Теплові явища, що супроводжують розчинення речовин. Розчинення як фізико-хімічний процес. Кристалогідрати

Актуалізація знань

Бесіда.

• Які суміші називають розчинами?
• 3 яких компонентів складаються розчини?
• Які розчини називають насиченими, ненасиченими, розбавленими, концентрованими?
• Чи може розбавлений розчин бути насиченим?
• Чи обов'язково концентрований розчин буде насиченим?

Проблемні питання:

1. При утворенні хімічного зв'язку енергія поглинається чи виділяється?

2. При руйнуванні хімічного зв'язку енергія поглинається чи виділяється?

.

​

Теплові ефекти розчинення

При розчиненні відбуваються два процеси:

Перший - руйнування хімічних зв'язків у кристалічних решітках; при цьому енергія поглинається.

Другий - утворення міжмолекулярних зв'язків при гідратації; при цьому енергія виділяється.

Загальний тепловий ефект розчинення дорівнює сумі двох теплових ефектів названих процесів

​

Теплові явища під час розчинення речовин у воді

Розчинення амоній нітрату

Розчинення кальцій хлориду

Бесіда.

• Яким процесом (фізичним чи хімічним) є розчинення?
• Чому розчинення є фізичним процесом? (При розчиненні відбувається подрібнення речовини)
• Чому розчинення не є фізичним процесом? (Тому що розчинення супроводжується тепловим ефектом - енергія хімічних зв'язків переходить у теплову)
• Чому розчинення є хімічним процесом? (Руйнування одних хімічних зв'язків і утворення інших)
• Чому розчинення не є хімічним процесом? (Тому що не відбу­вається утворення нових речовин)

Висновок: розчинення є фізико-хімічним процесом.

​

Процес розчинення

Вода є чудовим розчинником для полярних і неполярних речовин, які мають заряджені часточки

​

Кристалогідрати

Тверді речовини, які містять у своєму складі воду називають кристалогідратами, а вода що міститься в них називається кристалізаційною. У кристалогідратах кожна молекула речовини оточена певною, характерною для речовини кількістю молекул води.

​

Більшість гідратів є нестійкими сполуками, після випаровування води вони розпадаються, через деякий час вони знову перетворюються на гідрати (краще це відбувається в вологому місці).

​

​

​

​

​

Взаємоперетворення мідного купоросу 

CuSO₄ · 5H₂O і купрум (II) сульфату

​

Деякі кристалогідрати і безводні солі:

а) CuSO₄ · 5H₂O і безводний купрум (ІІ) сульфат;

б) CoCl₂ · 6H₂O і безводний кобальт (ІІ) хлорид.

Малюнок показує, що речовини можуть змінювати свій колір, утворюючи кристалогідрати.

Розв'язування задач із застосуванням поняття про кристалогідрати

1. Кристалогідрат купрум (II) сульфату масою 5 г розчинили в 5 мл води. Розрахуйте масову частку солі в добутому розчині.

Розв'язування задач із застосуванням поняття про кристалогідрати

2. Яку масу глауберової солі необхідно додати до 100 мл 8% -го розчину натрій сульфату (густина 1,07 г/мл), щоб подвоїти масову частку речовини в розчині?

Розв'язування задач із застосуванням поняття про кристалогідрати

3. 25 г мідного купоросу розчинили у 135 води. Визначте масову частку розчиненої речовини (M(CuSO4) = 160 г/моль, a M(CuSO4 · 5Н2О) = 250г/моль).

​

4. Яку масу мідного купоросу й води треба взяти для приготування 40 кг 20% -го розчину купрум сульфату?

Побудуйте графік розчинності мідного купоросу CuSO₄5H₂О в воді за наступним даним:

10 20 30 40 50 ºС

г/л

400

​

​

300

​

​

200

​

​

100

​

Зкріплення знань

Використовуючи графік визначте:

1. Яку масу CuSO₄ ·5H₂ O можна розчинити в 100 мл води при 40 ºС.
2. Припустіть яку масу CuSO₄ ·5H₂ O можна розчинити в 1 л води при 70 ºС.
3. Яка маса солі CuSO₄ ·5H₂ O випаде в вигляді кристаликів из розчину, котрий приготували з 340 г солі и 1 л води при 50 ºС и охолодили до 30 ºС.

​