Растворы, осмотическое давление учение

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]

Впервые эта аналогия была обнаружена голландским ученым Вант-Гоффом. Уравнение осмотического давления носит его имя и формулируется как закон Вант-Гоффа осмотическое давление раствора равно тому давлению, которое оказывало бы растворенное вещество, если бы, находясь в газообразном состоянии при той же температуре, оно занимало тот же объем который занимает раствор. [c.109]

Количественную сторону осмотического давления изучал голландский ученый Вант-Гофф (1852—1911). Им установлено, чтО осмотическое давление в растворах находится в зависимости от числа растворенных в нем частиц (т. е. от моляльной концентрации). Растворы, имеющие одинаковую моляльную концентрацию, должны иметь при равных температурах одинаковое осмотическое давление. Такие растворы называются изотоническими. [c.21]

Шведский ученый Сванте Аррениус, изучая свойства растворов, пришел к заключению, что повышение осмотического давления, понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения водных растворов электролитов и их способность проводить электрический ток обусловлены одной и той же причиной. Согласно предложенной [c.19]

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]

Вант-Гофф Якоб Хендрик (1852—1911) —нидерландский физико-хи-мнк. Один из основателей стереохимии, учения о растворах и химической кинетики. Открыл законы кинетики и осмотического давления в растворах. Иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук. Первый лауреат Нобелевской премии ио химии (1901). [c.221]

В дальнейшем Вант-Гофф перешел к исследованиям в области физической химии химическая динамика, учение о химическом равновесии, исследование растворов солей, изучение законов осмотического давления и многое другое. [c.155]

Осмотическое давление впервые было описано в 1748 г. Нолле, который наблюдал это явление, применив прибор с полунепрони-цаемой перегородкой, разделяющей спирт и воду [23, с. 650 и сл.]. Затем наглядные опыты по осмотическому давлению в 1802 г. описал Паррот он первым и высказал идею о замечательной роли осмотических явлений в регуляции функций живых организмов [42, с. 118]. Однако. никаких закономерностей долгое время установить не удавалось. В 1887 г. Пфеффер опубликовал результаты экспериментального изучения зависимости между концентрацией раствора саха ра в воде, осмотическим давлением и температурой. Пфеффер пришел к выводу, что осмотическое давление лри данной температуре пропорционально концентрации, а следовательно, обратно пропорционально объему, при данной же концентрации — пропорционально температуре. Таким образом, Пфеффер получил формулу PV = кТ, где к -ч постоянная. Используя экспериментальные данные Пфеф-фера, Вант-Гофф установил, что к = R, газовой постоянной, что, таким образом, осмотическое давление разбавленных растворов подчиняется закону Авогадро (отсюда еще одна возможность для определения молекулярных весов). Для водных растворов электролитов формула Вант-Гоффа оказалась неточной, введение в нее поправочного коэффициента и истолкование его смысла Аррениусом привело к дальнейшему развитию учения о растворах (см. ниже). [c.132]

Тем не менее предложение о введении понятия идеальный раствор , аналогичного понятию идеальный газ , было сделано еще в 1890 г. голландскими учеными И. Ван-дер-Ваальсом и И. Я. Ван Лааром (1860—1938). Это понятие получило признание даже у Дж. Н. Льюиса. Были предложены и соответствующие уравнения для осмотического давления реальных растворов, которые в отдельных случаях давали удовлетворительное совпаде- [c.243]

В основе теории Нернста лежит учение об осмотических явлениях и классическая термодинамика растворов. По этой теории металл обладает, так называемой, электролитической упругостью растворения (Ра), т. е. определенной тенденцией посылать ионы в раствор. С другой стороны, так как в растворе уже имеются ионы этого металла, то они будут стремиться выделиться на металле это стремление будет пропорционально, так называемому, осмотическому давлению растворенных ионов (Р). 1 Если электролитическая упругость растворения больше осмотического давления ионов, то металлы в виде ионов будут переходить в раствор, оставляя в металле электроны. Раствор будет заряжаться положительно, металл — отрицательно. [c.113]

Развитие учения Менделеева о растворах совпало с развитием термодинамики растворов. К тому времени был уже известен целый ряд закономерностей в свойствах растворов, которые мы объединяем сейчас под общим названием законов Рауля, это 1) понижение давления пара раствора, 2) осмотическое давление раствора, 3) понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов. [c.17]

Прежде чем механизм установления разности потенциалов металл — раствор был выяснен па основе учения о кинетике электродных процессов, Нернст дал этому явлению термодинамическое истолкование. По его теории у металла имеется способность посылать свои ионы в раствор, который их сольватирует. Эту способность можно охарактеризовать некоторым давлением, или давлением растворения, имеющим для каждого металла свою определенную величину. Со стороны раствора давлению растворения противодействует осмотическое давление растворенных, соль-ватированных ионов. За счет разности двух давлений и возникает разность потенциалов. Если бы оба давления были одинаковы, то равновесие достигалось бы сразу без всякого электрического поля. [c.46]

Выступая в 1934 г. на Первой Всесоюзной конференции по неводным растворам с воспоминаниями о начальном периоде развития учения о неводных растворах. Каблуков 1 сказал по поводу своей работы следующее Многие физики, а за ними и химики увлекались физико-механическими взглядами на раствор. Раз осмотическое давление растворенного тела равно газовому, то невольно можно думать, что оно вызывается тем же, чем вызывается и газовое давление, т. е. ударом о стенки сосуда. Но я помню, что с самого начала меня, ученика Менделеева, знавшего его взгляды на растворы как химическое соединение, находящееся в разложении, такой взгляд не удовлетворял, и я потом в своей диссертации высказал мысль, что при растворении в воде распадение иа ионы происходит вследствие того, что между ионами и растворителями, в данном случае водой, происходит химическое соединение. Вода разлагает на отдельные ионы молекулы растворенного вещества, но при этом ионы могут соединяться с водой в более сложные группы, находящиеся в состоянии диссоциации . [c.60]

Экспериментальное исследование растворов электролитов указьшает на ряд отличительных особенностей по сравнению с растворами неэлектролитов. Растворы электролитов обладают более высоким осмотическим давлением, более высокой температурой кипения и более низкой температурой замерзания, способностью проводить электрический ток и т.п. В дальнейшем трудами многих ученых было показано, что эти особенности можно объяснить только на основе предположения о полном или частичном распаде молекул электролита в растворе на индивидуальные составляющие (ионы). В качестве реагирующих частиц ионы принимают участие в таких важнейших процессах, как растворение, сольватация, ионная сублимация, электрохимических, окислительно-восстановительных и других реакциях. Следовательно, ионы наряду с атомами, молекулами и радикалами относятся к основным структурным единицам вещества и обусловливают особые свойства ионных растворов. [c.10]

Естественно было предположить, что в растворах, обладающих ненормально высоким осмотическим давлением, молекулы растворенного вещества тоже распадаются на какие-то более мелкие частицы, так что общее число частиц в растворе возрастает. А поскольку осмотическое давление зависит от числа частиц растворенного вещества, находящихся в единице объема раствора, то с увеличением этого числа оно тоже увеличивается. Такое предположение впервые было высказано в 1887 г. шведским ученым [c.224]

Вант-Гофф предположил, что это так называемое осмотическое давление по природе и свойствам подобно давлению газов. Поэтому он попытался использовать кинетическую теорию газов для объяснения осмотического давления. При этом весьма полезными оказались результаты, полученные французским ученым Ф. Раулем. Рауль провел многочисленные измерения понижения температур замерзания и повышения температур кипения водных и неводных растворов и в 1884 г. пришел к выводу количества различных веществ, которые вызывают одинаковое (по сравнению с чистым растворителем) понижение температуры замерзания или повышение температуры кипения, зависят от их молекулярных масс. Таким образом, стало возможным, сравнивая давление пара над раствором и над чистым растворителем, рассчитывать молекулярные массы растворенных веществ. [c.90]

Причины расхождения между величинами молекулярного веса, полученными при измерении осмотического давления и понижения точки замерзания, которые в свое время поставили ученых в тупик, в настоящее время стали понятными. Объяснение в действительности очень простое. Все дело не в методах как таковых, а в различных концентрациях растворов, при которых проводили измерения. Мы видели, что оба метода дают возможность фактически оценивать число молекул в растворе. Для раствора данной концентрации, выраженной в виде массы растворенного вещества в единице объема, число молекул обратно пропорционально молекулярному весу. В соответствии с этим для полимера молекулярного веса, например, 500 000 понижение точки замерзания составит одну тысячную того эффекта, который дает вещество с молекулярным весом 500 при той же весовой концентрации. Отсюда следует, что при измерении вели- [c.33]

Исследования ученого не остановились на открытии закона. Он решил проверить, в каких случаях можно его использовать. Началась трудная, кропотливая работа. Вант-Гофф вычислял осмотическое давление, а потом измерял его осмометром. Вскоре опыты принесли ему разочарование. Для одних растворов опыты показали полное совпадение с [c.61]

Величина осмотического давления, как было сказано, не зависит от природы растворенного вещества, а лишь от числа растворенных молекул. Почему же, например, раствор 100 молекул поваренной соли оказывает почти в 2 раза большее осмотическое давление, чем раствор 100 молекул сахара Это может быть объяснено лишь тем, что в растворе поваренной соли на самом деле содержится не 100 частичек растворенного вещества, а значительно большее число частичек. А это возможно лишь в том случае, если часть молекул поваренной соли в растворе распадается на более мелкие частички, на отдельные части молекул. Такое объяснение в отношении водных растворов кислот, оснований и солей было высказано в 1887 г. шведским ученым Аррениусом. Это объяснение легло в основу его теории электролитической дис- [c.216]

Подробнее об этом см. Финдлей А. Осмотическое давление.— В кн. Новые идеи в химии Сборник 7 Учение о растворах. СПб., 1914, с. 1 Кистяковский В. А. Осмотическое давление по работам Вант-Гоффа.—В кн. Новые идеи в химии Сборник 6 Стереохимия, химическая механика, растворы. СПб., 1912, с. 45 и сл. [c.418]

Первые количественные измерения осмотического давления были произведены немецким ученым В. Пфеффером (1877 г.). Они показали, что осмотическое давление раствора прямо пропорционально его концентрации и с повышением температуры возрастает. Найденная В. Пфе ером зависимость осмотического давления раствора от концентрации аналогична закону Бойля — Мариотта для газов. Пользуясь измерениями В. Пфеффера, Я. Вант-Гофф пришел к выводу, что, во-первых, для раствора применим закон Гей-Люссака и, во-вторых, уравнение состояния идеального газа Менделеева—Клапейрона ру=пКТ выражает также зависимость между осмотическим [c.186]

Изучая свойства растворов, шведский ученый С. Аррениус пришел к заключению (1887), что повышение осмотического давления, понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения водных растворов, солей, кислот и оснований и их способность проводить электрический ток вызываются одной и той [c.119]

На развитие учения о растворах большое влияние оказали работы зарубежных ученых. Д. В. Гиббс сформулировал известное правило фаз. Я. Вант-Гофф показал, что осмотическое давление разбавленных растворов подчиняется уравнению состояния идеальных газов он ввел понятие об изотоническом коэффициенте. Швейцарский физик А. Фик распространил законы теплопроводности Фурье на диффузию в растворах. Нернст вывел уравнение для коэффициента диффузии. [c.9]

В том же 1887 г. голландский ученый Вант-Гофф открыл закон осмотическое давление раствора равно тому давлению, которое производило бы растворенное веи ество, если бы оно в виде газа занимало при той же температуре объем, равный объему раствора [c.16]

Шведский ученый Сванте Аррениус, измеряя электропроводность растворов кислот, оснований и солей, нашел, то по электропроводности можно рассчитать величину осмотического давления, которая у растворов электролитов всегда оказывается больше, чем у растворов неэлектролитов. [c.63]

Следовательно, осмотическое давление раствора зависит не от природы растворенного вещества, а от числа частиц в единице его объема. Если наблюдаемое осмотическое давление раствора электролита оказывается большей величиной, чем теоретически найденное для него значение, то это говорит о том, что в таком растворе частиц оказывается больше, чем было растворено. Появление же большего числа частиц в водном растворе по сравнению с растворенным их количеством можно объяснить лишь тем, что при растворении в воде исходное вещество распадается на ионы. Такой вывод и был сделан шведским ученым С. Аррениусом в 1877 г., когда он познакомился со статьей Я. Вант-Гоффа, в которой он говорил о необходимости введения для растворов электролитов в уравнение р = сНТ поправочного коэффициента [c.195]

Тогда осмотическое давление раствора должно быть равно давлению газа такого же объема, если этот газ содержит то же число молекул, что и растворенное вещество. Эта мысль великого ученого теперь получила название закона Вант-Гоффа. [c.59]

В 80-х годах прошлого столетия появляется ряд новых воззрений на природу растворов. Гидратная теория Менделеева, исследования Рауля над понижением температуры замерзания растворителя при образовании раствора (1880 — 1885), учение Вант-Гоффа об осмотическом давлении (1886), теория электролитической диссоциации, обоснованная Аррениусом (1884—1887), являются, как известно, эпохой в истории химии. [c.73]

Как известно, теория разбавленных растворов представляет одно нз основных направлений классической физической химии. В конце прошлого века, после открытия в 1887 г. Вант-Гоффом закона осмотического давления и формулирования основных положений физической теории растворов, проблемы разбавленных растворов занимали одно из центральных мест в теоретической химии того времени. Они привлекали внимание многих выдающихся ученых и служили предметом оживленных и острых дискуссий, связанных с самыми общими принципами подхода к пониманию растворов [1 ]. Именно тогда, в полемике между сторонниками так называемых физической и химической теорий растворов, на основании интенсивных экспериментальных исследований свойств растворов различных классов, определялись дальнейшие пути развития учения о растворах. [c.4]

Нам очень хотелось, чтобы, взглянув на формулу Нернста, вы не просто поняли ее смысл, но и увидели, какой труд за ней стоит. Это труд ботаников, измеривших осмотическое давление физиков, выяснивших законы электричества, пополнивших науку понятиями заряда и разности потенциалов, открывших законы электролиза и газовые законы химиков, создавших теорию растворов и электролитической диссоциации математиков, труды кото-р ых позволили Ньютону и Лейбницу создать дифференциальное и интегральное исчисление. О некоторых из этих работ мы вам кратко рассказали, а о многих не можем рассказать, так как они лежат далеко в стороне от нашей основной темы. Но на этом примере нам хотелось показать, как в одной формуле собрались воедино труды и идеи тысяч ученых разных времен и стран. [c.62]

Выводы Я. Вант-Гоффа базировались на далеко недостаточном в качественном и количественном отношениях экспериментальном материале, который не давал, в частности, указаний о пределах применимости закона. В начале текущего столетия были произведены обстоятельные и систематические определения осмотического давления прежде всего для водных растворов тростникового сахара, глюкозы и др. Особенно большое значение получили определения американских ученых Г. Н. Морзе (1848—1920) с сотрудниками, Д. К. Фрэзера и англичан — графа Беркли и Э. Д. Гартли. [c.243]

Из соотношения (IV.50) следует, что осмотическое давление в коллоидных системах должно быть очень мало по сравнению с давлением в истинных растворах, так как при одной и той же массовой концентрацин в истинных растворах размер частиц значительно меньше, а частичная концентрация больше. Не располагая чувствительными осмометрами (приборы для измерения осмотического давления), английский ученый, один нз основателей коллоидной химии Грэм (середина XIX века) пришел кошибочном выводу об отсутствии осмотического давления в коллоидных системах. [c.250]

Количественную сторону осмотического давления изучал голландский ученый Вант-Гвфф (1852—1911). Им установлено, что осмотическое давление в растворах находится в зависимости от числа растворенных в нем частиц (т. е. от моляльной концентрации). Растворы, [c.25]

В работе шведского ученого С. Аррениуса (1887 г.) была показана взаимосвязь между осмотическим давлением и электропроводностью растворов. Он установил, что величины изотонического коэффициента, превьша-ющие единицу, характерны для растворов, которые проводят электрический ток. Кроме того, величина этого коэффициента тем больше, чем выше электропроводность раствора. [c.302]

Исследования русских ученых Э. Ленца и Н. Каяндера указывали на то, что электролиты распадаются на ионы в воде до прохождения электрического тока. Особенно убедительные доказательства распада электролитов на ионы при растворенин их в воде получены при определении осмотического давления и температур кипения и замерзания растворов электролитов. Эти определения показали, что водные растворы электролитов имеют более высокое осмотическое давление, более высокую температуру кипения и более низкую температуру замерзания, чем следовало бы ожидать, исходя из их концентраций. [c.194]

Учение об осмосе разрабатывалось более 100 лет ботаниками, стремившимися найти физические основы водообмена клетки (А. Дютроще, В, Пфеффер, Ю. Мейер, К- Андерсон и др.), физиками и химиками в связи с исследованиями свойств растворов (Я. Вант-Гофф, В. Оствальд, И. А. Каблуков и др.). Были выдвинуты различные представлечия о механизме осмоса и осмотического давления. Термину осмотическое давление разные авторы придавали различный смысл, [c.105]