أوسزايتسيف

كتاب الكيمياء

لمعلمي المدارس الثانوية،
طلاب الجامعات التربوية وأطفال المدارس من الصفوف 9-10،
الذين قرروا تكريس أنفسهم للكيمياء والعلوم الطبيعية

مهمة الكتاب المدرسي قصص علمية عملية في المختبر للقراءة

استمرار. انظر الأرقام 4-14، 16-28، 30-34، 37-44، 47، 48/2002؛
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,
24, 25-26, 27-28, 29, 30, 31, 32, 35, 36, 37, 39, 41, 42, 43, 44, 46, 47/2003;
1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 13, 14, 16, 17, 20, 22, 24, 29, 30, 31, 34, 35, 39, 41, 42, 45/2004;
2, 3, 5, 8, 10, 16, 17/2005;
1, 2, 10, 12/2006

§ 8.4. مشتت (الغروية)
حالة المادة

غالبًا ما تمثل الكائنات الحية من الحيوانات والنباتات والغلاف المائي وقشرة الأرض وباطن الأرض والفضاء الخارجي مواد في حالة مجزأة أو مشتتة كما يقولون. توجد معظم المواد الموجودة في العالم من حولنا في شكل أنظمة مشتتة: التربة، وأنسجة الكائنات الحية، والمنتجات الغذائية، وما إلى ذلك. تعد كيمياء الحالة المشتتة علمًا جديدًا إلى حد ما، ولكن لا تتم دراسته تقريبًا سواء في المدرسة أو في الخارج - مؤسسات التعليم العالي الكيميائية، رغم أن هذا المجال العلمي لا يقل أهمية في حياتنا عن كيمياء المركبات المعقدة والعضوية. أثناء قراءة هذا الفصل، فكر باستمرار في متى وأين تواجه الظاهرة الموصوفة في الطبيعة أو الحياة اليومية أو الإنتاج، وكذلك فكر في كيفية استخدامها.

الراعي لنشر المقال هو متجر "Butik-Vera" الإلكتروني في موسكو. مبيعات الملابس النسائية عبر الإنترنت - البلوزات والقمصان، وفساتين الدانتيل، والسترات الصوفية، واللباس الداخلي، والسراويل القصيرة وغيرها من الملابس والأحذية والإكسسوارات، بالإضافة إلى الملابس ذات المقاسات الكبيرة. أسعار معقولة، تشكيلة كبيرة، ضمان الجودة، خصومات هائلة، عناصر جديدة كل يوم، خياطة فردية. يمكنك عرض كتالوج المنتجات والأسعار وجهات الاتصال وشروط التسليم وتقديم طلب على الموقع الإلكتروني الموجود على: http://www.butik-vera.ru.

أنظمة متفرقة- هذه أنظمة فيها جزيئات صغيرة من المادة، أو مرحلة متفرقة، موزعة في وسط متجانس (سائل، غاز، بلوري)، أو مرحلة التشتت(الشكل 8.25).

يتميز حجم الجسيمات في المرحلة المشتتة بالتشتت. اعتمادا على ذلك، يمكن تقسيم أنظمة التفريق إلى متفرقة للغاية، أو في الواقع غرواني، و منخفض التشتت (خشن).

يبلغ حجم الجسيمات في الأنظمة منخفضة التشتت 10-3 مم أو أكثر. يقع حجم الجسيمات في الأنظمة شديدة التشتت في نطاق 10-6-10-4 ملم (من 1 إلى 100 نانومتر)، وهو على الأقل أكبر من حجم الجسيمات في المحاليل الحقيقية (10-7 ملم). . تدرس كيمياء الأنظمة المشتتة سلوك المادة في حالة مجزأة للغاية وشديدة التشتت، وتتميز بنسبة عالية جدًا من المساحة السطحية الإجمالية لجميع الجزيئات إلى حجمها الإجمالي أو كتلتها (درجة التشتت).

اسم مجال منفصل من الكيمياء - الغروية - يأتي من اسم الأنظمة الغروية.

"الكيمياء الغروية" هو الاسم التقليدي لكيمياء الأنظمة المشتتة والظواهر السطحية. في السابق، كانت تسمى المواد الشبيهة بالغراء الغرويات؛ أما الآن فقد أصبحت أنظمة شديدة التشتت ذات واجهة طورية متطورة للغاية. أدناه سوف نستخدم المصطلحات التقليدية القديمة، وفهم معناها الحديث. على سبيل المثال، نعني بتعبير "المحلول الغروي" حالة شديدة التشتت من مادة ما في الماء كوسيلة تشتت.الميزة الأكثر أهمية للحالة المشتتة للمادة هي أن طاقة النظام تتركز بشكل أساسي في واجهة الطور. عند تفريق أو طحن مادة ما، تحدث زيادة كبيرة في مساحة سطح الجزيئات (مع حجم إجمالي ثابت). في هذه الحالة، فإن الطاقة التي تنفق على الطحن والتغلب على قوى الجذب بين الجزيئات الناتجة تذهب إلى طاقة الطبقة السطحية -

الطاقة السطحية

. كلما زادت درجة الطحن، زادت طاقة السطح. ولذلك فإن مجال كيمياء الأنظمة المتفرقة (والمحاليل الغروية) يعتبر كيمياء الظواهر السطحية.

وبالتالي، فإن ضغط بخار الماء فوق سطح مستو عند 20 درجة مئوية يساوي 2333 باسكال، ولكن فوق قطرات الماء التي يبلغ نصف قطرها 1 مم يكون أعلى بمقدار 0.003 باسكال، وما فوق قطرات نصف قطرها
0.01 مم – بمقدار 0.3 باسكال. هيدرات أكسيد الألومنيوم البلوري Al 2 O 3 3 H 2 O (أو
يبدأ Al(OH) 3) بفقد الماء عند 200 درجة مئوية، وفي حالة سحق ناعم جدًا - عند 100 درجة مئوية. لا يذوب الذهب في حمض الهيدروكلوريك، ولكن في حالة شديدة التشتت فإنه يدخل بسهولة في المحلول.
ذوبان CaSO4 في الماء
4.9 10 –3 مول/لتر، ولكن بالنسبة لجزيئات CaSO 4 التي يبلغ حجمها 2 10 –4 سم فإنها تزيد إلى

1.5 10 –3 مول/لتر.
نظرًا لأن الطاقة السطحية لجسيم صغير أعلى من الطاقة السطحية للجسيم الأكبر، فإن خواصها الديناميكية الحرارية مختلفة. وبالتالي، فإن قابلية ذوبان البلورات الصغيرة أعلى من قابلية ذوبان البلورات الكبيرة، ويتم نقل المادة من مرحلة شديدة التشتت إلى مرحلة أقل تشتتًا، أي. < 0.

تنمو البلورات الكبيرة بسبب انحلال البلورات الصغيرة. في هذه العملية العفوية

ز يكون ضغط البخار فوق القطرة الصغيرة أعلى منه فوق القطرة الكبيرة، وتنمو القطرات الكبيرة بسبب تبخر القطرات الصغيرة (الشكل 8.26). ولهذا السبب تتشكل قطرات المطر في السحب، وتنمو رقاقات الثلج بنفس الطريقة. أرز. 8.26.

مخطط نقل المادة من أماكن متفرقة للغاية

الدولة إلى تشتت منخفض

تميل المادة الموجودة في حالة مشتتة إلى امتصاص مواد أخرى.

إن قابلية ذوبان الغازات في القطرات أعلى منها في حجم كبير من السائل. بسبب ذوبان الأكسجين العالي في قطرة ماء، يحدث تآكل الحديد حتى بدون شوائب المواد الأخرى في الحديد (الشكل 8.27). تحت قطرة الماء على سطح الحديد، يتجلى التآكل في المقام الأول عند حواف القطرة، حيث تكون قابلية ذوبان الأكسجين أكبر.

هناك عدة تصنيفات مختلفة للأنظمة المشتتة: حسب حجم الجسيمات، حسب حالة الطور المشتت ووسط التشتت، حسب طبيعة تفاعل جزيئات الطور المشتت مع مادة وسط التشتت، حسب الديناميكية الحرارية والحركية استقرار الأنظمة المتفرقة ، إلخ.

يسبب السطح البيني الكبير بين الأطوار تفاعلاً قوياً بين جزيئات الطور المشتت ووسط التشتت مما يؤدي إلى أن تكون جزيئات الطور المشتت محاطة بجزيئات وأيونات وسط التشتت (المذيب) أو تكتسب شحنة كهربائية كبيرة إلى حد ما.

أي مادتين على سطح التلامس تتفاعلان بالضرورة.

يمكن أن يكون هذا تفاعلًا كيميائيًا، وهو تفاعل ناتج عن تغلغل مادة في مادة أخرى ويتوقف عند الوصول إلى حالة توازن معينة، وتكوين غلاف من مادة واحدة حول جسيم مادة أخرى، وغير ذلك الكثير. تتفاعل أيضًا المرحلة المشتتة ووسط التشتت، لكن درجة التفاعل قد تكون مختلفة. بناءً على قوة التفاعل بين الطور المشتت ووسط التشتت، يتم تقسيم الأنظمة الغروية إلىمجفف بالتجميد (من اليونانية - حل، - الحب) وكاره لليوفوبيا

(من اليونانية - الخوف). تشير هذه الأسماء إلى أنه في الأنظمة الغروية المجففة بالتجميد يكون تفاعل الجزيئات مع مادة وسط التشتت أقوى منه في الأنظمة الكارهة للشعر.

تتميز أنظمة التشتت الليوفيلية بجذب قوي لجزيئات وسط التشتت إلى جزيئات الطور المشتت. تتشكل قذائف الذوبان الكثيفة والمستقرة نسبيًا تلقائيًا حول الجسيمات.

تتشكل الأنظمة الليوفيلية تلقائيًا في السوائل دون مشاركة الإلكتروليتات أو المواد الخافضة للتوتر السطحي. وبالتالي، تشكل الأنظمة المحبة للماء الجيلاتين والنشا، والتي تنتفخ أولاً في الماء ثم تدخل في المحلول (الهلام، الهلام، غراء النشا)؛

الألبومين، بما في ذلك بياض البيض، يذوب أيضًا في الماء؛ يذوب المطاط الطبيعي بسهولة في البنزين (الغراء المطاطي). تشتمل الأنظمة الغروية الليوفيلية على محاليل الصابون العادي في الماء.

إن أهم خاصية لأنظمة التشتت هي علامة وحجم شحنة الجسيمات. تحتوي جزيئات الغرويات المجففة بالتجميد على شحنة قليلة جدًا أو لا تحتوي على أي شحنة على الإطلاق. تتغير الشحنة الموجودة على جسيم الغروانية المجفف بالتجميد بسهولة شديدة مع إضافة كميات صغيرة من الإلكتروليتات. يؤدي التغير في تركيز أيونات الهيدروجين في المحلول (pH) إلى إعادة شحن جزيئات المحلول الغروي. في المجال الكهربائي، لا تتحرك الغرويات المجففة بالتجميد أو تتحرك في أي اتجاه.

يؤدي التفاعل الضعيف بين جزيئات وسط التشتت مع جزيئات الطور المشتت إلى تكوين أنظمة كارهة للحيوانات. إذا كان وسط التشتت هو الماء، يقال أن النظام كاره للماء، إذا قيل أن المواد الشبيهة بالزيت العضوي هي كارهة للزيوت.

لا تذوب جزيئات المواد (الأجسام) الكارهة للشعر، وتكون رطبة بشكل سيء ولا تنتفخ في مادة وسط التشتت. لا يمكن الحصول على أنظمة كارهة للشعر ذات تركيز طور مشتت أعلى من 1%، ولكن يمكن أن تكون الأنظمة الغروية الليوفيلية شديدة التركيز.

يمكن الحكم على التجفيد أو كراهية الجفاف للنظام من خلال كمية الحرارة المنبعثة أثناء الذوبان والتورم والترطيب. في الأنظمة الليوفيلية، تكون حرارة التفاعل أكبر بكثير منها في الأنظمة الكارهة للشعر.

على سطح أملس من مادة محبة للتجفيف، تنتشر قطرة من السائل لتشكل طبقة رقيقة (فيلم)، ولكن على سطح كاره للجفاف، لا تنتشر القطرة لتشكل عدسة أو كرة مسطحة.

يمكن أن يكون المقياس الكمي لكراهية الجلد هو الزاوية بين أسطح القطرة والجسم المبلل (زاوية التلامس، أو زاوية الترطيب).

الفرق الأساسي بين الأنظمة الغروية الكارهة للتجفيف والليوفيليك هو خصائصها الديناميكية الحرارية. الأنظمة الكارهة لليوفوبيا غير متجانسة، وفي هذا الصدد لا يمكن تصنيفها كحلول حقيقية. الأنظمة الليوفيلية أحادية الطور ومتجانسة وتمتلك العديد من خصائص المحاليل الحقيقية.

نظرًا لطاقتها السطحية العالية، فإن الأنظمة الكارهة لليوفوبيا غير مستقرة من الناحية الديناميكية الحرارية والحركية. الأنظمة الليوفيلية مستقرة من الناحية الديناميكية الحرارية.

عندما تتحلل الغرويات الكارهة للشعر، تصبح الجزيئات الغروية أكبر، وهو ما يصاحبه انخفاض في طاقة النظام. إن القدرة على مقاومة تضخم الجزيئات (الاستقرار التجميعي) في نظام كاره للماء هي قدرة مؤقتة وغالبًا ما تكون بسبب وجود مواد (مثبتات) يتم امتصاصها على سطح الجزيئات وتمنع التصاقها (أو اندماجها).تسمى الأنظمة المشتتة بشكل خشن من النوع "الصلب والسائل" ذات الجزيئات الكبيرة نسبيًا (أكثر من 1 10 -3 مم)

تعليق

، أو الإيقافات. لا تظهر جزيئات التعليق حركة براونية. تترسب المعلقات ذات الكثافة الأكبر من كثافة وسط التشتت؛ وإذا كانت كثافتها أقل، تطفو الجزيئات. يحدث تعكر المياه في الخزانات الطبيعية بسبب الشوائب الناعمة والخشنة (حبوب الرمل والطين وجزيئات تحلل الكائنات النباتية والحيوانية). عندما تضطرب الرواسب القاعية في البحر أو المحيط، تنشأ تيارات معلقة قاعية (تيارات تعكر) تتحرك بسرعة تصل إلى 90 كم/ساعة لمئات الكيلومترات. التعكر متأصل في مجاري المياه ذات معدلات التدفق العالية.عند الحد الأقصى لتعكر المياه الطبيعية، يصل تركيز الجزيئات إلى 1 جم/لتر. التعكر (أو قيمته العكسية -

الشفافية

يشكل تعليق الطين المركز للغاية عجينة مع الماء، والتي يمكن تشكيلها بالشكل المرغوب، وبعد التجفيف والحرق، إلى لبنة أو منتج آخر. يُصنع البورسلين من خليط من مساحيق الكاولينيت Al 4 (OH) 8، والكوارتز SiO 2، والفلسبار (ألومينوسيليكات البوتاسيوم، والصوديوم، والكالسيوم، والباريوم). يتم خلط المسحوق مع الماء لتكوين كتلة بلاستيكية سميكة، تعطى الشكل المطلوب، وتجفف وتحرق.

مسحوق الأسمنت، الذي يتم الحصول عليه عن طريق حرق سيليكات الكالسيوم والألومينات، عندما يخلط مع الماء بعد مرور بعض الوقت يتصلب إلى جسم متين يشبه الحجر.

الدم هو عبارة عن تعليق خلايا الدم الحمراء وخلايا الدم البيضاء والصفائح الدموية في المحلول الفسيولوجي (الليمف) وهو الأهم لحياة الإنسان والعديد من الحيوانات.
كريات الدم الحمراء - خلايا الدم الحمراء - تحمل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون، ولها قطر

(7.2-7.5) 10-2 ملم، و1 ملم3 من الدم يحتوي على 4.5-5 مليون. وبما أن أحجام الجسيمات كبيرة نسبيا، فإن المعلقات غير مستقرة حركيا، وعند استقرار الجسيمات تترسب. تسمى عملية إطلاق الجزيئات العالقة تحت تأثير الجاذبيةالترسيب

، أو الترسيب. في بداية الترسيب، تتساقط الجزيئات الأكبر حجمًا. يعتمد معدل ترسيب الجسيمات على نسبة كثافات الطور، ولزوجة الطور السائل، ونصف قطر الجسيمات، ودرجة المحبة للماء، ووجود المواد الخافضة للتوتر السطحي وعوامل أخرى. بناءً على المحبة للماء أو الكارهة للماء للجزيئاتالتعويم
– فصل الجزيئات الصغيرة ذات قابلية البلل المختلفة. باستخدام طريقة التعويم للتخصيب، يتم جمع جزيئات المعادن غير القابلة للبلل الكارهة للماء على السطح، ويتم تغليف جزيئات المعادن المحبة للماء القابلة للبلل في فيلم من السائل وتغرق في القاع. تتم إزالة الجزيئات غير القابلة للبلل من سطح السائل. هذه هي الطريقة التي يتم بها تقسيم الخام إلى كسور

(الشكل 8.28). من حيث حجم الجسيمات، فإنها تحتل موقعا متوسطا بين المعلقات والحلول الحقيقية.سولس . Sols عبارة عن أنظمة متناثرة للغاية تحتوي على جزيئات من المادة الصلبة موجودة فيهاالحركة البراونية

تعتمد طرق دراسة الأنظمة المشتتة (تحديد حجم وشكل وشحنة الجزيئات) على دراسة خصائصها الخاصة بسبب عدم التجانس والتشتت، ولا سيما الخصائص البصرية. تتميز المحاليل الغروية بخصائص بصرية تميزها عن المحاليل الحقيقية، فهي تمتص وتشتت الضوء الذي يمر عبرها. عند النظر إلى نظام مشتت من الجانب، يمر من خلاله شعاع ضيق من الضوء، يظهر ضوء مزرق متوهج يسمى مخروط تيندال(الشكل 8.29). ويحدث الشيء نفسه عندما نلاحظ شعاعًا ساطعًا من ضوء الشمس يخرج من نافذة في غرفة متربة. وتسمى هذه الظاهرة بريق.

يكون تشتت الضوء ممكنًا إذا كان حجم الجسيم الغروي أصغر من الطول الموجي للضوء المنقول وكانت مؤشرات الانكسار للطور المشتت ووسط التشتت مختلفة.

أحجام الجسيمات الغروية أصغر من الأطوال الموجية للجزء المرئي من الطيف (حوالي 0.1-0.2 طول موجى للضوء)، ويتم إعادة انبعاث الطاقة الضوئية الممتصة بواسطة الجسيمات في اتجاهات مختلفة، وهو ما يتجلى في تشتت الضوء.

تزداد شدة تشتت الضوء بشكل حاد مع انخفاض الطول الموجي للضوء.

يكون مخروط تيندال أكثر سطوعًا كلما زاد التركيز وكبر حجم الجسيمات. تزداد شدة تشتت الضوء مع إشعاع الموجة القصيرة ومع اختلاف كبير في معاملات الانكسار للمرحلتين المشتتة والمشتتة. مع انخفاض قطر الجسيم، ينتقل الحد الأقصى للامتصاص إلى الجزء ذي الطول الموجي القصير من الطيف، وتشتت الأنظمة شديدة التشتت موجات الضوء الأقصر وبالتالي يكون لها لون مزرق. تعتمد طرق تحديد حجم وشكل الجسيمات على أطياف تشتت الضوء. تتراوح أحجام جسيمات المحلول عادةً ما بين 10 –3 –10 –5 مم، مما يسمح لها بالمشاركة في الحركة البراونية - الحركة العشوائية المستمرة للجسيمات الصغيرة في السائل أو الغاز (الشكل 8.30).جزيئات أنظمة التشتت لها أحجام مختلفة، وهي

توزيع الحجم يوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32.مساحة المستطيل تساوي نسبة الجزيئات التي تقع أحجامها في النطاق يوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32.أ

الحركة البراونية تمنع ترسيب (ترسيب) الجزيئات تحت تأثير الجاذبية وهي أحد أسباب استقرار الأنظمة المتفرقة. بفضل الحركة البراونية، تتوزع الجسيمات حسب كتلتها (وكثافتها) في الارتفاع في مجال الجاذبية
(الشكل 8.33). ويسمى هذا التوزيع للجزيئات توازن الترسيب. ويوجد في البيئات السائلة والهواء. تتراكم الجسيمات ذات الكتلة الأكبر في قاع الوعاء الذي يحتوي على سائل أو خزان.

أرز. 8.33. توازن الترسيب

بعد إزالة النظام من توازن الترسيب عن طريق التحريك، بعد مرور بعض الوقت سيعود إلى حالته الأصلية. معدل إنشاء توازن الترسيب منخفض، وقد يحدث بعد بضعة أيام، ولكنه يستمر بعد ذلك حتى يتم تدمير المحلول.

إذا تم، بعد تحقيق توازن الترسيب في كوب (أو خزان)، أخذ السائل من طبقة رقيقة من المحلول بين المسافات ح 2 و ح 1 من الأسفل (أو من السطح)، فيمكن بعد ذلك الحكم على عدد وكثافة الجسيمات في طبقات مختلفة من وسط التشتت وتحديد الجسيمات ذات الأحجام أو الكثافات المتشابهة.

حلويسمى نظام متجانس يتكون من عدة مكونات، أي. تتكون من مادتين فرديتين أو أكثر. حسب تعريف جيبس: الحل هو مرحلة التكوين المتغير . تقليديا، يتم تقسيم تكوين الحل إلى مذيب(مكون موجود في النظام بكميات أكبر نسبيًا) و مذاب(مكونات أخرى). الحل سيكون ممتاز، إذا لم يصاحب تكوينه نقصان أو زيادة في حجمه، وكذلك إطلاق أو امتصاص الحرارة. تخضع الحلول المثالية لقانون راؤول (انظر أدناه) عند جميع التركيزات وفي جميع درجات الحرارة. حقيقيالحلول الناتجة عن ظواهر الارتباط والتفكك والذوبان وما إلى ذلك ليس لها الخصائص المذكورة أعلاه. لكن في حالة التخفيف القوي، وأيضا إذا تكونت من مواد متشابهة في التركيب الكيميائي والخواص الفيزيائية، فإنها تقترب من المثالية، ولذلك يمكن تطبيق القوانين الكمية التي تصف حالة المحاليل المثالية عليها مع بعض التقريب.

نحن هنا نعتبر فقط المحاليل التي يكون فيها المذيب سائلًا (عادة ماء) وتكون المواد المذابة فيها غازات أو سوائل أو مواد صلبة. مُجَمَّعيتميز المحلول بكمية المادة (المواد) المذابة لكل وحدة كمية من المحلول أو المذيب.

التناضح – الحركة التلقائية لجزيئات المذيب عبر غشاء نصف نافذ يفصل بين المحاليل ذات التركيزات المختلفة، من المحلول ذي التركيز الأقل إلى المحلول ذي التركيز الأعلى، مما يؤدي إلى تخفيف الأخير. غالبًا ما يستخدم فيلم السيلوفان كغشاء شبه منفذ، من خلال الثقوب الصغيرة التي يمكن فقط لجزيئات المذيبات صغيرة الحجم أن تمر بشكل انتقائي ويتم الاحتفاظ بالجزيئات أو الأيونات الكبيرة أو الذائبة - بالنسبة للمواد عالية الجزيئات، وفيلم فيروسيانيد النحاس للمواد ذات الجزيئات المنخفضة. يمكن منع عملية نقل المذيبات (التناضح) إذا تم تطبيق ضغط هيدروستاتيكي خارجي على محلول بتركيز أعلى (في ظل ظروف التوازن سيكون هذا ما يسمى الضغط الاسموزي,يُشار إليه بالحرف p). لحساب القيمة p في المحاليل غير المنحل بالكهرباء، تجريبية معادلة فانت هوف:

ع = ج ر ت، (4.1)

حيث C هو التركيز المولي للمادة، مول/كجم؛

R – ثابت الغاز العالمي، J/mol K.

يتناسب حجم الضغط الأسموزي مع عدد الجزيئات (بشكل عام، عدد الجزيئات) لمادة واحدة أو أكثر مذابة في حجم معين من المحلول، ولا يعتمد على طبيعتها وطبيعة المذيب. في محاليل الإلكتروليتات القوية أو الضعيفة، يزداد العدد الإجمالي للجزيئات الفردية بسبب تفكك الجزيئات، وبالتالي فإن معامل التناسب المقابل يسمى معامل متساوي التوتر.

ع = ط C R T، (4.2)

حيث – معامل متساوي التوتر، يُحسب على أنه نسبة مجموع أعداد الأيونات وجزيئات الإلكتروليت غير المنفصلة إلى العدد الأولي لجزيئات هذه المادة.

لذلك، إذا كانت درجة تفكك المنحل بالكهرباء، أي. تكون نسبة عدد الجزيئات المتحللة إلى أيونات إلى إجمالي عدد جزيئات المادة المذابة تساوي a ويتفكك جزيء الإلكتروليت إلى n أيونات، ثم يتم حساب معامل متساوي التوتر كما يلي:

أنا= 1 + (ن – 1)×أ، ( أنا > 1). (4.3)

بالنسبة للإلكتروليتات القوية، يمكن أخذ a = 1 , ثم أنا= n، ويسمى المعامل i (أيضًا أكبر من 1). معامل التناضحي.

ولظاهرة التناضح أهمية كبيرة بالنسبة للكائنات النباتية والحيوانية، حيث أن أغشية خلاياها بالنسبة لمحاليل العديد من المواد لها خصائص الغشاء شبه المنفذ. في الماء النقي تنتفخ الخلية بشكل كبير، وفي بعض الأحيان إلى حد تمزق الغشاء، وفي المحاليل ذات التركيز العالي من الأملاح، على العكس من ذلك، ينقص حجمها وتتجعد بسبب فقدان الماء بشكل كبير. ولذلك عند حفظ الأطعمة يتم إضافة كميات كبيرة من الملح أو السكر إليها. تفقد الخلايا الميكروبية في مثل هذه الظروف كمية كبيرة من الماء وتموت.

يضمن الضغط الأسموزي حركة الماء في النباتات بسبب اختلاف الضغط الأسموزي بين عصارة الخلايا لجذور النباتات (5-20 بار) ومحلول التربة الذي يتم تخفيفه أيضًا أثناء الري. يؤدي الضغط الأسموزي إلى ارتفاع الماء في النبات من الجذور إلى الأعلى. وهكذا، فإن الخلايا الورقية، التي تفقد الماء، تمتصه تناضحيًا من الخلايا الجذعية، وتأخذه الأخيرة من الخلايا الجذرية.

ذوبان الغازات في السوائليختلف بشكل كبير ولا يعتمد فقط على طبيعة الغاز والمذيب، ولكن أيضًا على الضغط ودرجة الحرارة. تتناسب كمية الغاز المذاب طرديا مع ضغط بخاره فوق المحلول ( قانون هنري). تتناقص ذوبان الغازات مع زيادة درجة الحرارة ووجود مواد أخرى في المحلول.

التوازن بين السائل والبخار ديناميكي - هناك تبادل مستمر للجزيئات (الجسيمات) بينهما، وعدد هذه الجزيئات التي تمر عبر وحدة الواجهة بين المرحلتين في ظل ظروف التوازن هو نفسه (في كلا الاتجاهين).

وفق قانون راؤوليعتمد الانخفاض النسبي في ضغط بخار المذيب (أ) فوق المحلول فقط على الكسر المولي للمادة (ب) المذابة في السائل، أي أنه يتحدد بعدد جزيئات المادة ب لكل وحدة حجم ولكن لا يعتمد على خصائص المادة المذابة:

حيث N B هو الكسر المولي للمادة B في المحلول، ويتم تحديده بواسطة الصيغة

, (4.5)

حيث n هو عدد مولات المادة؛

- ضغط بخار مشبع فوق مذيب نقي؛

P A هو ضغط بخار المذيب فوق المحلول (عند نفس درجة الحرارة).

ينطبق قانون راؤول على الحلول المثالية والمخففة للغاية.

P A = (عند T = const)، (4.6)

حيث N A هو الكسر المولي للمادة A في المحلول، ويتم تحديده بواسطة الصيغة

. (4.7)

توضح المعادلة أعلاه (4.6) أن ضغط بخار المذيب فوق المحلول الحقيقي يتناسب طرديًا مع الكسر المولي للمذيب في هذا المحلول.

عند حل المسائل المتعلقة بتبخر الطور المتكثف لمادة نقية يمكن استخدام المعادلة التالية:

(4.8)

حيث P 1 و P 2 هما ضغط البخار عند درجات الحرارة المطلقة T 1 و T 2 على التوالي؛

- حرارة التبخر المولية (التبخير)، والتي تعتبر ثابتة في نطاق درجة حرارة معين؛

R - ثابت الغاز العالمي.

سائل الدماملعند درجة الحرارة التي يصل عندها ضغط البخار المشبع فوقه إلى الضغط الخارجي. كلما زاد تركيز المادة غير المتطايرة المذابة فيه، انخفض ضغط بخار المذيب فوق المحلول، ويغلي المحلول عند درجة حرارة أعلى من المذيب النقي. زيادة (تغير) في درجة الغليانمن T 0 للمذيب النقي إلى T للمحاليل المخففة يتم حسابها باستخدام المعادلة التالية:

DT kip = T – T o = K e ·C m ,в, (4.9)

حيث DT الغليان هو الزيادة في درجة حرارة غليان المحلول، K؛

K ه – معامل التنظير، K · كجم · مول – 1؛

ويتضح من المعادلة (4.9) أن K e = DT bp. عند C m، B = 1 مول/كجم. الزيادة في درجة الغليان تعتمد على تركيز المحلول، أي. على عدد الجزيئات في وحدة الحجم، ولكن لا يعتمد على نوع وخصائص هذه الجزيئات.

يعتمد معامل التنظير الداخلي فقط على طبيعة المذيب ويتم تحديده على النحو التالي:

, (4.10)

حيث M A هي الكتلة المولية للمذيب؛ جم / مول؛

تبخر DH هو الحرارة المولية لتبخر المذيب النقي.

لأن , (4.11)

م أ – كتلة المذيبات، ز،

فيمكن كتابة المعادلة (4.9) مع مراعاة المعادلة (4.11):

. (4.12)

يمكن استخدام المعادلة الناتجة (4.12) لتحديد الكتلة المولية غير المعروفة للمادة المذابة B من القيمة التي تم العثور عليها تجريبيًا وهي DT bp.

لحساب الزيادة في نقطة غليان محاليل الإلكتروليتات الضعيفة أو القوية، من الضروري استخدام مفهوم معامل متساوي التوتر i، الوارد في القسم الخاص بالضغط الأسموزي (انظر المعادلة 4.3). ثم تأخذ المعادلة (4.9) الشكل التالي:

DT كيب = K E i C m، V. (4.13)

الحلول تجميدعند درجة حرارة أقل من المذيب النقي، وهو نتيجة لانخفاض ضغط بخار المذيب فوق المحلول. للحلول المخففة اكتئاب نقطة التجمدمن T 0 للمذيب النقي إلى T للحل يعتمد على التركيب الكمي للحل:

نائب DT = Т 0 - Т = К · С m , В, (4.14)

حيث نائب DT هو الانخفاض في درجة حرارة تجمد المحلول، K؛

K k – معامل التبريد، K · كجم · مول – 1؛

С m، В – التركيز المولي للمادة B، مول/كجم.

من المعادلة (4.14) يترتب على ذلك أن نائب DT = K k عند C m، B = 1 مول/كجم ويتم تحديد الانخفاض في نقطة تجمد المحلول فقط من خلال عدد الجزيئات لكل وحدة حجم، ولكنه لا يعتمد على طبيعة هذه الجزيئات.

,(4.15)

حيث M A هي الكتلة المولية للمذيب A، g/mol؛

DН pl هي الحرارة المولية لانصهار مذيب نقي.

إذا كانت كتلة المذيب m A تحتوي على كتلة المذاب B، إذن

,(4.16)

حيث m B هي كتلة المادة المذابة B، g؛

МV – الكتلة المولية للمذاب B، جم/مول؛

م أ – كتلة المذيب، ز.

ومن ثم يمكن كتابة المعادلة (4.14):

 (4.17)

يمكن استخدام المعادلة (4.17) تجريبياً في تقدير وحساب الكتلة المولية لمادة مجهولة عن طريق خفض درجة تجمد محلولها في مذيب معروف.

إذا تفكك المذاب إلى أيونات في المحلول، فإن الزيادة في عدد الجزيئات بسبب تفكك جزيئاته تؤخذ في الاعتبار من خلال إدخال معامل متساوي التوتر i (انظر المعادلة 4.3):

نائب DT = К · i · С m , V. (4.18)

مثال

يتجمد محلول مائي من الكحول يحتوي على 0.17 جم من الكحول و20 جم من الماء عند درجة حرارة - 0.354 درجة مئوية. احسب الكتلة المولية للكحول إذا كان معامل التبريد للماء هو 1.86 درجة مئوية كجم مول -1.

حل

لحلها نستخدم المعادلة (1.60):

إجابة. م س = 46 جم / مول.

قانون كونوفالوف الأول(ينطبق على كل من الحلول المثالية والمنحرفة عن قانون راؤول): يكون البخار المشبع فوق محلول متوازن من سائلين أكثر ثراءً نسبيًا في هذا المكون، والذي تؤدي إضافته إلى النظام إلى زيادة ضغط البخار الإجمالي (أو خفض نقطة الغليان).لذلك، عندما يتبخر المحلول، يتم إثراء البخار بمكون أكثر تطايرًا، ويتم إثراء السائل بمكون أقل تطايرًا. تعتمد طريقة فصل المخاليط (السوائل العضوية بشكل رئيسي) بالتصحيح على الاختلافات في تكوين المحلول والبخار المتوازن معه. ومن خلال تكرار عمليات التبخر والتكثيف، يمكنك الحصول على مكونات نقية. ومن الناحية العملية، يتم تنفيذ ذلك في أعمدة التقطير.

بالنسبة للحلول التي تنحرف بشكل كبير عن قانون راولت، فإن منحنيات اعتماد ضغط البخار فوق المحلول على تكوين المحلول غالبًا ما يكون لها نقطة عظمى أو صغرى. في النقاط القصوى، يتزامن تكوين البخار مع تكوين السائل (قانون كونوفالوف الثاني).تسمى هذه الخلائط أزيوتروبي,ومن المستحيل فصلهما بالتقطير (التصحيح).

لأولئك الذين يختلفون كثيرًا في الطبيعة ولهذا السبب عمليًا غير قابل للامتزاجالسوائل، فإن ضغط بخار كل مكون فوق الخليط يساوي ضغط بخار المكون النقي. ثم يكون إجمالي ضغط البخار مساويًا لمجموع ضغوط البخار المشبع لكلا المكونين في الحالة النقية (عند نفس درجة الحرارة):

ف = ف أ + ف ف. (4.19)

ومع ذلك، فإن درجة غليان هذا الخليط أقل من نقطة غليان كل من السوائل الفردية. تُستخدم هذه الخاصية لتقطير البخار عن طريق غليه في سائل غير قابل للامتزاج بالماء، يليه تكثيف الأبخرة المتسربة. يتيح لك التقطير بالبخار تقطير السوائل عالية الغليان عند درجات حرارة أقل من 100 درجة مئوية.

توازنات المرحلة.

في المحاضرة الأخيرة تناولنا التوازن الكيميائي، وثابت التوازن، وعلاقته به. الكميات والعوامل المؤثرة على التحول في التوازن.

الكيمياء. التوازن ديناميكي، أي. عمليتان متعارضتان متوازنتان. مثال آخر على التوازن الديناميكي هو شخص يصعد سلمًا متحركًا لأسفل.

يتحقق التوازن الديناميكي عندما تتم موازنة عمليتين متعارضتين. التوازن الديناميكي م.ب. بدنيو كيميائية. مثال على التوازن الفيزيائي هو توازنات الطور التي يتم إنشاؤها بين مراحل مختلفة من النظام. دعونا نحدد المرحلة.

مرحلة- جزء متجانس من نظام غير متجانس (جزء له نفس التركيب والخصائص في جميع النقاط، ويفصله عن الأجزاء الأخرى واجهات). إذا كان لدينا نظام يتكون من راسب ومحلول، فهذا نظام من مرحلتين، ما يسمى. وبالمثل، يمكننا النظر في نظام أزواج l. إذا كان معدل التبخر يساوي معدل التكثيف، يكون النظام في حالة توازن ديناميكي.

هناك ثلاث حالات فيزيائية للمادة - الصلبة والسائلة والغازية. المرحلة الانتقالية– الانتقال من مرحلة إلى أخرى.

عنصرالأنظمة - يمكن عزل أحد مكونات النظام، وهو مادة متجانسة كيميائيًا، عن النظام ويمكن أن يوجد في حالة معزولة لفترة طويلة. على سبيل المثال، لا يمكن أن تكون Na + وCl – مكونات. المكونات في محلول كلوريد الصوديوم هي NaCl والماء. بناءً على عدد المكونات، يمكن تقسيم الأنظمة إلى أنظمة مكون واحد، ومكونين، وثلاثة مكونات، ومتعددة المكونات.

مخططات الدولة- تمثيل رسومي لجميع الحالات الممكنة للنظام الديناميكي الحراري في مساحة معلمات الحالة الأساسية (T، p، التكوين). أنها تظهر شروط وجود مرحلة معينة.

النظر في الرسم البياني لحالة الماء.

في الظروف العادية، يوجد الماء على شكل بلورات (ثلج)، سائل وغاز (بخار). كل مرحلة من هذه المراحل من الماء تكون مستقرة فقط عند مجموعات معينة من درجة الحرارة والضغط. على سبيل المثال، إذا ارتفعت درجة الحرارة إلى 100 درجة مئوية عند الضغط الجوي، فإن الماء سيغلي ويتحول إلى بخار (غاز). إذا كان الضغط أقل من الغلاف الجوي، فإن انتقال السائل إلى بخار سيحدث عند درجة حرارة أقل. عند بعض الضغوط المنخفضة، يغلي الماء عند درجة حرارة الغرفة. إذا كان الضغط أعلى من الضغط الجوي، فإن الماء سيغلي عند درجة حرارة أعلى من 100 درجة مئوية. يذوب الجليد عند درجة حرارة 0 درجة مئوية والضغط الجوي، ولكن عندما يتغير الضغط، تتغير درجة حرارة ذوبان الجليد أيضًا.

تتوافق مناطق مخطط الطور مع مرحلة واحدة. الخطوط تتوافق مع شروط توازن المرحلة. VT – منحنى الانصهار، TC – منحنى الغليان (عند ضغط 1 atm، نقطة الغليان = 373 K)، AT – منحنى التسامي. النقطة C هي درجة الحرارة الحرجة - فوق هذه النقطة، لا يمكن تحويل بخار الماء إلى سائل بأي زيادة في الضغط. لم يعد من الممكن تمييز البخار والسائل.

T - النقطة الثلاثية - الجليد والماء والبخار في حالة توازن.

عن طريق تغيير درجة الحرارة أو الضغط يمكنك تغيير حالة المادة. لتمثل النقطة 1 الحالة الصلبة للمادة عند ضغط أعلى من النقطة الثلاثية. عندما يتم تسخين المادة تحت ضغط ثابت، فإن الجسم سيتحول تباعًا من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة والغازية. إذا قمنا بتسخين مادة عند ضغط أقل من النقطة الثلاثية، فإن المادة سوف تتحول إلى بخار دون أن تشكل سائلًا أولاً - التسامي (التسامي)

خصائص خاصة للمياه: مع زيادة الضغط، يتناقص Tmel، مع زيادة الضغط، يتم تدمير روابط الهيدروجين، ويتم تشكيل مرحلة سائلة أكثر كثافة (عادة على العكس من ذلك - مع زيادة الضغط، يتم تشكيل مرحلة صلبة أكثر كثافة).

ST - منحنى التبريد الفائق - الماء في حالة شبه مستقرة.

أعط رسمًا تخطيطيًا لثاني أكسيد الكربون (فريمانتل 1-ص.287)

المحاضرة الخامسة : الحلول. خصائص الحلول. طرق التعبير عن تركيز المحاليل.

مخطط المحاضرة:

1. مفهوم الحلول. تصنيف الحلول.

4. طرق التعبير عن تركيز المحاليل.

5. الخصائص الجماعية للحلول.

1. الحلول. تصنيف الحلول.

حل يسمى نظام متجانس (متجانس) يتكون من مكونين مستقلين أو أكثر (المذاب والمذيب)، وكذلك منتجات تفاعلهم. يسمى المكون الذي تسود كميته في نظام معين مذيب.

بناءً على حالة التجميع، تنقسم الحلول إلى:

المحاليل الغازية : الهواء عبارة عن محلول من الأكسجين وبخار الماء وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والغازات النبيلة؛ حلول صلبة : سبائك معدنية؛ المحاليل السائلة وتنقسم بدورها: محاليل المواد الصلبة في السوائل: الملح+H2O، السكر+H2O، اليود+H2O محاليل المواد الغازية في السوائل: عصير الليمون والأمونيا

3. محاليل المواد السائلة في السوائل: الخل (كحول + ماء)

المحاليل التي يكون فيها المذيب سائلا لها أهمية قصوى في الكيمياء. يمكن أن يكون المحتوى النسبي للمكونات في المحلول أي شيء، فهو يقتصر فقط على الذوبان المتبادل للمواد، والذي يعتمد على طبيعتها الكيميائية، وتقاربها لبعضها البعض، وكذلك على شروط تحضير المحاليل - درجة الحرارة والضغط ( وفي حالة الذوبان الغازي) وجود مواد مذابة أخرى.

بناءً على الكميات النسبية للمذاب والمذيب، فإن المحاليل هي: مخفف و مركزة .

بناءً على نسبة غلبة الجزيئات التي تدخل المحلول وتلك التي تمت إزالتها من المحلول، يتم تمييز المحاليل ثري , غير مشبعة و مشبعة .

مشبعة المحلول هو المحلول الذي يكون في حالة توازن مع الطور الصلب للمذاب ويحتوي على أكبر كمية ممكنة من هذه المادة في ظل الظروف المحددة.

يسمى المحلول الذي يكون تركيزه أقل من تركيز المحلول المشبع غير مشبعة . في مثل هذا الحل، في ظل نفس الظروف، يمكن حل كمية إضافية من نفس المادة.

إذا تم تبريد المحلول المشبع عند تسخينه بعناية إلى درجة حرارة الغرفة بحيث لا يتم إطلاق بلورات الملح، عندئذٍ مشبعة حل. هكذا، مشبعة يسمى المحلول الذي يحتوي عند درجة حرارة معينة على كمية أكبر من المذاب مما هو ممكن في المحلول المشبع. المحلول المفرط غير مستقر، وعندما تتغير الظروف (على سبيل المثال، عن طريق الاهتزاز القوي أو إضافة بلورة ملح - بذرة للتبلور)، يتم تشكيل محلول مشبع وترسب بلورات الملح.

2. ذوبان المواد. العوامل المؤثرة على ذوبان المواد.

السمة الكمية لنسبة مكونات المحلول المشبع هي الذوبان . الطرق الأكثر شيوعًا للقيام بذلك هي:

· معامل ذوبان المادة (P) - أكبر كتلة من مادة قادرة على الذوبان في 100 جرام من المذيب عند درجة حرارة معينة. على سبيل المثال، عند درجة حرارة 20 درجة مئوية، يذوب 36.0 جم من NaCI في 100 جم من الماء لتكوين محلول مشبع، مما يعني أن P(NaCI) = 36.

· الذوبان المولي للمادة ( س) - عدد مولات المادة القادرة على الذوبان عند درجة حرارة معينة في 1 لتر من المذيب المحدد لتكوين محلول مشبع. إذن S(NaCI) = 6.154 مول\لتر

· معامل امتصاص الغاز - أكبر حجم من الغاز يمكن أن يذوب في وحدة حجم من المذيب عند درجة حرارة معينة وضغط غاز جزئي قدره 1 atm. وهكذا، عند درجة حرارة 20ْ مئوية، يكون معاملا امتصاص النيتروجين والأكسجين بواسطة الماء، الذي تكون جزيئاته غير قطبية، 0.016 و0.031 على التوالي. بالنسبة للغازات التي تكون جزيئاتها قطبية، يكون معامل امتصاصها بالماء أعلى بكثير، على سبيل المثال بالنسبة لـ HCI - 500، NH3 - 1300.

تعتمد ذوبان المواد بشكل كبير على طبيعة المذاب والمذيب ودرجة الحرارة والضغط.

الاعتماد على طبيعة المواد المتفاعلة

يتم تحقيق أكبر قدر من الذوبان عندما تكون قوى التفاعل بين الجزيئات ذات طبيعة مماثلة: "المثل يذوب في المثل". وبالتالي، فإن المواد ذات النوع الأيوني من الروابط الكيميائية (الأملاح والقلويات) أو القطبية (الكحولات والألدهيدات) قابلة للذوبان بدرجة عالية في المذيبات القطبية، على سبيل المثال، الماء. على العكس من ذلك، فإن المركبات منخفضة القطبية، مثل أول أكسيد الكربون (II)، قابلة للذوبان بدرجة عالية في المركبات غير القطبية، مثل ثاني كبريتيد الكربون.

الاعتماد على درجة الحرارة.

نظرًا لأن عملية الذوبان قابلة للعكس، فإن مبدأ لو شاتيليه ينطبق عليها: إذا حدث انحلال مادة ما مع امتصاص الحرارة، فإن الزيادة في درجة الحرارة تؤدي إلى زيادة الذوبان.

بالنسبة لمعظم المواد الصلبة، زيادة درجة الحرارة تزيد من قابلية الذوبان.

بالنسبة للغازات، تساعد الزيادة في درجة الحرارة على تقليل قابلية الذوبان، لأن الروابط بين جزيئات المادة القابلة للذوبان والمذيب تكون هشة.

3. جوهر عملية الحل. الديناميكا الحرارية لعملية الذوبان.

يحدث انحلال المواد غالبًا مع إطلاق أو امتصاص الحرارة، وأحيانًا مع تغير في الحجم. مؤسس نظرية الحلول هو . يتلخص جوهر عملية الذوبان في ما يلي:

وفي المحاليل يحدث تفاعل بين مكونات المحلول مما يؤدي إلى تكوين مركبات غير مستقرة ذات تركيب متغير. وتسمى هذه المجموعات من المذاب والمذيب يذوب ، إذا كان المذيب هو الماء، فيسمى هيدرات . الحل هو نظام ديناميكي تكون فيه المركبات المتحللة في حالة توازن متحرك مع منتجات التحلل وفقًا لقانون عمل الكتلة. الذوبان (الترطيب) ناتجة عن قوى فان دير فالس المؤثرة بين المذاب والمذيب. يستمر الذوبان بشكل أفضل كلما كانت الجزيئات التي يتكون منها المحلول أكثر قطبية. الماء مذيب جيد لأن جزيئاته شديدة القطبية. يمكن أن يرتبط الماء المرطب بجزيئات صلبة ويكون جزءًا من البلورات ( هيدرات الكريستال ): CuSO4 ∙ 5 H2O – كبريتات النحاس، CaSO4 ∙ 2 H2O – الجبس.

يمكن التعبير عن عملية الذوبان من خلال الرسم البياني:

مذاب + مذيب ó مادة في المحلول ± ∆ N.

يسمى التأثير الحراري المصاحب لعملية الذوبان والمتعلق بـ 1 مول من المادة المذابة الحرارة المولية للمحلول ∆ Nسول.

∆حسول.= ∆Н1 + ∆ح2

∆ن1 > 0 - كمية الحرارة المنفقة على توزيع جزيئات المادة المذابة بين جزيئات المذيب (عملية ماصة للحرارة).

∆ح2 < 0 - тепловой эффект сольватации (процесс экзотермический).

التأثير الحراري للحل - كمية الحرارة المنبعثة عند تفاعل المادة المذابة مع جزيئات المذيب وتكوين الروابط بينها.

ل الصلبة:

∆ح1 > 0 - الطاقة اللازمة لتدمير الشبكة البلورية والطاقة اللازمة لكسر الروابط بين جزيئات المذيبات (عملية ماصة للحرارة).

اعتمادًا على ما إذا كان المكون الأول أو الثاني هو السائد، يمكن أن تكون عملية الذوبان طاردة للحرارة أو ماصة للحرارة:

إذا كانت │ ∆Н2 │> │∆ Н1│، تكون العملية طاردة للحرارة و ∆Н< 0;

إذا │∆Н2 │< │∆ Н1│, процесс эндотермический и ∆Н > 0.

4. طرق التعبير عن تركيب المحاليل.

عادة ما يتم التعبير عن تركيبة المحاليل كميًا من خلال كميات كمية بدون أبعاد - الكسور (الكتلة والحجم والمولي) والكميات البعدية - التركيزات.

الكسر الشامل (W) أو التركيز المئوي - نسبة كتلة المذاب إلى كتلة المحلول. الكسر الكتلي هو كمية بلا أبعاد، ويتم التعبير عنه بكسور الوحدة كنسبة مئوية (10%). يوضح الكسر الكتلي عدد جرامات مادة معينة الموجودة في 100 جرام من المحلول

م إن-فا م إن-فا

ث(أ)=مالحل * 100% =مالحل +مص-لا * 100%

mv-va - كتلة المادة المذابة، ز

mv-va - كتلة الحل، ز

م ص-لا - كتلة المذيب، ز.

W(NaOH) = 5% أو 0.05 يعني ذلك

يوجد 5 جرام من NaOH في 100 جرام من المحلول.

5 جرام NaOH في 95 جرام ماء

جزء الحجم ي- نسبة حجم المذاب إلى حجم المحلول.

الخامس( أ) V(A)-حجم المكون A

ي(أ) =Vحجم V للمحلول.

جزء الخلد ن– نسبة عدد مولات المذاب إلى مجموع عدد مولات المذاب والمذيب.

ن يوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32. نأ-عدد المكونات أ

نأ =نأ+نVنالخامس -كمية المذيب

م يوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32. /م يوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32. .

نيوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32.= ميوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32./ميوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32.+مV/مV

يُظهر التركيز نسبة كتلة أو كمية المادة إلى حجم المحلول.

التركيز المولي (المولارية) سم (مول/لتر) - يوضح عدد مولات المادة المذابة في لتر واحد من المحلول، معبراً عنه بنسبة كمية المادة المذابة إلى حجم المحلول.

نيوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32. 3

سم (أ) =الخامس [مول / م، مول / لتر]

م يوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32.

سم = ميوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32.*خامسا

سم-التركيز المولي للمحلول.

ma - كتلة المادة بالجرام

Ma - الكتلة المولية للمادة بالجرام/مول

V - حجم المحلول باللتر

تستخدم الرموز التالية للإشارة إلى التركيز المولي:

1M محلول مولاري واحد cm = 1 مول/لتر

0.1 م محلول عشري سم = 0.1 مول / لتر

المحلول الذي يحتوي على 1 مول من المذاب يسمى أحادي المولار.

محلول 2M NaOH يعني وجود 2 مول من NaOH في 1 لتر من المحلول، أي 2*40 = 80 جم من NaOH.

التركيز الطبيعي (الحالة الطبيعية للمحلول) أو التركيز المولي المكافئ، SN (مكافئ/لتر) - يوضح عدد مكافئات المذاب الموجودة في لتر واحد من المحلول.

ن مكافئ. يوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32.

CH =V

م يوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32.

CH = ممتساوي*V

سن - التركيز الطبيعي [مول/لتر]

M تساوي – كتلة مكافئة من المادة بالجرام/مول

ma - كتلة المادة بالجرام

V - حجم المحلول باللتر

1H - محلول عادي واحد СН = 1 مول/لتر

0.1H - المحلول العشري الطبيعي CH = 0.1 مول/لتر

0.01N - محلول سنتينورمال СН = 0.01 مول/لتر

ما يعادل المادة هو جسيم حقيقي أو اعتباري لمادة يمكن أن تحل محل أو تضيف أو تطلق أو تكون مكافئة بطريقة ما (مكافئة) لكاتيون H واحد في المحاليل الحمضية القاعدية أو إلكترون واحد في تفاعلات الأكسدة والاختزال. يُطلق على الرقم الذي يوضح جزء الجسيم الحقيقي لمادة ما يعادل كاتيون H واحد أو إلكترون واحد عامل التكافؤ ( و مكافئ) . يتم قياس كمية المكافئ (n equiv)، وكذلك كمية المادة، بالشامات. تسمى كتلة مكافئة مول واحد مكافئ الكتلة المولية (M مكافئ) تمامًا كما يتم قياس الكتلة المولية بـ g/mol. وترتبط هاتان الكتلتان ببعضهما البعض من خلال العلاقة التالية:

ممكافئ = م *ومكافئ

للحمض

1

ومكافئ =ن (ن)

n(H) – عدد أيونات الهيدروجين التي يمكن استبدالها بمعدن (القاعدية الحمضية)

للقاعدة

1

ومكافئ =ن (أوه)

n(OH) – عدد أيونات مجموعة الهيدروكسيل (الحموضة الأساسية)

للأملاح

1

ومكافئ = عدد ذرات المعدن * شحنة أيون المعدن

مع مراعاة عامل التكافؤ:

م يوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32.

CH = مأ *ومكافئ *V

عيار الحل T – يُظهر كتلة المذاب الموجودة في 1 مل من المحلول.

م يوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32.

T = 1000، [جم/مل]

سم * م أ سم * م eA

ت = 1000 = 1000

التركيز المولي (المولالية C م)- نسبة كمية المذاب إلى كتلة المذيب، معبرا عنها بالكيلوغرام.

ن يوصف بمنحنيات مشابهة لمنحنيات توزيع جزيئات الغاز حسب الطاقة والسرعة. يظهر الشكل توزيع حجم جزيئات الطور المشتت. 8.32.

معم =مالمذيب [مول/كجم H2O]

1000 أماه

معم =أماه*م ن2O

1000 - عامل التحويل من الجرام إلى الكيلوجرام

الخصائص الجماعية للحلول.

تسمى خواص المحاليل التي تعتمد فقط على تركيز الجزيئات في المحلول ولا تعتمد على طبيعة المذاب جماعية.

المحاليل التي تتكون من جزيئات لها نفس الحجم تمامًا، والتي تعمل بينها تقريبًا نفس قوى التفاعل بين الجزيئات، ولا يحدث أي تفاعل كيميائي، وتسمى التغيرات في درجة الحرارة والحجم مثالي. تميل المحاليل المخففة جدًا نحو الحلول المثالية.

يمكن وصف الخصائص التجميعية للحلول المخففة كميًا والتعبير عنها في شكل قوانين. وتشمل هذه:

الضغط الأسموزي

· ضغط البخار المشبع للمذيب فوق المحلول

درجة حرارة تبلور المحلول

نقطة غليان المحلول

التناضح. الضغط الأسموزي.

الحلول متجانسة في جميع أجزاء الحجم. إذا وضعت محلولًا مركزًا في وعاء واحد ومحلولًا مخففًا في الأعلى، فبعد مرور بعض الوقت، ستصبح هذه الكتلة غير المتجانسة متجانسة مرة أخرى. تسمى هذه العملية التلقائية لخلط المادة مما يؤدي إلى معادلة تركيزها انتشار.

إذا تم وضع حاجز شبه منفذ (غشاء) بين محلولين، فسيتم معادلة التركيزات فقط بسبب حركة جزيئات الماء. ويسمى هذا الانتشار في اتجاه واحد عن طريق التناضح.

التناضح – الانتشار التلقائي في اتجاه واحد لجزيئات المذيب من خلال قسم شبه منفذ من محلول ذو تركيز منخفض إلى محلول ذو تركيز أعلى.

الأقسام شبه المنفذة قادرة على السماح فقط لجزيئات المذيب بالمرور، ولكن ليس للجزيئات المذابة.

أقسام طبيعية شبه منفذة -جدران الخلايا النباتية والحيوانية والجدران المعوية.

أقسام اصطناعية شبه منفذة –السيلوفان، البرشمان، أفلام الجيلاتين.

الخاصية الكمية للتناضح هي الضغط الأسموزي حل.

الضغط الأسموزي ( منظر)يسمى الضغط الهيدروستاتيكي الزائد الناتج عن التناضح ويؤدي إلى معادلة معدلات الاختراق المتبادل لجزيئات المذيبات من خلال غشاء ذو ​​نفاذية انتقائية.

تنطبق جميع قوانين ضغط الغاز على الضغط الاسموزي ويمكن استخدام معادلة كلابيرون-مندليف لحسابه م

ف * الخامس = م * ص * ر

م

ف = م * الخامس * ص * ت

م

سم =م*V

في عام 1887، أنشأ فانت هوف، نتيجة للبحث، العلاقة التالية:

ص أوسم. = سم * ص * ت[كيلو باسكال]

سم - التركيز المولي للمادة المذابة، مول/لتر

R – ثابت الغاز العالمي، 8.314 جول/مول* ك

T – درجة الحرارة، K.

قانون فانت هوف:

إن الضغط الأسموزي لمحلول مثالي غير إلكتروليتي مخفف يساوي الضغط الذي سينتجه المذاب إذا كان في حالة غازية عند نفس درجة الحرارة ويحتل حجمًا مساويًا لحجم المحلول.

ومع ذلك، فإن هذه المعادلة صالحة فقط للحلول التي لا يوجد فيها تفاعل بين الجزيئات، أي للحلول المثالية. في المحاليل الحقيقية، تحدث تفاعلات بين الجزيئات بين جزيئات المادة والمذيب، مما قد يؤدي إما إلى تفكك جزيئات المذاب إلى أيونات، أو إلى ارتباط جزيئات المذاب بتكوين مواد زميلة منها.

يعد تفكك الجزيئات المذابة في محلول مائي إلى أيونات من سمات الشوارد. ونتيجة للتفكك، يزداد عدد الجزيئات في المحلول.

يتم ملاحظة الارتباط إذا كانت جزيئات المادة تتفاعل بشكل أفضل مع بعضها البعض مقارنة بجزيئات المذيبات. وهذا أمر طبيعي بالنسبة للحلول الغروية، مما يؤدي إلى انخفاض في عدد الجزيئات في المحلول.

لمراعاة التفاعلات بين الجزيئات في المحاليل الحقيقية، اقترح فانت هوف استخدام معامل متساوي التوتر أنا. بالنسبة للجزيئات المذابة، فإن المعنى الفيزيائي للمعامل متساوي التوتر هو:

i = عدد الجزيئات المذابة / عدد الجزيئات الأصلية.

بالنسبة لمحاليل غير الإلكتروليتات، التي لا تنفصل جزيئاتها ولديها ميل قليل للارتباط، i = 1.

بالنسبة للمحاليل المائية للإلكتروليتات، بسبب التفكك i > 1، وقيمتها القصوى (i max) لكهارل معين تساوي عدد الأيونات في جزيئها:

NaCI CaCI2 Na3PO4

بالنسبة للحلول التي تكون فيها المادة على شكل مواد زميلة، أي:< 1.

مع الأخذ في الاعتبار التفاعلات بين الجزيئات، فإن الضغط الأسموزي للحلول الحقيقية يساوي:

ص أوسم. =ط * سم *ص*ت، و

أنا = 1 لغير الشوارد

أنا > 1 للإلكتروليتات.

حلول متساوية التوتر - أن يكون الضغط الاسموزي متساوياً. حلول مفرط التوتر – أن يكون الضغط الأسموزي أعلى مقارنة بمحلول آخر. حلول ناقص التوتر – يكون الضغط الاسموزي أقل مقارنة بالمحاليل الأخرى.

دور التناضح. SRS.

تقليل ضغط بخار المحاليل. قوانين راؤول.

يتم إنشاء ضغط بخار معين فوق أي سائل، مما يؤدي إلى تشبع الفضاء. على عكس سطح المذيب، فإن سطح المحلول مشغول جزئيًا بجزيئات المذاب. ولهذا السبب يكون التبخر من سطح المحاليل دائمًا أقل من سطح المذيب، وعند نفس درجة الحرارة، سيكون ضغط البخار المشبع فوق المحلول دائمًا أقل من ضغط البخار فوق المذيب النقي.

قانون راؤول أنا:

. يتناسب ضغط بخار المحلول الذي يحتوي على مادة مذابة غير متطايرة طرديًا مع الجزء المولي من المذيب في ذلك المحلول

ع = ص0 · χР-L

ص = p0 ن-ليا/(ن-فا+ nr-la)، أين

p هو ضغط البخار فوق المحلول، Pa؛

p0 - ضغط البخار فوق المذيب النقي، Pa؛

χr-l - الجزء المولي من المذيب.

nv-vaوnr-la – على التوالي، كمية المذاب والمذيب، مول.

صياغة أخرى:

الانخفاض النسبي في ضغط البخار المشبع للمذيب فوق المحلول يساوي الكسر المولي للمذاب:

(p0 – p)/p0 = χv-va

(p0 – p)/p0 = nv-va/(nv-va + ن ر-لا)

وفي نفس الوقت نقبل ذلك χв-ва + χr-l= 1

للحلول المنحل بالكهرباءتأخذ هذه المعادلة شكلاً مختلفًا قليلاً، فهي تتضمن معامل متساوي التوتر أنا:

ص0 - ع = Δص

Δp = أنا p0 χv-va، أين

Δp هو التغير في ضغط بخار المحلول مقارنة بالمذيب النقي؛

χv-va - الكسر المولي الموادفي الحل

أنا – معامل متساوي التوتر.

i = 1 لغير الإلكتروليتات، i > 1 للإلكتروليتات.

معامل متساوي التوتر (أو عامل فانت هوف) هو معامل بلا أبعاد يميز سلوك المادة في المحلول. أي أن معامل متساوي التوتر يوضح الفرق في محتوى الجزيئات في محلول إلكتروليتي مقارنة بمحلول غير إلكتروليتي بنفس التركيز. وترتبط ارتباطاً وثيقاً بعملية التفكك، وبشكل أدق بدرجة التفكك ويتم التعبير عنها بالتعبير التالي:

أنا = 1+α(ن- 1), أين

ن– عدد الأيونات التي تتفكك إليها المادة .

α – درجة التفكك.

يرتبط انخفاض ضغط البخار المشبع للمذيب فوق المحلول بزيادة درجة غليان المحلول وانخفاض نقطة تجمده. يغلي أي سائل عندما يصبح ضغط البخار المشبع فوقه مساوياً للضغط الجوي. بما أن ضغط البخار فوق المحلول، وفقًا لقانون راؤول الأول، أقل من ضغط البخار فوق محلول المذيب، فلكي يغلي المحلول، يجب تسخينه إلى درجة حرارة أعلى من درجة حرارة المذيب. وبالتالي، تغلي المحاليل عند درجة حرارة أعلى وتتجمد عند درجة حرارة أقل من المذيب النقي.

∆ ركيب =رحل كيب -ركيب ص لا

يسمى الفرق بين درجة غليان المحلول والمذيب بزيادة درجة الغليان.

∆ رنائب =رنائب ر-لا -رنائب مدير المنطقة

يسمى الفرق بين درجة حرارة تجمد المحلول والمذيب بانخفاض نقطة التجمد.

قانون راؤول ثانيا.

لا يعتمد الانخفاض في درجة التجمد والزيادة في درجة الغليان على طبيعة المذاب ويتناسب طرديًا مع التركيز المولي للمحلول.

∆ ركيب =i*الكابينة*Sم

∆ رنائب =أنا*ككر*سم

سيارة أجرة

ك ك ر - ثابت التبريد

سم – التركيز المولي للمحلول [مول/كجم مذيب]

معامل متساوي التوتر، i = 1 لغير الإلكتروليتات، i > 1 للإلكتروليتات.

الكابينة ن2о = 0.52 كجم∙ك/مول

ك ك ن2о = 1.86 كجم∙ك/مول

سيارة أجرة – ثابت التنظير

ك ك ر - ثابت التبريد

المعنى المادي:

ثابت التنظير الداخلي (الكابينة)– يوضح الزيادة في درجة غليان المحلول أحادي المولي مقارنة بالمذيب النقي.

ثابت التبريد (Ccr) - يظهر انخفاضًا في درجة تجمد المحلول أحادي المولي مقارنة بالمذيب النقي.

جميع المحاليل أحادية المولي لغير الإلكتروليتات سوف تكون

الغليان عند درجة الحرارة: الغليان = 100 درجة مئوية + 0.52 درجة مئوية = 100.52 درجة مئوية

وتجمد عند درجة حرارة: tm = 0 C – 1.86 C = - 1.86 C

مثال. احسب نقطة الغليان ونقطة التجمد لمحلول 4.6% من الجلسرين (C3 H5 (OH)3) في الماء.

يحتوي 100 جرام من الماء على 4.6 جرام من الجلسرين و 95.4 جرام من الماء.

1000 أماه 4,6*1000

Сm = Ma*m Н2О = 92*95، 4 = 0.524 مول/كجم

∆ تي كيب = 0.52 * 0.524 = 0.272 درجة مئوية

ر الغليان = 100 + 0.272 = 100.272 درجة مئوية

∆ نائب = 1.86 * 0.524 = 0.975 ج

نائب ر = 0 - 0.975 = - 0.975 ج

أظهر داروين أن العوامل الرئيسية في تطور العالم العضوي، أي التباين الوراثي، والنضال من أجل الوجود والانتقاء الطبيعي، تنطبق أيضًا على التطور البشري. وبفضلهم، خضع جسم القرد القديم لعدد من التغييرات المورفولوجية، ونتيجة لذلك تم تطوير مشية عمودية وفصل وظائف الذراعين والساقين.

ولتفسير النشوء البشري، فإن القوانين البيولوجية وحدها ليست كافية. تم الكشف عن أصالتها النوعية من قبل F. Engels، مشيرا إلى العوامل الاجتماعية: العمل والحياة الاجتماعية والوعي والكلام. العمل هو العامل الأكثر أهمية في تطور الإنسان

يبدأ العمل بتصنيع الأدوات. وهذا، بحسب إنجلز، «هو الشرط الأساسي الأول للحياة الإنسانية كلها، وإلى حد أنه يجب علينا أن نقول بمعنى ما: إن العمل خلق الإنسان نفسه». كانت القوة الدافعة الرئيسية للتكوين البشري هي العمل، حيث يقوم الإنسان بنفسه بإنشاء الأدوات. يمكن للحيوانات الأكثر تنظيمًا استخدام الأشياء كأدوات جاهزة، لكنها غير قادرة على إنشائها . تستخدم الحيوانات هدايا الطبيعة فقط، لكن البشر يغيرونها في عملية العمل. الحيوانات أيضًا تغير الطبيعة، ولكن ليس عن قصد، ولكن فقط لأنها موجودة وتعيش في الطبيعة. وتأثيرها على الطبيعة لا يكاد يذكر مقارنة بتأثير الإنسان عليها.

سيكون من الأصح أن نطلق على التحولات المورفولوجية والفسيولوجية لأسلافنا الشبيهين بالقردة اسم الإنسان، لأن العامل الرئيسي الذي تسبب فيها - العمل - كان محددًا فقط للتطور البشري. كان ظهور مشية مستقيمة مهمًا بشكل خاص. زاد حجم ووزن جسم القرود، وظهر انحناء على شكل حرف S في العمود الفقري، مما يمنحه المرونة، وتشكلت قدم نابضة مقوسة، وتوسع الحوض، وتعزز العجز، وأصبح جهاز الفك أخف وزنا، وما إلى ذلك. لم يتم إنشاء الوضع المستقيم على الفور. لقد كانت هذه عملية طويلة جدًا لاختيار التغييرات الوراثية المفيدة في الحياة العملية. من المفترض أنها استمرت لملايين السنين. من الناحية البيولوجية، جلب المشي المستقيم العديد من المضاعفات للإنسان. لقد حدت من سرعة حركته، وحرم العجز من الحركة، مما جعل الولادة صعبة؛ يؤدي الوقوف لفترات طويلة وحمل الأشياء الثقيلة في بعض الأحيان إلى ظهور الأقدام المسطحة وتضخم الأوردة في الساقين. ولكن بفضل المشي المستقيم، تم تحرير الأيدي لاستخدام الأدوات. أصبح ظهور المشي منتصبا، وفقا لتشارلز داروين ثم ف. إنجلز، خطوة حاسمة على الطريق من القرد إلى الإنسان. بفضل المشي المستقيم لدى أسلاف البشر الشبيهين بالقردة، تحررت الأذرع من الحاجة إلى دعم الجسم عند التحرك على الأرض واكتسبت القدرة على القيام بمجموعة متنوعة من الحركات.

في بداية عملية تكوين الإنسان، كانت يده متخلفة ولا يمكنها القيام إلا بأبسط الأعمال. تم الحفاظ على الأفراد الذين يعانون من تغيرات وراثية في الأطراف العلوية، المفيدة لعمليات المخاض، في الغالب بسبب الانتقاء الطبيعي. كتب F. Engels أن اليد ليست مجرد عضو عمل، ولكنها أيضا منتج عمل. الفرق بين يد الإنسان ويد القردة العليا هائل: لا يستطيع أي قرد أن يصنع حتى أبسط سكين حجرية بيده. لقد استغرق أسلافنا الشبيهين بالقردة وقتًا طويلاً جدًا للانتقال من استخدام أشياء من البيئة الطبيعية كأدوات إلى صنعها. إن الأدوات الأكثر بدائية تسهل اعتماد الإنسان على الطبيعة المحيطة به، وتوسع آفاقه، وتكتشف خصائص جديدة غير معروفة في الأشياء الطبيعية؛ وأخيرًا، يتم استخدامها لتحسين الأدوات بشكل أكبر.

يؤدي تطور نشاط العمل إلى إضعاف عمل القوانين البيولوجية وزيادة دور العوامل الاجتماعية في تكوين الإنسان.

طريقة الحياة الاجتماعية كعامل في تطور الإنسان. منذ البداية، كان العمل اجتماعيا، لأن القرود تعيش في قطعان. أشار ف. إنجلز إلى أنه سيكون من الخطأ البحث عن أسلاف الإنسان، وهو أكثر المخلوقات اجتماعية في الطبيعة، بين الحيوانات غير الاجتماعية. تطورت الطبيعة القطيعية لأسلاف القردة البشرية إلى سلوك اجتماعي تحت تأثير عامل خاص. كان هذا العامل هو العمل، المرتبط ارتباطًا وثيقًا بتحويل اليد إلى عضو عمل. ساهم العمل في وحدة أفراد المجتمع؛ لقد دافعوا بشكل جماعي عن الحيوانات وطاردوا الأطفال وقاموا بتربيتهم. قام كبار أعضاء المجتمع بتعليم الصغار كيفية العثور على المواد الطبيعية وصنع الأدوات، وقاموا بتدريس تقنيات الصيد والحفاظ على النار. مع تطور عملية العمل، أصبحت فوائد الدعم المتبادل والمساعدة المتبادلة واضحة بشكل متزايد.

تشير أقدم أدوات الصيد وصيد الأسماك إلى أن أسلافنا أكلوا اللحوم في مرحلة مبكرة. يتم معالجتها وطهيها على النار، مما يقلل من الحمل على جهاز المضغ. فقدت القمة الجدارية، التي تعلق عليها أسنان المضغ القوية في القرود، أهميتها البيولوجية، وأصبحت عديمة الفائدة واختفت تدريجياً من خلال عملية الانتقاء الطبيعي؛ وللسبب نفسه أدى التحول من الأطعمة النباتية إلى الأطعمة المختلطة إلى تقصير الأمعاء. ساعد استخدام النار في الحماية من البرد والحيوانات.

تم تحسين تجربة الحياة المتراكمة في معرفة الطبيعة من جيل إلى جيل. عند العيش في مجتمع، كانت هناك فرص كبيرة للتواصل مع بعضهم البعض: فالأنشطة المشتركة لأعضاء المجتمع تتطلب الإشارة بالإيماءات والأصوات. ارتبطت الكلمات الأولى بعمليات العمل وتدل على العمل والعمل وظهرت أسماء الأشياء لاحقًا. تم تحويل الحنجرة وجهاز الفم غير المتطور لأسلاف الإنسان، نتيجة للتقلب الوراثي والانتقاء الطبيعي، إلى أعضاء الكلام البشري الواضح. الإنسان، مثل الحيوانات، يدرك الإشارات من العالم المحيط من خلال التحفيز المباشر للحواس - وهذا هو أول نظام إشارات. لكن الشخص قادر على إدراك الإشارات بالكلمات - فهو يمتلك نظام إشارات ثانٍ. ويشكل فرقا نوعيا بين النشاط العصبي العالي للإنسان والحيوان.

عزز ظهور الكلام التواصل بين أسلافنا على أساس عملية العمل المشتركة وساهم بدوره في تطوير العلاقات الاجتماعية. لقد حدث تطور أسلافنا تحت التأثير المشترك للعوامل الاجتماعية والبيولوجية. لقد فقد الانتقاء الطبيعي أهميته تدريجياً في تطور المجتمع البشري. جميع عمليات العمل المتزايدة التعقيد لصنع الأدوات والأدوات المنزلية، والكلام والإيماءات الواضحة، وتعبيرات الوجه ساهمت في تطور الدماغ وأعضاء الحواس.

حفز تطور الدماغ والتفكير والوعي في نفس الوقت على تحسين العمل والكلام. لقد تم تحقيق استمرارية تجربة العمل عبر الأجيال بشكل كامل. فقط في المجتمع يمكن للتفكير البشري أن يحقق مثل هذا التطور العالي.

إذا كانت الخصائص المورفولوجية والفسيولوجية للشخص موروثة، فإن القدرات على نشاط العمل الجماعي والتفكير والكلام لم يتم توريثها أبدًا ولا يتم نقلها الآن. نشأت هذه الصفات المحددة تاريخياً وتحسنت تحت تأثير العوامل الاجتماعية وتتطور في كل شخص في عملية تطوره الفردي فقط في المجتمع بفضل التنشئة والتعليم.

لذلك، كانت القوى الدافعة للتكوين البشري هي العوامل البيولوجية (التقلب الوراثي، والنضال من أجل الوجود والاختيار الطبيعي) والعوامل الاجتماعية (نشاط العمل، ونمط الحياة الاجتماعي، والكلام والتفكير).

السيطرة الواردة:

تقدم العمل:

المهمة رقم 1

اقرأ نص "تنوع النظريات حول أصل الحياة على الأرض"، ضع النتائج في جدول:

أجب عن السؤال: ما هي النظرية التي تلتزم بها شخصيا؟ لماذا؟

المهمة رقم 2

اقرأ نص "فرضيات أصل الإنسان"، ضع النتائج في جدول:

أجب عن السؤال: ما هي وجهات النظر حول أصول الإنسان الأقرب إليك؟ لماذا؟

المهمة رقم 3

ابحث في الكتاب المدرسي عن وصف لأوجه التشابه والاختلاف بين الإنسان والقردة العليا، ثم ضع النتائج في جدول:

"الفرق بين البشر والقردة"

الملحق رقم 1

الملحق رقم 2

الملحق 3

التحكم في الإخراج:

أوجد التطابق بين المفهوم وتعريفه، ثم ضع الإجابات في جدول:

الملحق رقم 4

ارسم نتيجة عامة وفقًا للأهداف المحددة لك في هذا العمل.

مراجع:

المصادر الرئيسية:

1. زاخاروف ف.ب.، مامونتوف إس.جي.، سونين إن.آي. علم الأحياء العام. 10 درجات المصنف. – م، 2009.
2. كامينسكي أ.، كريكسونوف إ.، باسيشنيك ف.ف. علم الأحياء العام. 10-11 درجات – م، 2009.
3. كونستانتينوف في إم، ريازانوفا أ.ب. علم الأحياء العام. كتاب مدرسي دليل لSPO. - م، 2010.
4. بونوماريفا آي إن، كورنيلوفا أو إيه، لوشيلينا إي إن. علم الأحياء العام. 10 درجات كتاب مدرسي. - م، 2010.
5. بونوماريفا آي إن، كورنيلوفا أو إيه، لوشيلينا إي إن. علم الأحياء العام. الصف الحادي عشر كتاب مدرسي. - م، 2010.
6. تشيبيشيف إن.في. علم الأحياء. كتاب مدرسي للكليات. - م، 2010.

موارد الإنترنت:

1. www.twirpx.com - المواد التعليمية؛

2. tana.ucoz.ru - موقع شخصي لمعلم الأحياء؛

3. www.amgpgu.ru - دورة المحاضرات؛

4. www.uchportal.ru - بوابة المعلم.

5. http://o5-5.ru - 5 و5 المواد التعليمية؛

6. http://pptx.ru/ - مجموعة من عروض PowerPoint التقديمية.

مصادر إضافية:

المعلومات ذات الصلة.