Гидратная теория растворов д и менделеева кратко

Обновлено: 05.07.2024

Существует 2 теории растворов: физическая и химическая.

Физическая теория растворов.

Была открыта Якобом Г. Вант-Гоффом и Свате А.Аррениусом.

Суть теории растворов: растворитель – химическая индифферентная среда, в которой равномерно распределены частицы растворенного вещества. Теория не предполагает наличие межмолекулярных связей между растворителем и растворенным веществом.

Под эту теорию подходят только идеальные растворы, где компоненты растворителя никак не воздействуют на растворимое соединение. Примером являются газовые растворы, где нереагирующие между собой газы смешиваются друг с другом в неограниченных количествах. Все физические данные (температура кипения и плавления, давление, теплоемкость) вычисляется исходя из свойств всех соединений, входящих в состав.

По закону Дальтона: общее давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений ее компонентов:

Химическая теория растворов.

Химическую (сольватную) теорию растворов описал Д.И. Менделеев. Суть заключается в следующем: частицы растворителя и растворенного вещества реагируют друг с другом, в результате чего получаются нестойкие соединения переменного состава – гидраты (сольваты). Основные связи тут – водородные.

Вещество может распадаться на слои (растворяться) в случае полярного растворителя (воды). Ярким примером является растворение поваренной соли.

Также может проткать реакция между компонентами смеси:

В ходе процесса растворения происходит изменение состава и объема реакционной смеси, т.к. протекают 2 процесса: разрушение структуры растворяемого вещества и химическая реакция между частицами. Оба процесса идут с изменением энергии.

Тепловые эффекты могут быть экзотермическими и эндотермическими (с выделением и поглощением энергии).

Соединения с частицами растворителя называются гидратами.

Кристаллические вещества, в состав которых входят гидраты, называются кристаллогидратами и имеют различную окраску. Например, кристаллогидрат сульфата меди: CuSO₄ ·5H₂О. Раствор кристаллогидрата синий. Если рассмотреть кристаллогидрат кобальта CoCl₂· 6H₂O, то он обладает розовым цветом, CoCl₂· 4H₂O – красный, CoCl₂ ·2H₂O - сине-фиолетовый, CoCl₂ ·H₂О – темно-синий, а безводный раствор хлорида кобальта – бледно-синего цвета.

Процесс растворения сопровождается диффузией, поэтому растворение можно ускорить перемешиванием жидкости и повышением температуры.

Раствор, в котором при данной температуре скорости растворения и осаждения равны, называется насыщенным.

В насыщенном растворе взятое вещество больше не растворяется при данной температуре.

Внешним признаком его является наличие осадка. Кроме насыщенных растворов различают и ненасыщенные. Содержание растворенного вещества в них меньше, чем в насыщенном при той же температуре раствора, и его внешним признаком является отсутствие осадка.

Если производить охлаждение насыщенного раствора медленно, осторожно, не допуская сотрясений и попадания в раствор частиц пыли, то кристаллизация вещества может не произойти. В этом случае получится так называемый пересыщенный раствор, содержащий растворенного вещества гораздо больше, чем требуется для насыщения при данной температуре.

Процесс растворения объясняет гидратная теория растворов Д. И. Менделеева.

Изучая растворы, Д. И. Менделеев пришел к выводу, что растворы представляют собой системы, состоящие не только из растворителя и растворенного вещества, но и из продуктов их взаимодействия.

Сольваты - это комплексы, образующиеся при взаимодействии молекул растворенного вещества с молекулами растворителя.

Сольватация - это процесс образования сольватов.

Если растворитель вода, то комплексы, образованные при взаимодействии молекул воды с молекулами растворенного вещества будут называться гидраты.

Гидратация - это процесс образования гидратов.

Процесс проникновения растворителя в раствор через полупроницаемую перегородку называется осмосом. Чем выше концентрация, тем сильнее выражен осмос.

Сила, уравновешивающая изнутри раствора давление этого столба жидкости, называется осмотическим давлением.

Величина осмотического давления численно равна давлению извне, при котором осмос прекращается.

Растворы с одинаковым осмотическим давлением называют изотоническими. Это растворы с одинаковым количеством растворенного вещества. Так, изотоническим раствором по отношению к плазме крови является физиологический раствор, содержащий 0,9% раствор натрия хлорида.

Стенки растительных и животных клеток представляют собой полупроницаемые перегородки. Постоянно поддерживаемое в них осмотическое давление обуславливает упругость клеток и тканей, так называемый тургор.