Растворы - однородная многокомпонентная система, состоящая из растворителя, растворённых веществ и продуктов их взаимодействия.
По агрегатному состоянию растворы могут быть жидкими (морская вода), газообразными (воздух) или твёрдыми (многие сплавы металлов). Размеры частиц в истинных растворах - менее 10-9 м (порядка размеров молекул). Ненасыщенные, насыщенные и перенасыщенные растворы
Если молекулярные или ионные частицы, распределённые в жидком растворе присутствуют в нём в таком количестве, что при данных условиях не происходит дальнейшего растворения вещества, раствор называется насыщенным. (Например, если поместить 50 г NaCl в 100 г H2O, то при 200C растворится только 36 г соли). Насыщенным называется раствор, который находится в динамическом равновесии с избытком растворённого вещества.
Поместив в 100 г воды при 200C меньше 36 г NaCl мы получим ненасыщенный раствор.
При нагревании смеси соли с водой до 1000C произойдёт растворение 39,8 г NaCl в 100 г воды. Если теперь удалить из раствора нерастворившуюся соль, а раствор осторожно охладить до 200C, избыточное количество соли не всегда выпадает в осадок. В этом случае мы имеем дело с перенасыщенным раствором. Перенасыщенные растворы очень неустойчивы. Помешивание, встряхивание, добавление крупинок соли может вызвать кристаллизацию избытка соли и переход в насыщенное устойчивое состояние.
Ненасыщенный раствор - раствор, содержащий меньше вещества, чем в насыщенном.
Перенасыщенный раствор - раствор, содержащий больше вещества, чем в насыщенном. Растворение как физико-химический процес
Растворы образуются при взаимодействии растворителя и растворённого вещества. Процесс взаимодействия растворителя и растворённого вещества называется сольватацией (если растворителем является вода - гидратацией).
Растворение протекает с образованием различных по форме и прочности продуктов - гидратов. При этом участвуют силы как физической, так и химической природы. Процесс растворения вследствие такого рода взаимодействий компонентов сопровождается различными тепловыми явлениями.
Энергетической характеристикой растворения является теплота образования раствора, рассматриваемая как алгебраическая сумма тепловых эффектов всех эндо- и экзотермических стадий процесса. Наиболее значительными среди них являются: – поглощающие тепло процессы - разрушение кристаллической решётки, разрывы химических связей в молекулах; – выделяющие тепло процессы - образование продуктов взаимодействия растворённого вещества с растворителем (гидраты) и др.
Если энергия разрушения кристаллической решетки меньше энергии гидратации растворённого вещества, то растворение идёт с выделением теплоты (наблюдается разогревание). Так, растворение NaOH – экзотермический процесс: на разрушение кристаллической решётки тратится 884 кДж/моль, а при образовании гидратированных ионов Na+ и OH-выделяется соответственно 422 и 510 кДж/моль.
Если энергия кристаллической решётки больше энергии гидратации, то растворение протекает с поглощением теплоты (при приготовлении водного раствора NH4NO3 наблюдается понижение температуры).
Растворимость
Предельная растворимость многих веществ в воде (или в других растворителях) представляет собой постоянную величину, соответствующую концентрации насыщенного раствора при данной температуре. Она является качественной характеристикой растворимости и приводится в справочниках в граммах на 100 г растворителя (при определённых условиях).
Растворимость зависит от природы растворяемого вещества и растворителя, температуры и давления.
Природа растворяемого вещества. Кристаллические вещества подразделяются на: P - хорошо растворимые (более 1,0 г на 100 г воды);
M - малорастворимые (0,1 г - 1,0 г на 100 г воды); Н - нерастворимые (менее 0,1 г на 100 г воды).
Эти удивительные пчелы Эти удивительные пчелы, шершни, осы и шмели Сейчас в мире насчитывается около 20 тыс. видов пчел. Как узнать медоносную пчелу В обширном семействе пчелиных наиболее знаменита медоносная пчела (Apis mellifera). С незапамятных времен человек использует ее для получения меда. Рабочих особей пчелы легко узнать благодаря собирательному аппарату на задней лапке, где скапливается собранная пыльца, образуя обножку. Европейская пчела была завезена в Америку первыми колонистами для получения меда и опыления полей. Многие американцы считают, что пчелы в Америке жили всегда. Время созревания пчел Пчелиная матка развивается от яйца до взрослой особи 17 дней, рабочая пчела – 21, а трутень – 24 дня. Для чего пчеле нужны верхние челюсти В связи с питанием нектаром и пыльцой роль верхних челюстей у медоносной пчелы (Apis mellifera) как органов измельчения твердой пищи получают новое назначение. Рабочая пчела верхними челюстями придает форму воску при изготовлении сот. Трутень прогрызает ими выход из запечатанной ячейки, а матка, кроме того, убивает ими соперниц. Сколько пчел в улье В среднем улье может быть до 60 000 – 120 000 пчел. Пчелы машут крыльями Медоносная пчела машет крыльями с частотой 200 раз в секунду. Ей нужно сделать 11400 взмахов в минуту, чтобы получилось характерное жужжание. У пчел пять глаз. Три в верхней части головы и два спереди. Пропуск в улей У пчел много врагов и "нахлебников", поэтому вход в улей надежно охраняется сторожами, готовыми в любой момент бросится на незваного гостя. Ни одна пчела не может проникнуть в чужой улей. Каждому улью присущ особый запах, не улавливаемый человеком. Каждая пчела хранит этот запах в особом углублении тела. Подлетая к летку, пчела открывает его и предъявляет запах стражам как свою визитную карточку или пропуск. Различные виды работ в улье Рабочая пчела в течение своей жизни выполняет различные виды работ. Первая по времени работа состоит в очистке ячеек, в которые матка откладывает яйца, а также в обогревании и вентиляции улья. Затем рабочие пчелы переходят к кормлению молодых пчелок и приему меда от пчел-сборщиц. Только после этого рабочие пчелы начинают совершать самостоятельные вылеты за медом. Рабочая пчела живет 26-40 суток. В пчелиной семье насчитывается около 80 тыс. особей. Для чего пчела танцует После того, как пчела нашла хорошее место для сбора пыльцы, она возвращается в улей, чтобы сообщить о его местоположении другим пчелам. Информация передается с особого "танца" на сотах, во время которого пчела движется по замкнутой кривой, напоминающей восьмерку, виляя брюшком. Интенсивность виляния зависит от расстояния до пищи, а угол наклона восьмерки говорит о направлении. 1 кг меда Для того, чтобы произвести 500 г меда, одной пчеле необходимо 10 млн раз слетать от улья к цветку и обратно. А чтобы получился 1 кг меда, пчеле надо собрать нектар с 19 млн. цветов. Конечно, килограмм меда собирает много пчел. Но и у одной пчелы немало работы: в день рабочая пчела посещает в среднем 7 тысяч цветов. Колебания крыльев Крылья у насекомых разные, и колеблются они с разной частотой. Так, например, муха делает 330-350 взмахов в секунду; пчела – 300, когда она летит с медом, и 440, когда летит без груза; шмели – 190-240 раз в секунду взмахивают крыльями, а комары – 500-600 (некоторые виды даже 1000 раз); осы – 250; слепни – 100; стрекозы – 40-100; божья коровка – 75; майский жук – 45; ночные бабочки – 35-40; саранча – 20. Зрение пчелы Пчелы красный цвет не различают. Они видят его как темно-серый или черный. Но воспринимают как цвет ультрафиолетовые лучи, хотя для человека это только темнота.
По агрегатному состоянию растворы могут быть жидкими (морская вода), газообразными (воздух) или твёрдыми (многие сплавы металлов).
Размеры частиц в истинных растворах - менее 10-9 м (порядка размеров молекул).
Ненасыщенные, насыщенные и перенасыщенные растворы
Если молекулярные или ионные частицы, распределённые в жидком растворе присутствуют в нём в таком количестве, что при данных условиях не происходит дальнейшего растворения вещества, раствор называется насыщенным. (Например, если поместить 50 г NaCl в 100 г H2O, то при 200C растворится только 36 г соли).
Насыщенным называется раствор, который находится в динамическом равновесии с избытком растворённого вещества.
Поместив в 100 г воды при 200C меньше 36 г NaCl мы получим ненасыщенный раствор.
При нагревании смеси соли с водой до 1000C произойдёт растворение 39,8 г NaCl в 100 г воды. Если теперь удалить из раствора нерастворившуюся соль, а раствор осторожно охладить до 200C, избыточное количество соли не всегда выпадает в осадок. В этом случае мы имеем дело с перенасыщенным раствором. Перенасыщенные растворы очень неустойчивы. Помешивание, встряхивание, добавление крупинок соли может вызвать кристаллизацию избытка соли и переход в насыщенное устойчивое состояние.
Ненасыщенный раствор - раствор, содержащий меньше вещества, чем в насыщенном.
Перенасыщенный раствор - раствор, содержащий больше вещества, чем в насыщенном.
Растворение как физико-химический процес
Растворы образуются при взаимодействии растворителя и растворённого вещества. Процесс взаимодействия растворителя и растворённого вещества называется сольватацией (если растворителем является вода - гидратацией).
Растворение протекает с образованием различных по форме и прочности продуктов - гидратов. При этом участвуют силы как физической, так и химической природы. Процесс растворения вследствие такого рода взаимодействий компонентов сопровождается различными тепловыми явлениями.
Энергетической характеристикой растворения является теплота образования раствора, рассматриваемая как алгебраическая сумма тепловых эффектов всех эндо- и экзотермических стадий процесса. Наиболее значительными среди них являются:
– поглощающие тепло процессы - разрушение кристаллической решётки, разрывы химических связей в молекулах;
– выделяющие тепло процессы - образование продуктов взаимодействия растворённого вещества с растворителем (гидраты) и др.
Если энергия разрушения кристаллической решетки меньше энергии гидратации растворённого вещества, то растворение идёт с выделением теплоты (наблюдается разогревание). Так, растворение NaOH – экзотермический процесс: на разрушение кристаллической решётки тратится 884 кДж/моль, а при образовании гидратированных ионов Na+ и OH-выделяется соответственно 422 и 510 кДж/моль.
Если энергия кристаллической решётки больше энергии гидратации, то растворение протекает с поглощением теплоты (при приготовлении водного раствора NH4NO3 наблюдается понижение температуры).
Растворимость
Предельная растворимость многих веществ в воде (или в других растворителях) представляет собой постоянную величину, соответствующую концентрации насыщенного раствора при данной температуре. Она является качественной характеристикой растворимости и приводится в справочниках в граммах на 100 г растворителя (при определённых условиях).
Растворимость зависит от природы растворяемого вещества и растворителя, температуры и давления.
Природа растворяемого вещества. Кристаллические вещества подразделяются на:
P - хорошо растворимые (более 1,0 г на 100 г воды);
M - малорастворимые (0,1 г - 1,0 г на 100 г воды);
Н - нерастворимые (менее 0,1 г на 100 г воды).
В обширном семействе пчелиных наиболее знаменита медоносная пчела (Apis mellifera). С незапамятных времен человек использует ее для получения меда. Рабочих особей пчелы легко узнать благодаря собирательному аппарату на задней лапке, где скапливается собранная пыльца, образуя обножку. Европейская пчела была завезена в Америку первыми колонистами для получения меда и опыления полей. Многие американцы считают, что пчелы в Америке жили всегда. Время созревания пчел Пчелиная матка развивается от яйца до взрослой особи 17 дней, рабочая пчела – 21, а трутень – 24 дня. Для чего пчеле нужны верхние челюсти В связи с питанием нектаром и пыльцой роль верхних челюстей у медоносной пчелы (Apis mellifera) как органов измельчения твердой пищи получают новое назначение. Рабочая пчела верхними челюстями придает форму воску при изготовлении сот. Трутень прогрызает ими выход из запечатанной ячейки, а матка, кроме того, убивает ими соперниц. Сколько пчел в улье В среднем улье может быть до 60 000 – 120 000 пчел. Пчелы машут крыльями
Медоносная пчела машет крыльями с частотой 200 раз в секунду. Ей нужно сделать 11400 взмахов в минуту, чтобы получилось характерное жужжание. У пчел пять глаз.
Три в верхней части головы и два спереди. Пропуск в улей У пчел много врагов и "нахлебников", поэтому вход в улей надежно охраняется сторожами, готовыми в любой момент бросится на незваного гостя. Ни одна пчела не может проникнуть в чужой улей. Каждому улью присущ особый запах, не улавливаемый человеком. Каждая пчела хранит этот запах в особом углублении тела. Подлетая к летку, пчела открывает его и предъявляет запах стражам как свою визитную карточку или пропуск. Различные виды работ в улье Рабочая пчела в течение своей жизни выполняет различные виды работ. Первая по времени работа состоит в очистке ячеек, в которые матка откладывает яйца, а также в обогревании и вентиляции улья. Затем рабочие пчелы переходят к кормлению молодых пчелок и приему меда от пчел-сборщиц. Только после этого рабочие пчелы начинают совершать самостоятельные вылеты за медом. Рабочая пчела живет 26-40 суток. В пчелиной семье насчитывается около 80 тыс. особей. Для чего пчела танцует После того, как пчела нашла хорошее место для сбора пыльцы, она возвращается в улей, чтобы сообщить о его местоположении другим пчелам. Информация передается с особого "танца" на сотах, во время которого пчела движется по замкнутой кривой, напоминающей восьмерку, виляя брюшком. Интенсивность виляния зависит от расстояния до пищи, а угол наклона восьмерки говорит о направлении. 1 кг меда Для того, чтобы произвести 500 г меда, одной пчеле необходимо 10 млн раз слетать от улья к цветку и обратно. А чтобы получился 1 кг меда, пчеле надо собрать нектар с 19 млн. цветов. Конечно, килограмм меда собирает много пчел. Но и у одной пчелы немало работы: в день рабочая пчела посещает в среднем 7 тысяч цветов. Колебания крыльев
Крылья у насекомых разные, и колеблются они с разной частотой. Так, например, муха делает 330-350 взмахов в секунду; пчела – 300, когда она летит с медом, и 440, когда летит без груза; шмели – 190-240 раз в секунду взмахивают крыльями, а комары – 500-600 (некоторые виды даже 1000 раз); осы – 250; слепни – 100; стрекозы – 40-100; божья коровка – 75; майский жук – 45; ночные бабочки – 35-40; саранча – 20. Зрение пчелы Пчелы красный цвет не различают. Они видят его как темно-серый или черный. Но воспринимают как цвет ультрафиолетовые лучи, хотя для человека это только темнота.