Глава 11. Ключевые термины и уравнения

Ключевые термины

сплав (alloy)

твёрдая смесь металлического элемента с одним или несколькими дополнительными элементами.

амфифильный (amphiphilic)

о молекулах, обладающих одновременно гидрофобной (неполярной) и гидрофильной (полярной) частями.

повышение температуры кипения (boiling point elevation)

повышение температуры кипения жидкости при добавлении к ней растворённого вещества.

константа повышения температуры кипения (эбуллиоскопическая константа) (boiling point elevation constant, ebullioscopic constant)

коэффициент пропорциональности в уравнении, связывающем повышение температуры кипения с моляльностью растворённого вещества; также называется эбуллиоскопической константой.

коллигативное свойство (colligative property)

свойство раствора, зависящее только от концентрации частиц растворённого вещества.

коллоид (коллоидная дисперсия) (colloid, colloidal dispersion)

смесь, в которой относительно крупные твёрдые или жидкие частицы равномерно распределены в газе, жидкости или твёрдом теле.

кренация (crenation)

процесс сморщивания биологических клеток вследствие потери воды путём осмоса.

дисперсная фаза (dispersed phase)

вещество, присутствующее в коллоиде в виде относительно крупных твёрдых или жидких частиц.

дисперсионная среда (dispersion medium)

твёрдое тело, жидкость или газ, в которых распределены коллоидные частицы.

диссоциация (dissociation)

физический процесс, сопровождающий растворение ионного соединения, при котором составляющие его ионы сольватируются и распределяются по объёму раствора.

электролит (electrolyte)

вещество, которое при растворении в воде даёт ионы.

эмульгатор (emulsifying agent)

амфифильное вещество, используемое для стабилизации частиц некоторых эмульсий.

эмульсия (emulsion)

коллоид, образованный из несмешивающихся жидкостей.

понижение температуры замерзания (freezing point depression)

понижение температуры замерзания жидкости при добавлении к ней растворённого вещества.

константа понижения температуры замерзания (криоскопическая константа) (freezing point depression constant, cryoscopic constant)

коэффициент пропорциональности в уравнении, связывающем понижение температуры замерзания с моляльностью растворённого вещества.

гель (gel)

коллоидная дисперсия жидкости в твёрдом теле.

гемолиз (hemolysis)

разрыв эритроцитов вследствие накопления избыточной воды путём осмоса.

закон Генри (Henry’s law)

соотношение прямой пропорциональности между концентрацией растворённого газа в растворе и парциальным давлением этого газа над раствором.

гипертонический (hypertonic)

характеризующийся бо́льшим осмотическим давлением.

гипотонический (hypotonic)

характеризующийся меньшим осмотическим давлением.

идеальный раствор (ideal solution)

раствор, при образовании которого не происходит изменения энергии.

несмешивающийся (immiscible)

характеризующийся пренебрежимо малой взаимной растворимостью; обычно — о жидких веществах.

ионная пара (ion pair)

сольватированная пара анион/катион, удерживаемая умеренным электростатическим притяжением.

ион-дипольное взаимодействие (ion-dipole attraction)

электростатическое притяжение между ионом и полярной молекулой.

изотонический (isotonic)

характеризующийся равным осмотическим давлением.

смешивающийся неограниченно (miscible)

взаимно растворимый во всех пропорциях; обычно — о жидких веществах.

моляльность ($m$) (molality, \(m\))

единица концентрации, определяемая как отношение количества вещества растворённого компонента (в молях) к массе растворителя (в килограммах).

неэлектролит (nonelectrolyte)

вещество, которое при растворении в воде не даёт ионов.

осмос (osmosis)

диффузия молекул растворителя через полупроницаемую мембрану.

осмотическое давление ($\Pi$) (osmotic pressure, \(\Pi\))

противодействующее давление, необходимое для предотвращения макроскопического переноса молекул растворителя через полупроницаемую мембрану.

частично смешивающийся (partially miscible)

характеризующийся умеренной взаимной растворимостью; обычно — о жидких веществах.

закон Рауля (Raoult’s law)

соотношение между давлением пара раствора и давлениями паров и концентрациями его компонентов.

насыщенный (saturated)

характеризующийся концентрацией, равной растворимости; содержащий максимально возможную при данных температуре и давлении концентрацию растворённого вещества.

полупроницаемая мембрана (semipermeable membrane)

мембрана, избирательно пропускающая определённые ионы или молекулы.

растворимость (solubility)

мера того, в каком количестве растворённое вещество может быть растворено в воде или другом растворителе.

сольватация (solvation)

экзотермический процесс, в котором между растворённым веществом и растворителем устанавливаются межмолекулярные силы притяжения.

самопроизвольный процесс (spontaneous process)

физическое или химическое превращение, протекающее без подвода энергии от внешнего источника.

сильный электролит (strong electrolyte)

вещество, которое при растворении в воде диссоциирует или ионизируется полностью.

пересыщенный (supersaturated)

характеризующийся концентрацией, превышающей растворимость; неравновесное состояние.

суспензия (suspension)

гетерогенная смесь, в которой относительно крупные частицы компонента временно распределены в среде, но со временем оседают.

эффект Тиндаля (Tyndall effect)

рассеяние видимого света коллоидной дисперсией.

ненасыщенный (unsaturated)

характеризующийся концентрацией, меньшей растворимости.

фактор Вант-Гоффа ($i$) (van’t Hoff factor, \(i\))

отношение числа молей частиц в растворе к числу молей формульных единиц, растворённых в этом растворе.

слабый электролит (weak electrolyte)

вещество, которое при растворении в воде ионизируется лишь частично.

Ключевые уравнения

Повышение температуры кипения раствора нелетучего неэлектролита:

\[ \Delta T_b = K_b\,m \]

Понижение температуры замерзания раствора нелетучего неэлектролита:

\[ \Delta T_f = K_f\,m \]

Осмотическое давление разбавленного раствора (уравнение Вант-Гоффа):

\[ \Pi = M R T \]

где \(\Delta T_b\) и \(\Delta T_f\) — изменения температур кипения и замерзания, \(K_b\) и \(K_f\) — эбуллиоскопическая и криоскопическая константы растворителя, \(m\) — моляльность раствора, \(\Pi\) — осмотическое давление, \(M\) — молярная концентрация растворённого вещества, \(R\) — универсальная газовая постоянная, \(T\) — абсолютная температура.