растворитель. Это явление называется обратным осмосом и используется в технике для опреснения воды.
Растворение газов
На растворение твердых и жидких веществ в жидкостях давление практически не оказывает влияние, т.к изменение объёма при растворении невелико.
|
|
|
При растворении газообразных веществ в жидкости происходит уменьшение объёма системы, поэтому повышение давления приводит к увеличению растворимости газов. А учитывая, что растворение газов – процесс экзотермический, поэтому с повышением температуры растворимость уменьшается.
В общем виде зависимость растворимости газов от давления подчиняется закону Генри (1803 г). И формулируется в следующем виде Растворимость газа при постоянной температуре прямо пропорциональна его парциальному давлению над раствором.
где к – коэффициент пропорциональности (константа Генри).
Растворимость жидкости в жидкости обычно увеличивается с повышением температуры. На растворимость оказывает влияние природа как растворителя, так и растворяемого вещества.
Если над данной жидкостью находится смесь газов, то каждый из них растворяется в жидкости пропорционально своему парциальному давлению (закон Генри — Дальтона).
Отклонения от закона Рауля и Генри
Растворы, компоненты которых существенно различаются по физическим и химическим свойствам, подчиняются закону Рауля лишь в области очень малых концентраций; при больших концентрациях наблюдаются отклонения от закона Рауля. Случай, когда истинные парциальные давления паров над смесью больше, чем вычисленные по закону Рауля, называют положительными отклонениями. Противоположный случай, когда парциальные давления паров компонентов оказываются меньше вычисленных — отрицательные отклонения.
|
|
|
Причиной отклонений от закона Рауля является то обстоятельство, что однородные частицы взаимодействуют друг с другом иначе, чем разнородные (сильнее в случае положительных и слабее в случае отрицательных отклонений).
Реальные растворы с положительными отклонениями от закона Рауля образуются из чистых компонентов с поглощением теплоты (ΔНраств > 0); объём раствора оказывается больше, чем сумма исходных объёмов компонентов (ΔV > 0). Растворы с отрицательными отклонениями от закона Рауля образуются с выделением теплоты (ΔНраств < 0); объём раствора в этом случае будет меньше, чем сумма исходных объёмов компонентов (ΔV < 0).
Также законам Рауля не подчиняются растворы электролитов, так как при растворении электролиты полностью или частично диссоциируют на ионы, и число частиц становится больше.
Закон Генри справедлив лишь только при небольших давлениях для газов, растворимость которых сравнительно невелика и при условии отсутствия химического взаимодействия между молекулами растворяемого газа и растворителем.
Таким образом можно заключить, что основными процессами, приводящими к отклонению от законов, являются:
1. Ассоциация
2. Диссоциация
Дата добавления: 2022-12-03; просмотров: 14; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!