|
Обменные реакции с образованием осадкаЕсли в растворе находятся ионы, которые могут образовать малорастворимое соединение, то равновесие смещается в сторону образования осадка. Динамическое гетерогенное равновесие, установившееся между веществом, находящимся в растворе в виде ионов и его осадком, описывается уравнением Kat x An y ↔ x Kat+ + y An- Осадок ↔ раствор Константа гетерогенного равновесия в данном случае называется произведением растворимости – ПР (произносится «пэ эр»): . Величины произведения растворимости приводятся в справочной литературе. Зная величину ПР малорастворимого соединения, можно вычислить его растворимость. Поскольку соли при растворении в воде полностью диссоциациируют на ионы, то из каждой молекулы образуется x катионов и y анионов. Следовательно, в растворе соли концентрации C [моль/л] концентрации катионов и анионов составят величины: [Kat+] = x × C, [An-] = y × C. Подставив их в выражение ПР, получим , [моль/л]. Используя справочные значения ПР, можно вычислить молярную концентрацию соли C в растворе. Пример. Определить растворимость иодида свинца в г/л и концентрацию ионов свинца и иода. ПРРbI2= 8,1×10-9: РbI2 ↔ Рb+2 + 2 I-, ПР = [Рb+2] × [I-]2. Обозначим концентрацию РbI2 в растворе C. Тогда, согласно уравнению диссоциации, концентрации ионов равны: [Рb+2] = C, [I-] = 2 ×C. Подставив их в уравнение произведения растворимости, можно вычислить концентрацию РbI2 и концентрации ионов: ПР= C× (2 ×C)2 , [Рb+2] = C = 1,26×10-3моль/л, [I-] = 2× C = 2,52×10-3моль/л. Растворимость иодида свинца в г/л равна: S = C × М, где M = 461г/моль – молярная масса РbI2: S = 1,26×10-3×461 = 0,54 [г/л]. Добавление в систему сильного электролита, содержащего один из ионов малорастворимого соединения, сдвигает равновесие в сторону образования осадка, понижая концентрацию другого иона. При этом необходимо учитывать возможность образования растворимых комплексных соединений. Фазовые равновесия Совокупность однородных частей системы, обладающих одинаковыми физическими и химическими свойствами,называется фазой. Фазы отделены друг от друга поверхностью раздела. Вещества системы, находящиеся в термодинамическом равновесии друг с другом в одной фазе, образуют фазовое состояние. Равновесный переход вещества из одного фазового состояния в другое называется фазовым переходом. Он характеризуется скачкообразным изменением свойств вещества (теплоемкости, объема, внутренней энергии, энтропии и др.). Система может состоять из одной фазы (гомогенная) или двух и более фаз (гетерогенная). Переход твердой фазы в жидкость называется плавлением, в газообразное состояние – сублимацией (возгонкой), переход из газообразного и жидкого состояния в твердое – кристаллизацией, переход жидкой фазы в газ – испарением (кипение), обратный переход – конденсацией. Отметим, что многие вещества в твердом состоянии в зависимости от давления и температуры образуют различные кристаллические модификации. То есть в твердом состоянии вещество одного химического состава может находиться в нескольких фазах. Число видов молекул, необходимое и достаточное для образования всех фаз системы, называется числом компонентов (К). Если в системе протекают реакции превращения одних молекул в другие, то для определения числа компонентов из общего числа видов молекул вычитают число независимых реакций, определяющих эти превращения. Пример. 1. Система состоит из смеси трех не взаимодействующих газов: N2, Н2O, He. Число компонентов К=3. 2. Система состоит из смеси трех (N2, H2 и NH3) газов, взаимодействующих друг с другом по реакции N2+3H2 Û 2NH3. Число компонентов К=3–1=2. В гетерогенной системе между фазами устанавливается состояние равновесия. Термодинамическим условием равновесия является равенство нулю изменения энергии Гиббса (D G =0), а кинетическим – равенство скоростей перехода веществ из одной фазы в другую. Число термодинамических параметров равновесия (p -давление, T -температура, C -концентрация), которые могут произвольно изменяться в определенных пределах и при этом не изменяется число фаз в системе и ее строение, называется числом термодинамических степеней свободы (С). Правило фаз Гиббса. Для анализа состояния равновесия многофазной системы используют правило фаз Гиббса: число степеней свободы системы (С) равно числу компонентов этой системы (К) плюс 2 и минус число фаз (Ф): С=К+2–Ф. Правило фаз Гиббса определяет число термодинамических степеней свободы в зависимости от числа находящихся в состоянии равновесия фаз и числа компонентов, образующих систему, то есть число независимых параметров равновесия, необходимое и достаточное для описания системы. Отметим, что число степеней свободы возрастает с увеличением числа компонентов и уменьшается с ростом числа фаз в системе. Для определения термодинамических условий равновесного существования фаз служат диаграммы состояния веществ (фазовые диаграммы). ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|