Виды сольволиза
Сольволиз — реакция обменного разложения между растворенным веществом и растворителем. Сольволиз в воде — гидролиз, сольволиз в аммиаке — аммонолиз, сольволиз в спиртах — алкоголиз и т. д. В отличие от сольватации сольволиз приводит к образованию новых химических соединений определенного состава.
Гидро́лиз (от др.-греч. ὕδωρ — вода и λύσις — разложение) — один из видов химических реакций сольволиза, где при взаимодействии веществ с водой происходит разложение исходного вещества с образованием новых соединений. Механизм гидролиза соединений различных классов: соли, углеводы, белки, сложные эфиры, жиры и др. имеет существенные различия.
Алкоголиз — обменная реакция разложения соединения под действием спиртов. Например, взаимодействие хлористого ацетила с этиловым спиртом относится к реакциям алкоголиза:
CH3COCl + C2H5OH —> CH3COOC2H5 + HCl
Так же как и гидролиз, является частным случаем сольволиза.
АММОНОЛИЗ (от новолат. ammonia -аммиак и греч. lysis-разложение, распад), обменная р-ция между в-вом и аммиаком, напр.:
Протекает по механизму нуклеоф. Замещения.
Понятие активности, коэффициент активности в реальных растворах.
Активность компонентов раствора — эффективная (кажущаяся) концентрация компонентов с учётом различных взаимодействий между ними в растворе, то есть с учётом отклонения поведения системы от модели идеального раствора.
Активность была предложена в 1907 году Льюисом как новая переменная, применение которой вместо концентрации позволяет использовать для описания свойств реальных растворов относительно простые уравнения, полученные для идеальных систем. Альтернативой этому пути является использование более сложных уравнений, учитывающих взаимодействие между частицами (см., например, уравнение Ван-дер-Ваальса).
Активность отличается от общей концентрации на некоторую величину. Отношение активности (а ) к общей концентрации вещества в растворе называется коэффициентом активности:
Коэффициент активности служит мерой отклонения поведения раствора (или компонента раствора) от идеального. Отклонения от идеальности могут быть обусловлены различными химическими и физическими причинами — дипольные взаимодействия, поляризация, образование водородных связей, ассоциация, диссоциация, сольватация и др.
Коэффициент активности в общем случае может быть как больше, так и меньше единицы (при этом говорят о положительных или отрицательных отклонениях от идеального поведения соответственно, или о положительных и отрицательных отклонениях от закона Рауля). Возможны и знакопеременные отклонения от идеального поведения в одной диаграмме (с изменением в пределах от 0,01 и менее до 10 и более, что отражает сложных характер взаимодействия компонентов в системе). Важно отметить, что величина активности и коэффициента активности может быть различной в зависимости от выбора стандартного состояния.
Солевой эффект при проведении реакции осаждения.
ВЫСАЛИВАНИЕ, выделение в-ва из р-ра путем введения в р-р другого, как правило, хорошо растворимого в данном р-рителе в-ва-высаливателя. Высаливаемое в-во может выделяться в виде новой фазы - твердого осадка, жидкой или газовой фазы, а в случае экстракции р-рителем - переходить в фазу последнего. Противоположный высаливанию эффект (увеличение р-римости одного в-ва в присут. другого) наз. всаливание м. Высаливаемое в-во и высаливатель м. б. как электролитами, так и неэлектролитами. Высаливание обусловлено увеличением термодинамич. активности высаливаемого в-ва при добавлении высаливателя, независимо от того, сопровождается или не сопровождается высаливание образованием новой фазы.
Наиб. изучено высаливание малорастворимых неэлектролитов из водных р-ров под действием электролитов, к-рое при не слишком высоких концентрациях электролита обычно хорошо описывается эмпирич. ур-нием Сеченова: log(c°/c) = = KScS, где с° и с - р-римостъ (моль/л) неэлектролита в чистом р-рителе и в р-ре соли с концентрацией с соотв., KS-коэф. высаливания, или коэф. Сеченова (при всалива-нии KS < 0). В подобных системах высаливание хорошо описывается также модифициров. ур-нием Дебая: с/с° = 1 — KDcS + + AсS4/3, где KD и А -постоянные коэффициенты. Это ур-ние основано на модели электростатич. выталкивания молекул высаливаемого неэлектролита из околоионных областей более полярными молекулами воды.
Высаливание малорастворимого электролита АВ хорошо р-римым электролитом АС обусловлено как увеличением концентрации общего иона А, так и изменением коэф. активности электролита АВ. При отсутствии у добавляемой соли общих ионов с малорастворимым электролитом в разб. р-рах обычно наблюдается всаливание вследствие уменьшения коэф. активности электролита с увеличением ионной силы р-ра. В конц. р-рах электролитов может наблюдаться как высаливание, так и всаливание в зависимости от наличия общего иона и закономерности изменения коэф. активности в смешанном р-ре. Высаливание электролитов неэлектролитами (обычно из водных р-ров) обусловлено уменьшением концентрации р-рителя, а также молекулярным связыванием р-рителя взаимодействующим с ним добавляемым неэлектролитом, напр. ацетоном.
Высаливание применяют в хим. технологии при гетерог. процессах извлечения и разделения в системах жидкость - жидкость и жидкость - твердое в-во для переведения ценного компонента в осадок или др. жидкую фазу.
Произведение растворимости, его роль в качественном анализе.
Произведение растворимости (ПР, Ksp) — произведение концентрации ионов малорастворимого электролита в его насыщенном растворе при постоянной температуре и давлении. Произведение растворимости — величина постоянная.
При постоянной температуре в насыщенных водных растворах малорастворимых электролитов устанавливается равновесие между твердым веществом и ионами, образующими это вещество. Например, в случае для CaCO3 это равновесие можно записать в виде:
Константа этого равновесия рассчитывается по уравнению:
В приближении идеального раствора с учётом того, что активность чистого компонента равна единице, уравнение упрощается до выражения:
Константа равновесия такого процесса называется произведением растворимости.
В общем виде, произведение растворимости для вещества с формулой AmBn, которое диссоциирует на m ионов An+ и n ионов Bm-, рассчитывается по уравнению:
где [An+] и [Bm-] — равновесные молярные концентрации ионов, образующихся при электролитической диссоциации.
Из произведений растворимости можно рассчитать концентрации катионов и анионов в растворе малорастворимого электролита. Значения произведений растворимости приведены в справочниках.