Утворення розчину

 
 

§ 3. Утворення розчину

Матеріал параграфа допоможе вам:

  • зрозуміти, що відбувається при утворенні розчину;
  • пояснювати теплові ефекти, які спостерігаються під час розчинення речовин.

Утворення розчину. Процес утворення розчину є складним; крім фізичних явищ, він часто включає й хімічні.

Розглянемо, як відбувається розчинення у воді йонної речовини. При потраплянні кристала речовини у воду молекули води притягуються своїми протилежно зарядженими частинами до кожного йона, розміщеного на поверхні кристала (мал. 7). Якщо сили такої взаємодії переважають над силами притягання між катіонами й аніонами в кристалі, йони поступово відокремлюються один від одного й переходять у воду. Кристал розчиняється. У розчині, що утворився, містяться йони розчиненої речовини, сполучені з молекулами води. Такі частинки називають гідратованими1.

Мал. 7. Розчинення йонного кристала у воді

1 Розчинення натрій хлориду у воді можна проілюструвати схемою NaCl + (m + n)H2O = Na· mH2O + Cl- · nH2O.

• Зобразіть у зошиті гідратовані катіон Барію і гідроксид-іон.

Утворення гідратованих йонів зумовлює існування кристалогідратів (§ 4).

Розчинення молекулярних речовин у воді може відбуватися по-різному. Якщо, наприклад, молекули кисню, спирту, цукру, потрапляючи у воду, не зазнають змін, то молекули хлороводню, сульфатної кислоти розпадаються на йони (§ 7). Розчинення вуглекислого газу у воді супроводжується хімічною реакцією — утворенням карбонатної кислоти. Щоправда, з водою реагує лише незначна частина карбон(IV) оксиду.

Процес утворення водного розчину можна поділити на три стадії:

  • 1. Взаємодія частинок речовини і молекул води.
  • 2. Відокремлення частинок речовини (молекул, йонів) одна від одної під впливом молекул води.
  • 3. Дифузія речовини і води, тобто проникнення частинок однієї речовини між частинками іншої (мал. 8).

Мал. 8. Дифузія забарвлених йонів MnO-4 у воді при розчиненні калій перманганату

При розчиненні газу у воді другої стадії немає.

Для того щоб тверда речовина розчинялася швидше, її подрібнюють, збільшуючи в такий спосіб поверхню контакту частинок речовини з розчинником. Крім того, розчинення здійснюють при перемішуванні, а іноді й при нагріванні.

Тепловий ефект при розчиненні. Утворення розчину супроводжується виділенням або поглинанням теплоти.

Виникнення теплового ефекту під час розчинення можна пояснити так. Взаємодія частинок речовини і молекул води (перша стадія розчинення) відбувається з виділенням теплоти. Роз'єднання молекул або йонів речовини (друга стадія розчинення) потребує витрати енергії; при цьому теплота поглинається. Якщо на першій стадії розчинення виділяється більше теплоти, ніж поглинається на другій стадії, то розчин розігрівається, а якщо навпаки — розчин охолоджується.

Змішавши спирт або сульфатну кислоту з водою, ми виявляємо розігрівання розчину (у другому випадку — досить сильне). Причина полягає в тому, що на другій стадії розчинення цих речовин поглинається мало теплоти, оскільки молекули спирту або кислоти притягуються одна до одної дуже слабо.

Розбавлений розчин сульфатної кислоти готують так. Концентрований розчин кислоти доливають у воду (мал. 9), причому повільно, невеликими порціями, постійно перемішуючи й охолоджуючи посудину водопровідною водою. Якщо ж додавати воду в концентровану кислоту, то утворюваний розчин може навіть закипіти, а бризки кислоти — потрапити на шкіру й спричинити сильні опіки.

Мал. 9. Приготування розбавленого розчину сульфатної кислоти

Іноді при утворенні розчину виявити тепловий ефект не вдається (наприклад, при розчиненні кухонної солі у воді). Насправді він є, але незначний.

ВИСНОВКИ

Утворення розчину — складний фізико-хімічний процес. Він складається з кількох стадій, під час яких відбувається взаємодія молекул води з речовиною, відокремлення частинок речовини (молекул, йонів) одна від одної та перехід їх у розчинник.

При руйнуванні кристала речовини, яка розчиняється, теплота поглинається, а при гідратації йонів або молекул речовини теплота виділяється.

  • 16. Опишіть явища, які відбуваються при розчиненні речовини у воді.
  • 17. Чим різняться процеси розчинення цукру у воді та цинку в хлоридній кислоті?
  • 18. У якому випадку при розчиненні речовини відбувається: а) виділення теплоти; б) поглинання теплоти?
  • 19. Чи має залежати тепловий ефект розчинення речовини від її агрегатного стану? Відповідь аргументуйте.
  • 20. Як можна досягти швидкого розчинення твердої речовини в рідкому розчиннику?
  • 21. Чому, на вашу думку, під час утворення водного розчину натрій нітрату температура рідини знижується, а при розчиненні натрій гідроксиду — підвищується?
скачать dle 11.0фильмы бесплатно

Популярне з Хімії за 9 клас

Добавити коментар

Автору дуже потрібно знати, чи Вам допоміг даний матеріал?!

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
оновити, якщо не видно коду

Коментарів 0


Ми створили сайт TEXTBOOKS з метою розміщення матеріалів (шкільних підручників) Міністерства Освіти України, для покращення освітнього процесу учнів у школах та вузах України.
Онлайн перегляд шкільного матеріалу допоможе Вам знайти якісну відповідь на поставлені питання вчителя.
Використовуйте Наш ресур для підготовки до ЗНО 2021, адже у нас присутні підготовчі курси з математики, української мови та літератури, англіської мови та історії України.