В этой лекции по физической химии мы разбираем термодинамику растворов, объясняем, почему соль плавит лёд на тротуарах и как работает обратный осмос в фильтрах для воды. Вы узнаете о коллигативных свойствах веществ, законе Рауля и значении изотонического коэффициента Вант-Гоффа для реальных систем. ——————————————————————————-
Канал «Научная Тематика»! Поддержать канал Донатом🧧💰👇.
Перевод на карту:
Сбер: 4817 7601 3927 9347
Т-банк: 2200 7017 8811 7452 Сервисы раннего доступа, смотри видео раньше и поддержи канал: Подписка на Boosty • https://boosty.to/ivanovskiy/donate Подписка на VK_Donut • https://vk.com/donut/ivanovskiysergey Канал в соцсетях👇 Телеграм • https://t.me/ivanovskiysergey ВК • https://vk.com/ivanovskiysergey Дзен • https://dzen.ru/ivanovskiysergey Rutube •

30197834 ——————————————————————————- В новом выпуске мы продолжаем погружение в физическую химию и переходим от газов к конденсированным состояниям — жидким и твёрдым веществам. Главная тема разговора — растворы и их удивительные свойства, которые окружают нас в повседневной жизни. Мы рассматриваем систему, в которой в летучем растворителе (например, воде) растворено нелетучее вещество (сахар или соль). Оказывается, даже небольшое добавление примесей кардинально меняет физические характеристики жидкости. Первый важный аспект — давление насыщенного пара. Мы подробно разбираем закон Рауля и объясняем его действие двумя способами. Первый — «механический»: молекулы растворенного вещества занимают место на поверхности, мешая воде испаряться, что смещает равновесие в сторону жидкости. Второй способ объяснения — термодинамический, через понятие энтропии. Растворение вещества увеличивает хаос (энтропию) в жидкой фазе, делая переход в газообразное состояние менее выгодным энергетически. Это фундаментальное понимание необходимо для дальнейшего анализа фазовых переходов. Далее мы переходим к практическим следствиям изменения давления пара: понижению температуры замерзания и повышению температуры кипения. В лекции без сложных формул, но с опорой на понятие химического потенциала и энергии Гиббса, объясняется, как именно работают эти процессы. Вы поймете физический смысл криоскопической и эбулиоскопической констант. Мы рассматриваем классический пример с посыпанием тротуаров солью зимой: почему это работает, до каких температур эффективно и почему образовавшийся рассол не замерзает. Также обсуждается применение солевых растворов в промышленных холодильных установках, где требуется охлаждение ниже нуля без замерзания теплоносителя. Особое внимание уделено явлению осмоса — четвертому коллигативному свойству. Мы проводим мысленный эксперимент с полупроницаемой мембраной, которая пропускает воду, но задерживает молекулы сахара. Что такое осмотическое давление и как его можно рассчитать. На основе этого принципа объясняется работа бытовых фильтров с обратным осмосом, которые очищают воду от примесей под давлением. Взаимодействие клеток с растворами разной концентрации. Объясняем процессы плазмолиза и деплазмолиза: что происходит с клеткой в слишком соленой или дистиллированной воде, почему важен физиологический раствор и зачем спортсмены пьют изотоники. Это наглядная демонстрация того, как законы физической химии управляют жизнью на клеточном уровне. В финальной части лекции мы переходим от идеальных растворов к реальным, вводя понятие изотонического коэффициента Вант-Гоффа. Обсуждается природа электролитов — веществ, распадающихся на ионы. Мы затрагиваем исторический контекст открытия электричества и ионов: от опытов Луиджи Гальвани с лягушками и вольтова столба до теории электролитической диссоциации Аррениуса. Вы узнаете, как образуются сольватные (гидратные) оболочки вокруг ионов и почему в расчетах для солей необходимо учитывать количество образующихся частиц. Это подводит нас к пониманию того, чем поведение реальных растворов отличается от бесконечно разбавленных идеальных моделей. 0:00 Введение · продолжение курса · переход от газов к растворам
1:12 Растворы нелетучего вещества в летучем растворителе
2:29 Закон Рауля · давление насыщенного пара над раствором
8:01 Термодинамическое объяснение через энтропию
9:49 Изменение температур фазовых переходов · начало вывода, математика
21:00 Криоскопическая константа · моляльность · ΔT замерзания
22:49 Практическое применение — соль на дорогах, рассолы для охлаждения
25:27 Повышение температуры кипения · эбулиоскопическая константа
29:12 Осмотическое давление · классический эксперимент Вант-Гоффа
32:36 Обратный осмос · принцип работы и бытовое применение
33:29 Осмос в биологии · плазмолиз, физраствор, изотоники
35:46 Коэффициент Вант-Гоффа · реальные растворы · электролиты
41:51 Почему соли диссоциируют · краткая история открытия ионов
47:04 Итоги