Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Обменные реакции с образованием осадка





Если 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 yx Kat+ + y An-

Осадок ↔ раствор

Константа гетерогенного равновесия в данном случае называется произведением растворимостиПР (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= (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:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.