ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оптические, электрические и гидродинамические свойства растворов из "Физика растворов" Кислоты, соли и основания, растворенные в воде, частично диссоциированы, т.е. присутствуют в воде в виде катионов и анионов. Высокая степень диссоциации полярных веществ в воде связана, во-первых, с ослаблением электростатических сил, действующих между положительным и отрицательным зарядами в молекуле, в воде из-за большого значения ее ди-злект Я1ческой проницаемости, и, во-вторых, с большими значениями энергии поляризации воды диссоциировавшими катионами и анионами (энергия гидратации). [c.23] Эксперимент (рис. 2.13) качественно хорошо согласуется с теоретической зависимостью 1/е, следующей из формулы (2.35). [c.24] Весьма существенным является и зффект гидратащш. Значения энергии гидратации ряда катионов и анионов приведены в табл. 2.2. [c.24] Константы диссоциации для электролитов различного типа (их порядок величины) приведены в табл. 2.3. [c.24] В достаточно разведенных растворах электролитов, если известна степень диссоциации растворенного полярного вещества, удается рассмотреть ряд эффектов, связанных с электростатическим взаимодействием (в растворителе, который считается диэлектриком с известной диэлектрической проницаемостью) диссоциированных свободных анионов и катионов. [c.25] Из-за существования отталкивания между одноименными и притяжения между разноименными ионами в растворе среднее расстояние между разно-именнь1ми ионами оказывается меньше, чем между одноименными. Если бы средние исстояния между всеми ионами были одинаковыми, то отталкивание одноименно заряженных ионов точно компенсировалось бы притяжением разноименно заряженных ионов и полная электростатическая энергия электролита в растворе была бы равна нулю. Однако из-за существования шахматного расположения одноименно и разноименно заряженных ионов (когда расстояние между первыми больше, чем между вторыми, рис. 2.16) электростатическая энергия становится отрицательной. Это понижение энергии в растворе электролита приводит к нескольким следствиям. Прежде всего, понижается осмотическое давление (по сравнению с осмотическим давлением р = электролита в отсутствие взаимодействия между ионами), меняются химические потенциалы растворителя и электролита. Далее, из-за понижения энергии, вызванного эффективным электростатическим притяжением ионов растворенного вещества, повышается степень диссоциации. Наконец, в определенных условиях это понижение энергии может привести к расслоению электролита, содержащего катионы (или анионы) различных сортов, на две фазы. [c.26] Для количественной оценки уменьшения осмотического давления рассмотрим вначале систему объема V положительных и отрицательных зарядов в вакууме, находящуюся в термодинамическом равновесии при температуре Т. [c.26] При постоянной подвижности м аналогично меняется и электропроводность раствора а = епеЦ. [c.31] Поскольку из эксперимента следует, что при растворении соли Na l в жидком аммиаке сольватированные электроны не образуются [8], может возникнуть вопрос, почему ослабления электрических сил притяжения, действующих между зарядами в аммиаке, достаточно, чтобы тепловое движение могло ионизовать натрий (энергия ионизации атома натрия э вакууме 5,1 эВ), но недостаточно для ионизации отрицательного иона хлора (хотя энергия диссоциации СГ в вакууме равна 3,8 эВ). Причина этого, вероятно, в следующем при ионизации натрия образующиеся катион и электрон сольватируют растворитель, и в результате энергия системы существенно понижается при ионизации же аниона СГ сольватированный анион СГ заменяется парой сольватированный электрон и нейтральный атом С1, относительный выигрыш энергии значительно меньше, и сольватированный электрон ( коллективизированный отрицательный анион аммиака ) в этом случае не появляется. [c.31] Значения энергии активации для подвижности различных ионов в воде (или для диффузии) приведены в табл. 2.5. [c.33] Коэффициенты диффузии некоторых ионов в воде приведены в табл. 2.5. [c.33] Развитая в последние годы теория подобия (теория скейлинга) лучше описывает поведение физических величин в растворе вблизи от критической точки смешения (см. (5, 6] к гл. 1). В этой теорий раствор вбдизи критической точки смешения (в однофазной области на диаграмме смешения) считают (грубо говоря) состоящим из эмульсии капель одной фазы, пла-ваюцщх во второй фазе, причем размер капель тем больше, чем ближе к критической точке находится раствор, а относительная разница концентрации в каплях и растворе — порядка единицы. [c.34] Характер обращения в нудь величины дц/дс (2.63) и, следовательно, характер роста рассеяния света в растворе вблизи от критической точки смешения в теории скейлинга несколько меняются (см. [5, 6] к гл. 1). [c.34] Пример такой круговой диаграммы (носящей название диаграммы ole— ole) приведен на рис. 2.20. [c.34] Вернуться к основной статье