Химия пәніне арналған оқу-әдістемелік материалдар
СҰЙЫТЫЛҒАН БЕЙЭЛЕКТРОЛИТТЕР ЕРІТІНДІЛЕРІНІҢ КЕЙБІР ФИЗИКА-ХИМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ
жүктеу/скачать 5,02 Mb.
|
Ã. Ê. Èñêàêîâà 4 18. 09. 2013 æûë?û ¹1 áàñûëûì îðíûíà åíã³ç³ëãåí
| СҰЙЫТЫЛҒАН БЕЙЭЛЕКТРОЛИТТЕР ЕРІТІНДІЛЕРІНІҢ КЕЙБІР ФИЗИКА-ХИМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ
Бір затта екінші зат ерігенде еріткіштің де, еріген заттың да қасиеттерінде өзгеріс болады. Еріткіштің қасиеті өзгеруден туатын жаңа қасиеттер барлық ерітінділерге ортақ қасиетке айналады. Өйткені еріген заттың бөлшектері көбейген сайын, ерітіндінің кесімді көлеміндегі еріткіштің молекулаларының концентрациясы кемиді; осының салдарынан ерітіндіде еріткішпен салыстырғанда жаңа қасиеттер пайда болады және еріген зат мөлшері неғұрлым көбейе берсе, ол қасиеттер күшейе түседі. Сонда ерітінді қасиетінің еріген заттың химиялық қасиетіне тәуелділігі көбірек болады. Мұндай жаңа қасиеттерден осмос, ерітінділер буының қысымы, ерітінділердің қату (кристалдану) және қайнау температулары қарастыруға болады. Бұл жаңа қасиеттер сұйық ерітінділерде концентрлі ерітінділерге қарағанда біраз айырмашылықта болады. Осмос - жартылай өткізгіш (полупроницаемая перегородка, оларға тері, пергамент және басқа да жануарлар мен өсімдіктер ткані мысал болады) арқылы бір жақты болатын диффузияны айтады, яғни еріткіш молекулаларының ерітінді мен таза еріткішті не концентрациялы әр түрлі екі ерітінділерді бөліп тұрған жартылай өткізгіш арқылы өтуі (диффузиясы). Бұл екі жақты процесс, бірақ еріткіш молекулаларының ерітіндіге өткен саны ертіндіден еріткішке өткен санынан әлдеғайда көп болады. Сұйық ерітінділердегі заттың күйі газ күйіне өте ұқсас. Газдардың негізгі қасиеті – диффузия арқылы мейлінше кең көлем алуға тырысуы. Осы қасиет еріген затта да болады. Бір ыдысқа қанттың концентрленген ерітіндісін құйып, оның үстіне араласып кетпейтіндей етіп сол қанттың сұйық ерітіндісін құйса, екі жақты диффузия басталады, яғни қанттың молекулалары концентрленген ерітіндіден сұйық ерітіндіге, ал судың молекулалары , керісінше, сұйық ерітіндіден концентрленген ерітіндіге диффузияланады (тарайды). Біраз уақыт өткен соң , қанттың да, судың да молекулалары әбден араласып , ерітінді біртектіге айналады. Енді судың молекулаларын өткізетін, бірақ қанттың молекулаларын өткізбейтін (қант молекулалары ірі болғандықтан) жартылай өткізгіштен жасалған ыдысқа қант ерітіндісін құйып (ішкі ыдыс), оны таза су құйылған екінші кеңірек ыдысқа (сыртқы ыдыс) салса, бір жақты диффузия байқалады , яғни су молекулалары ғана диффузияланады. Су молекулалары қант ерітіндісі бар ыдысқа тез көшеді , ал кері өтуі баяуырақ болады. Сонда белгілі уақыт бірлігінде ерітіндіге өтетін еріткіш молекулаларының саны еріткіштен ерітіндіге өтетін молекулалар санынан көп болады, себебі ерітіндідегі еріткіштер молекулаларының концентрациясы таза еріткішке қарағанда төмен, екінші жағынан олардың біраз бөлігі еріген заттың бөлшектерімен сольват түрінде байланыста болады. Осының нәтижесінде қант ерітіндісінің концентрациясы кемиді. Сонымен жартылай өткізгіш арқылы бір жақты диффузия – осмос құбылысы болады. Жануарлар, өсімдіктер организмдерінің тіршілік әрекетінде осмос құбылысы маңызды орын алады, яғни судың организмдегі тасымалдануы жүреді. Жартылай өткізгіш арқылы еріткіштің ерітіндіге өтуге қабілетін көрсететін күш өлшемі ерітіндінің осмос қысымы деп аталады. Осмос салдарынан ішкі ыдыстағы ерітіндінің көлемі ұлғаяды, сондықтан ерітінді көлемінің ұлғаюын немесе осмосты тоқтату үшін ішкі ыдыстағы ерітіндіге сырттан қосымша қысым түсіру керек. Осмосты тоқтататын ерітіндіге сырттан түсірілген қосымша қысым – осмос қысымы - болады. Осмос қысымы деген ұғым шартты, ол тек еріткіш, ерітінді және жартылай өткізгіші бар жүйеде ғана болады. Сұйытылған ерітінділердегі осмос қысымы мен газ қысымдары арасында сандық ұқсастық бар , яғни осмос қысымына газ қысымының барлық заңдары қолданылады. Осмос қысымдары бірдей ерітінділер изотонды ерітінділер деп аталады. Басқа ерітіндіге қарағанда осмос қысымы жоғары болса гипертонды, төмен болса – гипотонды ерітінділер деп аталады. Осмос қысымын П немесе деп белгілейді. Осмос қысымы еріген зат табиғатына тәуелсіз , ал ерітіндінің концентрациясына және температураға тура пропорционал екендігін Голландия ғалымы Вант-Гофф 1887 жылы (газдарға қолданылған Бойль-Мариот пен Гей-Люссак заңдарына ұқсас екендігін анықтады) мына формуламен есептеуге болатынын тапты: = cRT, мұндағы с – ерітіндінің молярлы концентрациясы, моль/л, R – константа, сандық мәні газдар тұрақтысына тең, 0,082 л-атом/град, Т – абсолют температура. Ерітіндінің осмос қысымы(өлшемі- атм.), сол еріген зат газ күйінде болып, осы температурада, ерітіндінің көлеміндей көлем алып тұрғандағы туғызытын қысымына тең (Вант-Гофф заңы). с = n/V болғандықтан Вант-Гофф теңдеуі идеал газ күйі теңдеуіне ұқсас , оны мына күйге келтіруге болады: = n/V RT немесе V = nRT бұл теңдеу газ күйінің теңдеуіне (PV = nRT) ұқсас. Концентрациясы с (Х) = 1 моль/л болатын барлық бейэлектролиттер ерітінділерінің осмос қысымы бірдей, яғни 0С температурада 22,69105 Па. Осмос қысымын өлшеу арқылы (мембранды осмометрлерде) 106 дейінгі заттардың молекулалық массаларын (каучуктің, целлюлозаның, ақуыздың) анықтауға болады. Айтылып өткен осмос заңы тек сұйық ерітінділерге сәйкес келеді. Қышқыл, негіз және тұздардың ерітінділері бұл заңға бағынбайды. жүктеу/скачать 5,02 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|