Тема 5.4. Свойства растворов
Общая характеристика растворов. Методы выражения концентрации. Механизм растворения. Сольватная (гидратная) теория растворов Д. И. Менделеева. Растворимость газов в жидкостях. Зависимость её от температуры и давления, её виды. Растворимость в двухслойных жидкостях. Экстракция. Ее практическое применение в технологических процессах. Растворимость твердых веществ. Влияние различных факторов на скорость равновесия. Свойства разбавленных растворов. Диффузия и осмос, явление диффузии в технологии приготовления пищи. Осмос и осмотическое давление. Закон Вант Гоффа. Плазмолиз, плазмоптис и тургор в живых клетках. Растворы изотонические, гипертонические, гипотонические. Использование явления осмоса для консервирования пищевых продуктов, обмена веществ, процессов усвоения пищи микроорганизмами. Давление пара над растворами. Первый закон Рауля. Кипение и замерзание растворов. Второй закон Рауля. Криоскопия и эбуллиоскопия. Антифризы. Буферные растворы, их биологическое значение.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Свойства растворов рассматриваются о точки зрения термодинамики и молекулярно-кинетической теории. После уточнения понятия "раствор "обратите внимание на методы выражения концентрации, ибо концентрация является важнейшей характеристикой раствора. При изучении сущности растворения, рассмотрите гидратную теорию раствора Д. И. Менделеева, согласно которой процесс растворения обусловлен взаимодействием частиц растворяемого вещества с молекулами растворителя. Растворение сопровождается тепловым эффектом, называемым теплотой растворения. Тепловой эффект растворения является суммой двух слагаемых: а) энергии гидратизации (теплота, выделяемая при гидратизации молекул). б) энергии кристаллической решетки (теплота, затрачиваемая на разрушение кристаллической решетки). Характеризуя растворимость газов, жидкостей и твердых веществ, обратите внимание на процесс растворения. Изучите закон распределения и условия наиболее выгодного экстрагирования веществ, например при пассеровании овощей. Знакомясь с диффузией и осмосом разбавленных растворов, нетрудно заметить сходство между идеальными растворами и идеальными газами. Идеальные растворы ведут себя, как газы и подчиняются законам идеальных газов, поэтому для количественной характеристики осмотического давления Вант Гофф воспользовался уравнением состояния идеальных газов. После изучения законов осмоса усвойте методику решения задач по определению осмотического давления, концентрации и молярной массы растворенного вещества. Пример 1. Вычисление осмотического давления раствора. Вычислите осмотическое давление раствора, содержащегося в 1,4л 63 г глюкозы С6 Н12О6 при 0°С.
Решение:
В 1,4 л. раствора содержится 63 г. глюкозы, моль которой равен 180 г. Следовательно, в 1,4 л раствора содержится молей глюкозы: . Осмотическое давление этого раствора глюкозы равно: Пример 2.Определение молярной массы неэлектролита по осмотическому давлению раствора. Рассчитайте молярную массу неэлектролита, если в 5 л раствора содержится 2,5 г неэлектролита. Осмотическое давление раствора равно 0,23 * 105 Па при 200 С. Решение:
Отсюда, молярная масса неэлектролита равна Приведите примеры диффузии и осмоса, имеющие место в биологии, технологии приготовления блюд. Зависимость понижения давления насыщенного пара от концентрации установлена французским ученым Раулем (1 закон Рауля). Второй закон Рауля говорит о повышении температуры кипения и понижении температуры замерзания растворов в зависимости от концентрации. Законы Рауля лежат в основе варки при повышенном давлении (повышенной температуре) - в автоклавах, в которых поддерживается избыточнее давление пара до 250 кПа температура до 140°С. Варка при повышенном давлении используется для интенсификации варки костного бульона. При пониженном давлении (пониженной температуре) в сосудах, в которых поддерживается разряжение(вакуум-аппараты), температура кипения жидкой среды ниже 100°С. Варка при пониженном давлении используется для интенсификации процесса выпаривания и при сгущении молока. .Обратите внимание на физический смысл криоскопической и эбулиоскопической константы, математическое выражение закона Рауля и определение молярной массы растворенного вещества неэлектролита по формуле:
где К - константа (криоскопическая или эбулиоскопическая);. m - масса растворенного вещества; А - масса растворителя; Δ t - повышение температуры кипения (или понижение температуры замерзания); М - молярная масса растворенного вещества. Эту формулу используйте для решения задач. Пример № 3.В 1000г. воды растворено 100г сахарозы. Молярная масса сахарозы М =342г/мoль. Определите температуру кипения раствора. Дано:
Отсюда температура кипения раствора равна: Т = 373 + 0,152 = 373,152 К или t = 100° + 0,152 = 100,152° С Понижение температуры замерзания растворов используется на практике для приготовления хладоносителей - жидкостей. Которые охлаждают до низких температур и подают по трубам к месту потребления холода. Для этих целей применяют растворы хлорида натрия, хлорида кальция, этиленгликоля, но они вызывают коррозию труб. Более удобные водные растворы пропиленгликоля, не вызывающие коррозию и не замерзающие при температуре до -50.
ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ: - Характеризовать явление диффузии и осмоса с хх значимостью для специальности «Технология продукции общественного питания». - Производить математические расчеты на основании законов Вант-Гоффа и Рауля.
ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ: 1. Что называется раствором, растворителем и растворенным веществом? 2. Какие методы выражения концентрации растворов вам известны? 3. В чем сущность гидратной теории растворов Д. И. Менделеева? 4. Какие факторы влияют на растворимость газов? 5. Как влияет природа жидкостей на их растворимость? 6. Чем отличается осмос от диффузии? 7. Сформулируйте закон Вант-Гоффа. Применим ли этот закон к растворам любой концентрации? 8. Дайте формулировку законов Рауля и выведите их математическую формулу. 9. Какая взаимосвязь существует между понижением давления пара, понижением температуры замерзания и повышением точки кипения растворов?
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1825)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |