Теория растворов осмотическая

Гальвани-потенциал на границе металл—раствор. Осмотическая теория Нернста [c.217]

В настоящее время теория осмоса для растворов неэлектролитов разработана пока недостаточно. Расчет осмотического давления для бинарных растворов производится по уравнению Вант-Гоффа, модифицированного в соответствии с той или иной теорией растворов, либо по эмпирическим уравнениям, либо по формуле [c.32]

Жидкие растворы по своей природе, свойствам, характеру взаимодействий между частицами очень разнообразны, в связи с чем трудно создать единую количественную теорию, описывающую поведение различных растворов в широкой области концентраций. Наука о растворах —одна из наиболее старых областей естествознания, в развитие которой сделан вклад многими исследователями. В ходе развития учения о растворах были высказаны две точки зрения на природу растворов —физическая и химическая. Физическая теория растворов, возникшая главным образом на основе трудов Вант-Гоффа, Аррениуса и Оствальда, опиралась на экспериментальное изучение коллигативных свойств разбавленных растворов (осмотическое давление, новышение температуры кипения, понижение температуры замерзания раствора и т. п.), зависящих главным образом от концентрации растворенного вещества, а не от его природы. Количественные законы (законы Вант-Гоффа, Рауля) были открыты в предположении, что в разбавленных растворах молекулы растворенного вещества подобны молекулам идеального газа. Отступления от этих законов, наблюдаемые для растворов электролитов, были объяснены на основе теории электролитической диссоциации Аррениуса. Простота представлений физической теории и успешное применение ее как для объяснения свойств растворов электролитов, так и для количественного изучения электрической проводимости растворов обеспечили быстрый успех этой теории. Химическая теория растворов, созданная преимущественно Менделеевым и его последователями, рассматривала процесс образования раствора как разновидность химического процесса, характеризующегося взаимодействием частиц смешивающихся компонентов. Менделеев рассматривал растворы как системы, образованные частицами растворителя, растворенного вещества и неустойчивых химических соединений, которые образуются между ними и находятся в состоянии частичной диссоциации. В классических трудах Менделеева четко сформулированы основные положения теории растворов. Менделеев указывал на необходимость использования всей суммы химических и физических сведений о свойствах частиц, [c.344]

Осмотическое давление, изменение температур кипения и замерзания растворов и некоторые другие свойства разбавленных растворов, зависящие только от концентрации, но не от природы растворенных веществ, называются коллигативными свойствами. Их изучение привело к формированию физической теории растворов (см. 120). [c.360]

Основы физической теории растворов были заложены уже во второй половине XIX в. Сванте Аррениусом и Вант-Гоффом. Согласно этой теории процесс растворения рассматривается как чисто физический процесс равномерного распределения частиц растворяемого вещества по всему объему растворителя, который представляет собой некую индифферентную среду. При этом допускают, что никакого взаимодействия между молекулами растворителя и частицам растворенного вещества не существует. Физическая теория растворов подкреплялась тем, что целый ряд свойств растворов — повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания, давление пара, осмотическое давление —действительно зависит только от концентрации растворенного вещества, но не зависит от его природы. Таким образом, растворы, со- [c.80]

Осмотическое давление. Как следует из теории растворов, в достаточно разбавленных растворах осмотическое давление я связано с молярной концентрацией с уравнением [c.8]

Измерения. понижения давления пара растворителя над раствором, а также осмотического давления сыграли основополагающую роль в создании теории электролитической диссоциации. Оба эти метода позволяют определить число растворенных частиц. Если при растворении какого-либо вещества каждая его молекула диссоциирует на гп частиц, причем степень диссоциации (доля диссоциированных молекул) равна а, то из п молей исходных молекул образуется пат молей продуктов диссоциации и останется л(1—а) молей недиссоциированных молекул. Всего из п молей исходного вещества образуется п —а)+пат молей частиц, т. е. число частиц увеличится в 1(—а) +ат= 1- -а(т—1) раз. Во столько же раз по сравнению с ожидаемым увеличится в разбавленном растворе осмотическое давление или относительное понижение упругости пара. Отношение наблюдаемого осмотического давления к вычисленному [c.243]

Обычно свойства разбавленных растворов электролитов делят на две группы. К первой группе относят свойства, не зависящие для данного растворителя от природы растворенного вещества. Это давление насыщенного пара растворителя над раствором, повыщение температуры кипения и понижение температуры затвердевания по сравнению с растворителем, осмотическое давление и др. Проявление растворами таких свойств послужило основой для создания физической теории растворов. Ко второй группе относят свойства, зависящие в данном растворителе от природы растворенного вещества,— тепловые эффекты растворения, электропроводность, оптические и др. [c.225]

Из своих опытов Пфеффер не вывел заключения, что осмотическое давление равно газовому. Это было сделано голландским ученым Вант-Гоффом (1886). Открытие Вант-Гоффа легло в основу так называемой физической теории растворов, которая рассматривает явление растворения как дезагрегацию растворенного вещества в среде растворителя. [c.143]

Осмотической теорией растворов называется глава физической теории, рассматривающая свойства растворителя в растворе как функцию осмотического давления растворенного вещества. С помощью термодинамики для разбавленных растворов, т. е. таких растворов, при разбавлении которых уже не наблюдается теплового эффекта, выведены соотношения между осмотическим давлением растворенного вещества и давлением пара растворителя в растворе, его температурой перехода в твердое состояние, его М и температурой кипения. [c.157]

Химическая теория растворов рассматривает раствор, как находящееся в состоянии диссоциации химическое соединение растворителя с растворенным веществом. Химическая теория не предусматривает ни осмотического давления растворенных веществ, ни электролитической диссоциации. [c.158]

Как известно из теории растворов, величина осмотического давления в разбавленном растворе неэлектролитов определяется уравнением Вант-Гоффа [c.20]

Согласно осмотической теории растворов [c.306]

Осмотическая теория растворов Я. Вант-Гоффа по существу представляла собой приложение законов газового состояния к растворам. Я. Вант-Гофф установил, что осмотическое давление раствора пропорционально концентрации растворенного вещества (в моль/л). Такая общность основного закона (формулы Клапейрона) для газов и растворов, естественно, подкупала своей простотой, но приводила к неправильному выводу, что молекулярно-кинетические свойства растворов и газов одинаковы. [c.243]

Существует вполне определенная связь между взаимодействием полимера и растворителя, характеризуемым в теории растворов Флори-Хаггинса параметром взаимодействия х, и размерами цепи. В основе такой связи лежит представление об осмотическом действии растворителя на полимерную молекулу, находящуюся в растворе в форме статистически свернутого клубка [103]. В результате осмотического действия растворителя клубок набухает, раздувается и молекула переходит в состояние с менее вероятной конформацией, которая определяется равновесием между осмотическими силами, стремящимися растянуть молекулу, и эластическими силами, препятствующими такому растяжению. Известно, что осмотическое давление растворов полимеров выражается уравнением [c.37]

Вскоре после опубликования в 1877 г. результатов измерений осмотического давления Вант-Гофф использовал их в качестве основы при разработке теории растворов. Развитие термодинамики (в большой мере благодаря работам Гиббса) в течение этого же периода времени обеспечило прочные теоретические основы для изучения осмоса в растворах и связанных с ним явлений. Было показано, что так называемые коллигативные свойства представляют собой проявления по существу одного и того же свойства растворов и что, таким образом, одинаковую термодинамическую информацию можно получить на основе любого из свойств. Так как осмотическое давление поддается исследованию труднее, чем другие свойства, после 19 20 г. было выполнено очень небольшое число измерений осмотического давления. Новый интерес появился благодаря его применению в качестве метода исследования растворов полимеров и использованию обратного осмоса в процессах разделения. [c.116]

Электростатические представления, которые положены в основу теории Дебая—Хюккеля, объясняют не только зависимость коэффициентов активности от концентрации, но и зависимость от концентрации любых свойств растворов (осмотического коэффициента, свободной энергии, теплосодержания, электропроводности, вязкости и т. д.). [c.115]

В соответствии с теорией растворов полимеров затраченная осмотическая работа равна [c.302]

Знание эффективного потенциала очень важно, в частности для осмотической теории растворов, которая, как известно, позволяет исключить из рассмотрения растворитель и иметь дело лишь с одними растворенными частицами. Чтобы с помощью осмотической теории можно было найти термодинамику раствора, необходимо помимо знать еще причем знать не для одного значения а для целого интервала 1, но тогда будет известна и производная дh yJд L и, следовательно, формула (28) позволит численно найти 1 85 на больших расстояниях между частицами. [c.50]

Активность, коэффициент активности и осмотический коэффициент являются вспомогательными функциями, используемыми, как будет показано далее ), в целях упрощения выводов термодинамической теории растворов. Все эти функции тесно связаны с изменением химического потенциала Д[1. = [Xj — fi — фундаментальной термодинамической величины, знание которой открывает возможность вычисления свободной энтальпии, а следовательно, и других термодинамических свойств системы. [c.45]

Разные причины способствовали этому запросы быстро развивавшейся химической промышленности, требовавшей сведений о плавкости металлов, давлении паров растворов, растворимости солей появление новых точных методов измерения температуры, давления и электрического сопротивления создание осмотической теории растворов Вант-Гоффа, теории растворов электролитов Аррениуса и быстрое развитие теории фазовых равновесий на основе работ Гиббса, Коновалова и Розебума и, наконец, потребности других смежных наук. [c.195]

Основные научные работы, относящиеся к химии, посвящены теории растворов и химической кинетике. Развил (1888) теорию диффузии, установив количественную зависимость между скоростью диффузии растворенных веществ, электропроводностью и осмотическим давлением. Эта зависимость легла в основу разработанной им (1889) теории гальванического элемента. Сформулировал (1890) [c.357]

Достаточно, однако, обратиться к принципу термодинамической допустимости (см. стр. 201), чтобы признать рассуждения Гуггенгейма неосновательными. Все же соображения подобного характера (о недостаточной идеальности и т. п.) нашли себе немало последователей. В своем фундаментальном руководстве по химической термодинамике Льюис писал В начале развития теории растворов понятие осмотического давления широко применялось Вант-Го( ом и привело к ценным результатам. Однако, за исключением своей исторической ценности, осмотическое давление не имеет теперь первостепенного значения [А— 16, стр. 1581. [c.257]

Против такой оценки восставали многие. Например, Гиншельвуд писал В изложении теории растворов мы будем придерживаться. .. метода Вант-Гоффа, несмотря на выдвигаемое иногда против него возражение, что осмотическое давление якобы не является основным свойством растворов [c.257]

Осмотическая теория Нернста не в состоянии раскрыть физической сущности процессов, приводящих к появлению скачка потенциала на границе металл, — раствор, так как она основана на представлениях Аррениуса об электролитической диссоциации. Главный недостаток теории Аррениуса заключается в отожествлении свойств растворов электролитов со свойствами идеальных газовых систем, т. е. в игнорировании взаимодействия ионов между собой и с молекулами растворителя. Тот же недостаток присущ и теории Нернста. Развитие теории электродного потенциала повторяло ход развития теории растворов электролитов. Недостатки этой теории, так же как и ее успехи, отражались и в теории электродных потенциалов. Так, введение понятий о коэ( ициенте активности (как величине, отражающей межионное взаимодействие) и об активности (как эффективной концентрации), явившееся крупным шагом вперед в развитии теории растворов, позволило получить на основе теории Нернста правильную зависимость электродного потенциала от состава раствора. Учет взаимодействия между растворенным веществом и растворителем, на необходимости которого настаивал Менделеев, и, в особенности, учет возможности образования в растворах гидратированных или сольватированных ионов (А. И. Каблуков), были важными вехами в развитии теории растворов электролитов. Они позволили найти причину диссоциации электролитов на ионы. Ионная сольватация должна играть существенную роль и в процессе установления равновесия между электродом и раствором. [c.219]

Эта теория электролитической диссоциации, или ионная теория, не привлекала к себе особого внимания до 1887 г., когда была опубликована классическая работа Вант-Гоффа по теории растворов. Вант-Гофф показал, что уравнение состояния идеального газа, если заменить в нем давление газа осмотическим давлением, применимо к разбавленным растворам неэлектролитов однако в случае растворов электролитов обнаруживаются значительные отклонения. Так, например, осмотическое давление растворов соляной кислоты, хлоридов и гидратов окисей щелочных металлов, измеренное по понижению точки замерзания или другими методами, почти вдвое больше, чем то значение, которого можно было ожидать на основании газового закона. В некоторых случаях, например для растворов гидроокиси бария, сернокислого и щавелевокислого калия, отклонения были еще больше. Вант-Гофф не дал объяснения этим фактам, а ввел эмпирический множитель i в уравнение газового закона для растворов электролитов [c.34]

Первая глава Водные растворы начинается с изложения принципов гидратной теории растворов, созданной Д. И. Менделеевым. Своими исследованиями Д. И. Менделеев твердо установил, что растворение, по существу, является химическим процессом образования гидратов растворенных веществ. Однако до сих пор гидратной теории растворов Менделеева уделялось мало внимания, и обычно основными свойствами растворов принимались только физические свойства — осмотическое давление, давление пара разбавленных растворов и т. п. Исторически это было обусловлено тем, что теория электролитической диссоциации, на которой долгое время покоилось все здание теоретической электрохимии, возникла именно на основе работ Рауля, Вант-Гоффа и других исследователей, изучавших физические свойства растворов и недостаточно обращавших внимание на химические процессы, протекающие при растворении. Эти работы трактуются авторами не как нечто самостоятельное, а как дополнение к химической теории растворов Менделеева. [c.7]

Система из ионов цинка и ориентированных к ним молекул воды и является тем приэлектродным слоем, который фигурирует в термодинамической теории и осмотической теории Нернста под названием двойного слоя . На рис. 77 изображены анионы соли, вероятнее всего ориентированные по отношению к металлу электрода. Если бы этот приэлектродный слой был устойчив, то ионы цинка, закрыв поверхность металла, в конце концов, приостановили бы дальнейшее течение процесса однако ионы [ п(НгО)]2+ переходят в раствор и на их место становятся другие — в результате отрыва новых ионоз металла из сферы влияния электронов. Таким образом обеспечивается непрерывность работы гальванического элемента. Итак, главным источником энергии, заставляющей переходить металл в раствор, является химическая энергия гидратации, которая при этом превращается в энергию электрическую. Кроме того, имеет большое значение разность энергий отрыва электронов на обоих электродах. [c.231]

Аррениус в 90-х годах XIX столетия создал теорию электролитической диссоциации, а Я. Вант-Гофф—осмотическую теорию растворов. Обе теории взаимно дополняли друг друга и оказали плодотворное влияние на дальнейшее развитие науки, положив начало новейшей физической химии. Значительную роль в исследовании процессов растворения сыграла также гидратная теория растворов, разработанная Д. И. Менделеевым. Он установил, что соединение молекул или ионов растворимого вещества с молекулами растворителя происходит в основном за счет образования водородной связи или вследствие электростатического взаимодействия полярных молекул веществ. Особенно склонны к сольватации (гидратации) ионы. [c.59]

Осмотическая теория э.д.с. Нернста основана на классической теории электролитической диссоциации, поэтому она сохраняет основной недостаток теории Аррениуса — отождествление свойств растворов электролитов со свойствами идеальных систем. Развитие теории э.д.с. и электродного потсчщиала повторило ход развития теории растворов электролитов. Так, введение понятий о коэффи-цисн1е активности (как о величине, связанной с межионным взаимодействием) и об активности (как эффективной концентрации), явившееся крупным шагом вперед в развитии теории растворов, позволило получить на основе теории Нернста качественно верную зависимость электродного потенциала от состава раствора. Учет взаимодействия между растворенным веществом и растворителем, на необходимости которого настаивал Д. И. Менделеев, и в особенности учет возможности образования в растворах гидратированных или сольватированных ионов (А. И. Каблуков) были важными вехами в развитии теории раство зов электролитов. Они позволили найти причину диссоциации электролитов на ионы. Ионная сольватация должна играть существенную роль и в процессе установления равновесия между электродо и раствором. [c.220]

К началу XX в. теория электролитической диссоциации достигла больших успехов. На ее основе были объяснены многочисленные и разнообразные экспериментальные данные по электропроводности растворов, осмотическому давлению, температурам замерзания и другим физико-химическим свойствам растворов. Однако ряд экспериментальных данных теория объяснить не могла. Так, константа диссоциации электролита, выражаемая уравнением типа (152.4), в широком интервале концентраций изменялась. Особенно резкая концентрационная зависимость наблюдалась у водных растворов неорганических кислот, оснований и их солей (H2SO4, НС], NaOH, K l и т. п.). Разные экспериментальные методы часто приводили к неодинаковым значениям степени диссоциации электролита в одних и тех же условиях. [c.431]

Не будем останавливаться на приложении этой теории к определению зависимости всех перечисленных величин от концентрацни. Эти вопросы подробно освещены в монографиях В. К. Семенченко Физическая теория растворов и Г. Харнеда и Б. Оуена Физическая химия растворов электролитов . В качестве примера рассмотрим на основании теории Дебая — Хюк-1 еля, как зависит осмотический коэффициент сильного электролита от концентрации. [c.87]

Сторонники физической теории растворов считали, что сильные электролиты, так же как и слабые, содержат недиссоцииро-ванные молекулы, но в отличие от них характеризуются большими значениями степени диссоциации. Поэтому для определения степени диссоциации сильных электролитоц применялись те же методы, что и для слабых,— измерения электропроводности, осмотического давления, повыщения температуры кипения, понижения температуры затвердевания и т. д. Однако полученные разными методами данные для сильных электролитов давали значительные расхождения, тогда как для слабых электролитов разногласия в данных не наблюдалось. [c.228]

Осмотическая теория растворов Я. Вант-Гоффа уже в момент ее возникновения испытывала трудности, которые не сразу уда-.пось преодолеть. Например, наиболее известные тогда классы веществ (соли, кислоты и основания) не подчиня.пись закону рУ = НТ. Это заставило Я. Вант-Гоффа ввести в свою формулу поправочный коэффициент г, который для неэлектролитов равен [c.308]

Величину тг/с называют приведенным осмотическим давлением, а коэффициенты А , Л д—в ириальными коэффициентами ( 1= 1). Коэффициент А, характеризует взаимодействие между полимером и растворителем. Его величина зависит от МВ полимера, строения макромолекул и имеет большое значение в теории растворов полимеров. [c.46]

Часто говорят, что Менделеев был противником физической точки зрения на раствор. Это тоже неверно. Приведем две цитаты из его Основ химии , из которых ясно следует, как Менделеев относился к физической точке зрения на растворы Найденное Вант-Гоффом численное соотношение между образованием паров и переходом в слабые растворы представляет весьма важное научное открытие, долженствующее содействовать пониманию природы растворов, а осмотическое давление составляет отныне весьма важную сторону изучения растворов. В этом отношении необходимо указать на то, что профессор Д. П. Коновалов (1891 год, а затем и другие) нашел зависимость (а может быть и достаточное объяснение) ос-мотичеокого давления от разности упругости паров самой воды и водных растворов . Рассматриваемую очень подробно ныне разрабатываемую сторону растворения можно назвать физической. Другая сторона растворения есть чисто химическая, потому что растворение происходит не со всякою парою тел, требует между ними специального особого притяжения ли сродства . Две указанные стороны растворения и гипотезы, до сих пор приложенные к ра ссмотргнию растворов, хотя и имеют отчасти различные исходные точки, но без всякого СО М-нения со временем по всей вероятности приведут к общей теории растворов. Потому что одни общие законы управляют как фиэичесними, так и химическими явлениями, ибо лишь от свойств и движения атомов, определяющих химическое взаимодействие, зависят свойства и движения частиц, составлен- [c.19]

Количественное подтверждение для разведенных растворов аналогии между осмотическим и газовым давлением (закон Вант-Гоффа) казалось для современников Вахгт-Гоффа неожиданным и поразительным подтверждением справедливости физической теории растворов. Закону Вант-Гоффа придавали исключительное значение. Так, например, Сванте Аррениус в своих лекциях, прочитанных в 1904 г. в Калифорнийском университете, давал закону Вант-Гоффа такую характеристику [c.25]

Природа растворов. Все формулированные выше законы могут быть о бобщены в виде положения ряд общих свойств растворов (осмотическое давление, упругость пара, точки кипения и замерзания) зависит не от химической природы растворенного вещества, а лишь от общего числа его частиц, распределенных в данном количестве данного растворителя. Растворенное вещество выступает здесь как бы в химически обезличенном виде. Естественно поэтому, что излаженные законы явились благодарной почвой для утверждения физических теорий растворов. [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология