ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Введение. Классификация растворов из "Введение в молекулярную теорию растворов" Идеальные растворы. В 1887 г. М. Рауль fl], изучая давление пара растворов, пришел к выводу, что в разведенных растворах давление пара растворителя пропорционально его концентрации. Понижение давления пара растворителя пропорционально концентрации растворенного вещества. Эта закономерность получила название закона Рауля. [c.219] Через три года после открытия М. Рауля И. Ф. Шредер [2] выдвинул представление о растворах, приближенно подчиняющихся закону Рауля при всех концентрациях, и предложил свойства таких растворов рассматривать как некоторый стандарт, к которому следует относить свойства всех остальных растворов. В растворах, подчиняющихся закону Рауля, по мнению Шредера, не существует явлений ассоциации и диссоциации и они носят характер простых молекулярных смесей. В последующем такие растворы получили название совершенных или идеальных растворов. [c.219] Исходя из развитых им представлений и пользуясь методом круговых процессов, широко применявшимся в то время в термодинамике, Шредер получил уравнедие для растворимости вещества, если раствор подчиняется закону Рауля. Основанная И. Ф. Шредером теория идеальных растворов имеет примерно такое же значение в учении о растворах, как теория идеальных газов в учении о газах. Свойства реального газа становятся более понятными при сравнении их со свойствами соответствующего идеального газа. Точно так же свойства неидеального раствора яснее раскрывают свою природу при сравнении со свойствами соответствующего идеального раствора. [c.219] Со временем стало известно, что идеальные растворы широко распространены. Например, растворы изотопов одного и того же химического компонента, как правило, с большой степенью точности следуют законам идеальных растворов. [c.219] Следовательно, при образовании идеального раствора энтропия растет так же, как и при образовании смеси идеальных газов. Таким образом, единственной причиной, вызывающей образование идеального раствора, является возрастание энтропии при смешении. [c.220] Требование, выполнения трех соотношений (7.1), (7.2) и (7.3) может рассматриваться как термодинамическое определение идеального раствора. [c.220] Неидеальные растворы. Н еидеалъными называются такие растворы, для которых не выполняется по крайней мере одно из перечисленных выше трех условий идеальности. [c.220] В общем случае не выполняются все условия (7.1), (7.2) и (7.3), иначе говоря, энергия неидеального раствора не равна сумме энергий исходных компонентов, объем неидеального раствора больше или меньше суммарного объема исходных компонентов и парциальная молярная энтропия компонентов неидеального раствора больше или меньше значения Sf, вычисленного по формуле (7.3). Наряду с этим различают более простые частные случаи. [c.220] Допустим, что выполняется лишь условие, относящееся к парциальной молярной энтропии, т. е. [c.220] Предположим, что энергия раствора не равна сумме энергий исходных компонентов. Такой невдеальный раствор называют регулярным раствором ). [c.220] Подразделение растворов на идеальные и неидеальные, а также на атермические и регулярные основано на учете различий в их термодинамических свойствах. Это—термодинамическая классификация. Кроме термодинамической классификации, в практике широко распространено подразделение растворов на растворы электролитов, растворы металлов, растворы неэлектролитов и растворы рысо-кополимеров. [c.221] В растворах электролитов по крайней мере один из компонентов частично или полностью диссоциирован на ионы. Растворы электролитов обладают ионной проводимостью. При прохождении электрического тока через такие растворы на поверхности электродов происходят химические реакции. Этим растворы электролитов отличаются, например, от растворов металлов и других веществ, обладающих электронной проводимостью. [c.221] В растворах неэлектролитов ионы в пределах точности эксперимента отсутствуют и ионная проводимость не наблюдается. [c.221] Растворы выеокополимеров отличаются тем, что по меньшей мере один из компонентов образует молекулы, объединяющие сотни или даже тысячи различных атомов. Таковы, например, растворы каучука, полистирола, целлюлозы. [c.221] Различие между всеми этими группами растворов носит относительный качественный характер, не является строго определенным. Обычно под растворами электролитов имеют в виду растворы солей, кислот и оснований, например поваренной соли в воде. К растворам неэлектролитов относят, например, растворы спиртов в воде или бензола в четыреххлористом углероде. В то же время известно, что вода и спирты хотя и незначительно,но все же диссоциированы на ионы и обладают небольшой ионной проводимостью порядка 10 ом см . [c.221] Свойства растворов, как и свойства любого жидкого или газообразного вещества, в конечном счете определяются силами, действующими между молекулами компонентов. Те или иные различия в силовых полях молекул компонентов обусловливают определенные различия в свойствах растворов. Поэтому целесообразно пользоваться и такой классификацией растворов, которая учитывала бы характер сил, действующих между частицами компонентов. Следуя предложению В. К. Семенченко [3], мы будем различать гомеодинамные и гетеродинамные растворы. [c.221] Во многих случаях с уменьшением концентрации раствора закономерности, которым подчиняются свойства раствора, становятся более простыми. Поэтому различают концентрированные, разведенные и предельно (или бесконечно) разведенные растворы. Различие между этими группами растворов также не является строго определенным. Обычно, если концентрация какого-либо из компонентов, выраженная в молярных дробях, меньше 0,05, раствор считается разведенным по отношению к этому компоненту. Предельно разведенные растворы представляют собой экстремальный случай. Предельно или бесконечно разведенный раствор можно определить как такой раствор, в котором концентрация растворенного вещества меньше любой конечной величины. Законы, управляющие поведением предельно разведенных растворов, наиболее просты. Это — предельные законы, выполняющиеся тем точнее, чем более разбавлен раствор. Поэтому предельно разведенные растворы занимают в учении о растворах особое место, свойства их отличаются не только от свойств концентрированных, но и от свойств сравнительно разведенных растворов. [c.222] В этой главе мы изложим термодинамическую и статистическую теорию идеальных растворов, а также термодинамическую и статистическую теорию предельно разведенных растворов. [c.222] Вернуться к основной статье