Фізико-хімічна сутність Фізико-хімічна сутність процесу розчинення. процесу розчинення.

Теплові явища, що Теплові явища, що супроводжують розчинення супроводжують розчинення

речовин речовин

22.09.2015

Розв’язати Розв’язати ::Завдання 1Завдання 1Обчисліть масу лугу, що Обчисліть масу лугу, що утворюється в процесі розчинення утворюється в процесі розчинення у воді калію масою 3,9 гу воді калію масою 3,9 г

Завдання 2Завдання 2Обчисліть, яку масу сульфатної Обчисліть, яку масу сульфатної кислоти можна одержати з 3,2 г кислоти можна одержати з 3,2 г сірки.сірки.

Запитання:Запитання:1)1) Назвіть компоненти розчину.Назвіть компоненти розчину.2)2) На які групи поділяються На які групи поділяються

розчини за розміром часток розчини за розміром часток розчиненої речовини?розчиненої речовини?

3)3) Який із компонентів розчину Який із компонентів розчину прийнято вважати прийнято вважати розчинником для істинних розчинником для істинних розчинів?розчинів?

4)4) Що таке розчинність?Що таке розчинність?

5)5) Які розчини називаються Які розчини називаються насиченими?насиченими?

6)6) Які розчини називаються Які розчини називаються ненасиченими?ненасиченими?

7)7) Які фактори впливають на Які фактори впливають на процес розчинення?процес розчинення?

8)8) Подумайте й зі свого Подумайте й зі свого досвіду наведіть явища, досвіду наведіть явища, що супроводжують процес що супроводжують процес розчинення.розчинення.

РозчиненняРозчинення — фізико-хімічний — фізико-хімічний процес.процес.

Демонстрація 1Демонстрація 1У склянку з водою У склянку з водою

зануримо кілька кристалів зануримо кілька кристалів калій перманганату. калій перманганату. Розглянемо, що відбувається з Розглянемо, що відбувається з кристалами. Які явища кристалами. Які явища супроводжують цей процес?супроводжують цей процес?•Відбувається руйнування Відбувається руйнування

кристалічної ґратки твердих кристалічної ґратки твердих речовин до молекул.речовин до молекул.•Відбувається процес розподілу молекул Відбувається процес розподілу молекул

розчиненої речовини між молекулами розчиненої речовини між молекулами розчинника (дифузія).розчинника (дифузія).

— — До фізичних чи хімічних явищ До фізичних чи хімічних явищ належить кожен із цих процесів?належить кожен із цих процесів?

Висновок:Висновок: процес розчинення процес розчинення супроводжується фізичними супроводжується фізичними

процесами: руйнуванням кристалічної процесами: руйнуванням кристалічної ґратки й дифузією.ґратки й дифузією.

Як прискорити цей процес?Як прискорити цей процес?•підігрітипідігріти розчин (прискорюється розчин (прискорюється руйнування й рух молекул);руйнування й рух молекул);

•перемішатиперемішати (прискорюється (прискорюється дифузія, молекули розчинника дифузія, молекули розчинника змивають з поверхні молекули змивають з поверхні молекули розчинної речовини, відкривається розчинної речовини, відкривається доступ до наступних шарів).доступ до наступних шарів).

Демонстрація 2. Теплові явища Демонстрація 2. Теплові явища під час розчиненняпід час розчинення

У три хімічні склянки наливаємо У три хімічні склянки наливаємо приблизно по 25 мл води, у кожну приблизно по 25 мл води, у кожну занурюємо термометр і записуємо занурюємо термометр і записуємо температуру. температуру.

Потім у першу склянку додаємо Потім у першу склянку додаємо приблизно 2,5 г натрій хлориду, приблизно 2,5 г натрій хлориду, акуратно перемішуємо, вимірюємо акуратно перемішуємо, вимірюємо температуру.температуру.

У другу склянку додаємо приблизно У другу склянку додаємо приблизно 2,5 г амоній нітрату, перемішуємо, 2,5 г амоній нітрату, перемішуємо, вимірюємо температуру. вимірюємо температуру.

У третю склянку акуратно У третю склянку акуратно доливаємо приблизно 2,5 г доливаємо приблизно 2,5 г концентрованої сульфатної кислоти,концентрованої сульфатної кислоти, ((правила роботи з кислотами) правила роботи з кислотами) вимірюємо температуру.вимірюємо температуру.

— — Чому змінилася температура Чому змінилася температура розчину?розчину?

Розчинення речовини Розчинення речовини супроводжується утворенням супроводжується утворенням сполук між молекулами сполук між молекулами розчиненої речовини й розчиненої речовини й розчинника. розчинника.

Цей процес називається Цей процес називається сольватацією, якщо розчинником сольватацією, якщо розчинником є вода — є вода — гідратацієюгідратацією..

Утворені сполуки називаються Утворені сполуки називаються сольватами сольватами (гідратами)(гідратами)..

Хімічна реакція утворення гідратів Хімічна реакція утворення гідратів супроводжується супроводжується виділенням енергіївиділенням енергії. . ця енергія, ця енергія, зокремазокрема, і , і витрачається на руйнування кристалічних витрачається на руйнування кристалічних ґраток, дифузію та інші процесиґраток, дифузію та інші процеси, що , що супроводжують супроводжують розчинення.розчинення.

Якщо при цьому енергії сольватації (гідратації) Якщо при цьому енергії сольватації (гідратації) недостатньо,недостатньо, розчин витрачає зовнішню енергію й тому розчин витрачає зовнішню енергію й тому охолоджується охолоджується (як у випадку амоній нітрату).(як у випадку амоній нітрату).

Якщо енергії Якщо енергії більшебільше, , ніж необхідно для процесів, що ніж необхідно для процесів, що супроводжують розчиненнясупроводжують розчинення, , енергія виділяється енергія виділяється ((як у як у випадку із сульфатною кислотою), розчин дуже випадку із сульфатною кислотою), розчин дуже розігрівається, навіть закипає. розігрівається, навіть закипає.

Це й пояснює необхідність дотримуватися правил Це й пояснює необхідність дотримуватися правил приготування розчинів кислот: додавати маленькими приготування розчинів кислот: додавати маленькими

порціями кислоту у воду. порціями кислоту у воду.

Висновок:Висновок: розчинення — це розчинення — це складний фізико - хімічний складний фізико - хімічний процес.процес.

Які найпоширеніші процеси Які найпоширеніші процеси супроводжують розчинення?супроводжують розчинення?

Солі деяких металів утворюють стійкі Солі деяких металів утворюють стійкі хімічні сполуки з певною кількістю хімічні сполуки з певною кількістю молекул води — молекул води — кристалогідратикристалогідрати..

Гідратовані йони Гідратовані йони CuCu22+, +, FeFe22+, Na+, Na22++ та інші та інші мають забарвлення. мають забарвлення.

Кристалізаційну воду Кристалізаційну воду можна видалити з таких можна видалити з таких сполук лише тривалим сполук лише тривалим прожарюванням за прожарюванням за високих температур.високих температур.

Тверді речовини солі кристалогідрати та водні розчиниCu2+ - блакинтий/зелений Fe3+ - коричневий; Ni2+- зеленийCo2+ - розовий; CrO4

2- -лимонний; Cr2O7

2- - помаранчевий; MnO4- - фіолетовий; MnO4

2- - темно-зелений; AgI, AgF, Ag3PO4, PbI2, K4[Fe(CN)6] - жовтий; AgBr, Ag2CO3 – світло-жовтий

Кристалогідрати:Кристалогідрати:

FeSOFeSO44 ·7H ·7H22O — O — залізний купорос, залізний купорос, FeSOFeSO44 — — безводний.безводний.

CuSOCuSO44 ·5H ·5H22O — O — мідний купорос, мідний купорос, CuSOCuSO44 — — безводний;безводний;

Кристалогідрати:Кристалогідрати:NaNa22SOSO44·10H·10H22O — O — глауберова сіль глауберова сіль

NaNa22COCO33·10H·10H22O — O — каустична содакаустична сода(єдкий натр)(єдкий натр)

(NH(NH44))22Fe(SOFe(SO44))22·6H·6H22O - O - Сульфат амонія-заліза Сульфат амонія-заліза (II), соль Мора(II), соль Мора

CaClCaCl22 ·6H ·6H22OO MgSOMgSO44·7H·7H22OO ZnSOZnSO44·7H·7H22OO

Скільки кристалізаційної води міститься в 1 кг мідного купоросу CuSO4 · 7H2O?

Розв’язання

Запитання:Запитання: Чи можна стверджувати, що Чи можна стверджувати, що

розчинення є лише фізичним або розчинення є лише фізичним або лише хімічним процесом?лише хімічним процесом?

Які факти доводять, що Які факти доводять, що розчинення — складний фізико-розчинення — складний фізико-хімічний процес?хімічний процес?

Багато безводних солей, зокрема Багато безводних солей, зокрема перелічені вище, з часом перелічені вище, з часом збільшуються в масі. Чому?збільшуються в масі. Чому?

Чи можна використовувати Чи можна використовувати кристалогідрати для кристалогідрати для приготування розчинів?приготування розчинів?

Домашнє завданняДомашнє завдання

Опрацювати матеріал Опрацювати матеріал §7повт.§8§7повт.§8