Сродство и химическое равновесие в растворах

Якоб Гендрик Вант-Гофф (1852— 1911) — голландский физикохимик. Родился в Роттердаме, был профессором у себя на родине, а позже в Берлине. Его теоретические работы внесли существенный вклад в развитие учения о химической кинетике, химическом равновесии, о свойствах растворов. Создал оригинальный метод вычисления химического сродства, разработал основы стереохимии. [c.58]

При вытеснении из солей кислот и оснований более сильными кислотами и основаниями, а также при двойном обмене, согласно К. Бертолле, происходит распределение кислоты между двумя основаниями (и наоборот) в соответствии с силой сродства, т. е. пропорционально химическим массам кислот и оснований. Если при этом не образуется осадок и не выделяется газ, то обе соли в растворе находятся в состоянии равновесия. В этом случае их невозможно отделить друг от друга. Но такое равновесие может быть нарушено, например, при выпаривании, и тогда соли оказываются разделимыми. [c.74]

Как следует из приведенных уравнений, для оценки сродства реакции при заданных Т, р и составе раствора требуется знать константу химического равновесия и коэффициенты активностей реактантов, если исследуемый раствор далек от выбранной системы сравнения, и только константу равновесия, если он близок к ней. В случае конденсированных растворов (как идеальных, так и реальных) при использовании с- и -шкал необходимо знать также а и Л 1 соответственно (лишь в разбавленных растворах а = 1 и Л/ х 1) и в случае реальных газовых растворов при использовании с-шкалы— величину а (для идеальных газовых растворов а = 1). [c.210]

Установление основных законов химии и успехи в области изучения соединений постоянного состава, в основном органических соединений, в середине XIX в. несколько отодвинули решение вопроса о так называемых неопределенных соединениях , которые предполагал Бертолле. По выражению Н. А. Меншуткина, атомистическая теория впервые и весьма резко, по принципу неопределенности состава, отделила химические соединения от растворов и, способствуя быстрому развитию наших знаний относительно первых, не дала никакой путеводной нити для исследования вторых [301]. Однако убеждение о существовании неопределенных соединений и о тесной связи их с определенными соединениями подкреплялось большим опытным материалом. В своих Основах химии Д. И. Менделеев [302] приводит высказывания Бертолле о растворах как о динамических равновесиях. Д. П. Коновалов полагал, что акт химического превращения вызывается взаимодействием, подчиненным закону непрерывности. Мы неизменно впадаем в противоречие, если в наших представлениях о сродстве замыкаемся в область неизменных пропорций [303]. Ле Шателье в своей книге, посвященной углероду, утверждал, что соединения постоянного состава являются далеко не самым многочисленным и интересным в практическом отношении типом соединений [304]. Курнаков, как мы могли убедиться, имел возможность подойти к решению проблемы определенных и неопределенных соединений на новой основе — руководствуясь главными положениями учения о гетерогенном равновесии и богатыми результатами приложения метода физикохимического анализа к системам с участием самых разнообразных классов химических соединений. [c.58]

Надо иметь в виду, что в момент погружения металла в раствор его соли равновесия между металлом и ионами в растворе еще нет. Оно достигается через некоторое время. В зависимости от химического сродства металла к раствору в начальный момент будет наблюдаться преимущественный переход катионов из металла в раствор или катионов из раствора на металл. В первом случае металл будет заряжаться отрицательно, а во втором — положительно. В обоих случаях на границе металл — раствор будет возникать двойной электрический слой и скачок электрического потенциала, который уменьшает скорость прямого перехода и увеличивает скорость обратного перехода. В итоге скорости катодной и анодной реакций достигнут значения г о и установится предельное значение скачка потенциала на границе, характеризующего химическое сродство металла к раствору. Таким образом, каждой равновесной электродной реакции соответствует свое значение скачка потенциала на границе раздела фаз. [c.180]

Это наблюдается в подвергнутых электродиализу бессолевых растворах белка [20, 53]. Соединение двуокиси углерода с гемоглобином имеет большое значение в физико-химическом равновесии крови, поскольку в присутствии углекислоты сродство гемоглобина к кислороду снижается — явление, хорошо известное в физиологии. Влияние углекислоты на сродство гемоглобина к кислороду обусловлено тем, что двуокись углерода соединяется с основными аминогруппами или имидазольными группами, расположенными в непосредственной близости к атому железа, к которому присоединяется кислород [52, 54]. [c.88]

К. Бертолле высказал представление о химическом равновесии предположил, что тепловой эффект реакции можно рассматривать как меру сродства выдвинул идею об отсутствии четкой границы между соединением и раствором. [c.542]

Во второй и третьей частях, посвященных реакционной способности веществ, главное внимание уделено их химическому сродству. Разумеется, вопросы кинетики не менее (а зачастую даже более) важны, чем вопросы статики процессов. Однако, если принять во внимание специфичность и большое разнообразие скоростных факторов и также огромную сложность учета их влияния на реакционную способность веществ, изменение представлений о механизме протекания процессов по мере углубления знаний и, наконец, то обстоятельство, что большинство подлежащих рассмотрению вопросов связано со статикой различных процессов, то этот выбор вряд ли можно счесть спорным. Действительно, и закон действующих масс, и принцип Ле Шателье, и многие свойства растворов (в их числе растворимость, температуры отвердевания и кипения, давление пара), и процессы в них (диссоциация, нейтрализация, сольватация, комплексообразование, гидролиз и т.д.)—это прежде всего проблемы равновесия. Вместе с тем надо отчетливо показать, что вопросы статики и кинетики это проблемы возможности и действительности и что значение энергетического (термодинамического) и кинетического факторов неодинаково для различных типов процессов для реакций в растворах электролитов (например, при нейтрализации), для высокотемпературных реакций и других быстрых процессов кинетические соотношения не существенны наоборот, для медленных реакций и таких, продукты которых гораздо устойчивее исходных веществ (например, при горении), не играют ощутимой роли равновесные соотношения. [c.4]

Количественно оценивать растворяющую способность растворителя по отношению к данному полимеру следует по величине термодинамического сродства. Строгой мерой термодинамического сродства является разность между изобарно-изотермическим потенциалом раствора и компонентов АО или разность между химическим потенциалом компонента в растворе и чистого компонента (Дцг). Обе эти величины при самопроизвольном растворении отрицательны (А0<0 Ащ<0). Чем больше абсолютное значение этих величин, т. е. чем дальше находится система от состояния равновесия, тем больше термодинамическое сродство между компонентами, т. е. тем лучше растворитель. [c.150]

В основе этой тенденции лежит общий закон, определяющий направление химической реакции. Ее движущей силой является изменение энергии Гиббса, которое должно удовлетворять условию AG° < 0. Чем меньше алгебраическая величина AG°, тем больше химическое сродство реагирующих веществ и тем больше сдвиг равновесия в направлении образования продуктов реакции. Так, сопоставляя реакции образования малорастворимых галогенидов серебра из составляющих их ионов в растворе, например [c.146]

В последующем кратком изложении координационной теории мы ограничимся в основном случаем взаимодействия лигандов с ионами металлов. Читатель, однако, должен иметь в виду, что в водном растворе ионы металлов всегда гидратированы (т. е. координационно связаны с водой)—иногда частично, а иногда и полностью. Химическая реакция чаще всего проходит через замещение некоторого числа молекул воды лигандами, к которым металл имеет большое сродство. При равных концентра циях двух или большего числа лигандов (или двух или большего числа ионов металлов при данной концентрации лиганда) наибольшую концентрацию в состоянии равновесия будет иметь координационное соединение с наибольшей константой устойчивости. [c.263]

Величины энергии сольватации ионов, рассмотренные в предыдущих параграфах, как и величины энергии сольватации молекул, которые будут рассмотрены в следующей главе, имеют большое значение в теории растворов, так как ими определяются многие их свойства. Данные о химической энергии сольватации вместе с данными об энергии кристаллической решетки соли определяют такое важное свойство электролитов, как растворимость. Химические энергии сольватации ионов и молекул электролита вместе с данными о сродстве ионов диссоциирующих веществ определяют положение равновесия между ионами и молекулами электролита, т. е. константу их диссоциации. Химическая энергия сольватации ионов в значительной степени определяет электродвижущую силу химических элементов. Наконец, химическая энергия сольватации протонов определяет абсолютную кислотность растворов. [c.211]

В современной научной, учебной и технической литературе термин потенциометрия применяется для обозначения методов анализа и определения различных физико-химических характеристик электролитов и химических реакций, основанных на измерениях электродных потенциалов (ЭП) и электродвижущих сил (ЭДС) гальванических элементов различных типов. Потенциометрические измерения представляют важнейший и наиболее надежный источник получения констант равновесия электродных реакций и химического сродства одних веществ к другим, термодинамических характеристик реакций, протекающих в растворах (электролитической диссоциации, ассоциации, комплексообразования), произведений растворимости солей, коэффициентов активности ионов, pH растворов. Обширны применения измерений ЭП и ЭДС в аналитической химии. Измерения ЭДС и ЭП позволяют определить активности либо концентрации растворенных веществ, либо общее содержание вещества в растворе. Для этой цели применяют два вида потенциометрических измерений [c.43]

Ниже рассматриваются свойства жидкого аммиака, в первую очередь его сродство к протону и диэлектрическая постоянная, от которых зависит кислотно-основное равновесие в растворе, особенности растворов оснований и протонных кислот в жидком аммиаке, а также растворов ароматических нитросоединений в жидком аммиаке. Изложение преимущественно основывается на результатах систематических исследований, которые проводились в Лаборатории неводных растворов Физико-химического института им. Л. Я. Карпова. [c.261]

Неполярные модификаторы такого типа регулируют процесс кристаллизации на стадии зародышеобразования. Нарушая равновесие системы, представляющей собой насыщенный раствор петролатума в растворителе, они инициируют процесс кристаллизации. При этом они выполняют роль затравки, формируя крупные зародыши кристаллов, на которых происходит кристаллизация твердых углеводородов петролатума. Выбор н-алкана в качестве неполярного модификатора структуры в процессе обезмасливания обусловливается химическим составом твердых углеводородов петролатума и кристаллографическим сродством их молекул с молекулами модификатора этого типа. [c.136]

Бертолле рассматривает также явления вытеснения из солей кислот и оснований более сильными кислотами и основаниями, а также разложение солей и явления двойного обмена. Пусть к раствору какой-либо соли, рассуждает он, добавляется раствор кислоты. Б этом случае основание соли распределяется между двумя кислотами, соответственно силе сродства, т. е. пропорционально химическим массам кислот. Если при этом не образуется осадок, или не выделяются газы, т. е. если все вещества остаются в растворенном состоянии, то можно считать, что в растворе имеются две соли и две кислоты, находящиеся в равновесии. Это равновесие, по Бертолле, определяется относительными количествами обеих кислот в растворе. [c.429]

Если не удается определить константу равновесия реакции взаимодействия исследуемой системы и вспомогательной, то химическое сродство AG° вычисляют по уравнению AG° = ДЯ° — TAS°. Тепловой эффект АН° реакции в растворе может быть определен калориметрически. Необходимые сведения об энтропии ионов в растворе можно найти в литературе, например [151, гл. 3 152, прилож. 1]. Стандартное химическое сродство реакции можно также вычислить, если воспользоваться свободными энергиями образования ионов в водном растворе. [c.71]

Итак, если соли МХ и НУ после взаимодействия образовали отчасти соли МУ и НХ, то наступает равновесие и взаимодействие прекращается но если одно из происходящих тел, по своим физическим свойствам, выйдет из круга действия остальных веществ, то взаимодействие будет продолжаться, потому что отношение масс изменяется. Этот выход из круга действия зависит от физических свойств происходящих тел и от обстоятельств, в которых совершается взаимодействие. Так, иапр., при взаимодействии в растворах, соль НХ может выделяться в виде осадка, как вещество нерастворимое, когда другие три тела остаются в растворе. Оно может превратиться в пар и этим способом также удалиться из круга действия остальных веществ. Предположим теперь, что оно каким-либо образом выделилось из круга действия остальных веществ, тогда наступает вновь взаимодействие, или образование соли НХ и т. д. Так, вследствие физического свойства образующегося тела реакция может дойти до конца при всей незначительности притяжения, существующего между элементами, входящими в состав образовавшегося вещества НХ. Конечно, если оно составлено при этом из элементов, имеющих значительную меру сродства, то окончательное разложение значительно облегчается. Такое представление о ходе химических превращений чрезвычайно ясно прилагается к множеству реакций, исследованных химией, и, что особенно важно, приложение этой стороны учения Бертолле вовсе не требует определения меры сродства, действующего между присутствующими веществами. Напр., действие аммиака на растворы солей, вытеснение, посредством его, основных гидратов, в воде нерастворимых, выделение летучей азотной кислоты с помощью нелетучей [c.314]

Теория разбавленных растворов была разработана Вант-Гоффом в 1885 г. Занимаясь изучением равновесий с целью найти количественное выражение для оценки химического сродства, Вант-Гофф пришел к выводу, что свойства газов, описываемые газовыми законами, можно констатировать и у разбавленных растворов. Когда он работал над вопросом определения максимальной работы разведения растворов, его коллега ботаник Гуго Де Фриз (1848—1935) обратил его внимание на результаты опытов Пфеффера но определению осмотического давления растворов. Ознакомившись с этими результатами, Вант-Гофф пришел к выводу, что метод осмотического давления дает возможность определить притяжение растворенного вещества водой. [c.417]

Эти реакции можно описать, сравнивая сродство к электрону двух видов атомов или молекул (рис. 12-4). В случае реакции (3) металлическая медь Си (тв) реагирует с раствором нитрата серебра, отдавая электроны, а ионы серебра Ag принимают их настолько легко, что равновесие сильно смещается в сторону образования ионов меди Си и металлического серебра Ag (тв). Поскольку неупорядоченность не влияет на образование как исходных веществ, так и продуктов реакции, равновесие должно быть смещено в сторону образования продуктов реакции, так как при переносе электронов энергия понижается. Если реакцию (3) рассматривать как конкуренцию между серебром и медью за обладание электронами, то большая химическая инертность дает серебру преимущество перед медью. [c.303]

Тер.модинамические параметры растворения зависят от химического строения цепи полимера, его гибкости, молекулярной массы, плотности упаковки макромолекул н фазового состояния полимера. Количественно растворяющая способность растворителя по отношению к данному полимеру оценивается по величине термодинамического сродства, мерой которого может служить разность изобарно-изотермического потенциала (AG) раствора и компонентов или разность между химическим потенциалом компонентов в растворе и чистого компонента (A(i,). При самопроизвольном растворении AG<0, А я,< 0. Чем больше абсолютные значения этих величин, т. е. чем дальше находится система от состояния равновесия, тем больше термодинамическое сродство между компонентами полимер — растворитель, тем лучше растворитель. [c.185]

Если процесс крашения продолжается достаточно долго, то между красителем, адсорбированным на волокне, и красителем, остающимся в растворе, устанавливается определенное равновесие. Распределение красителя между этими двумя фазами определяется химическим сродством красителя к волокну, которое зависит от изменения свободной энергии при адсорбции молекулы красителя и количественно может быть оценено при помощи описанных в литературе методов. В этой главе, однако, данный вопрос подробно рассматриваться [c.464]

Сколь бы не разнились химические функции растворенного вещества и растворителя, при низких величинах е образовавшийся ионный ассоциат будет диссоциировать в малой степени, либо не будет диссоциировать вовсе. Напротив, даже при незначительном сродстве растворенного вещества к растворителю при высокой е раствора образующийся ионный ассоциат будет диссоциировать в заметной степени, приводя к сдвигу вправо равновесий предшествующих электролитической диссоциации стадий общей схемы (VII. 13). [c.225]

Как отмечалось выше, изотермы обмена характеризуют зависимость содержания иона в мембране от его содержания в смешанном равновесном растворе. Большую роль при установлении ионообменного равновесия играют специфические свойства ионов, проявляющиеся при взаимодействии с ионообменным материалом, в частности с фиксированными зарядами и матрицей. Факторами, наиболее сильно влияющими на равновесие, являются величины зарядов ионов и их химическое сродство с природой фиксированных групп. Известно [3], что ионообменное равновесие описывается термодинамическим уравнением изотермы обмена, получившим название уравнения Никольского [c.179]

Первые попытки (начало ХУП1 в.) дать количественную оценку способности различных веществ вступать в химическое взаимодействие были основаны на представлении Об определенной связи между силой химического сродства и состоянием веществ и их составом. Эти попытки привели к систематизации материала в таблицах сродства , в которых сначала приводилась взаимная последовательность сродства веществ, а позднее появились и количественные соотношения. По мере накопления данных обнаружилось много исключений из этих таблиц. Поэтому сама идея их составления в конце концов была поставлена под сомнение, в чем большую роль сыграло введение Бертолле понятия о химическом равновесии и предположения о том, что течение реакции зависит и от количества реагирующих веществ. Однако Бертолле ошибочно отрицал постоянство состава химических соединений, причислив к ним и растворы. Эта ошибка, возможно, явилась причиной того, что правильные идеи Бертолле долгое время оставались непризнанными лишь в 60-х годах прошлого столетия они получили дальнейшее развитие. [c.380]

Теория разбавленных растворов была разработана Я. Вант-Гоффом в 1885 г. Имея в виду оценку величины химического сродства в растворах и познакомившись с экспериментальными данными Ф. Пфеффера, Я. Вант-Гофф пришел к выводу, что метод осмотического давления дает возможность определить притяжение растворенного вещества растворителем. В своей широкоизвестной работе Химическое равновесие в системах газов и разведенных растворов (1885) Я. Вант-Гофф рассмотрел с термодинамических позиций использование законов Р. Бойля и Ж. Гей-Люссака к разведенным растворам и показал, что уравнение Клапейрона применимо к расчету осмотического давления [c.165]

Во второй и третьей частях главное внимание уделено химическому сродству. Разумеется, вопросы кинетики не менее (а зачастую даже более) важны, чем вопросы статики процессов. Однако если принять во внимание специфику и большое разнообразие кинетических факторов, а также огромную сложность учета их влияния на реакционную способность веществ, изменение представлений о механизме протекания процессов по мере углубления наших знаний и, наконец, то обстоятельство, что бол1 шинство подлежащих рассмотрению вопросов связано со статикой различных процессов, то этот выбор вряд ли можно счесть спорным. Действительно, и закон действующих масс, и принцип Ле Ша-телье, и многие свойства растворов (в их числе растворимость, температуры отвердевания и кипения, давление пара), и процессы в них (диссоциация, нейтрализация, сольватация, комплексообразование, гидролиз и т. д.) — это прежде всего проблемы равновесия. Вместе с тем надо отчетливо показать, что вопросы статики и кинетики — это проблемы возможности и действительности и что значение энергетиче- [c.4]

Чтобы излагаемые далее сведения о ходе двойных соляных разложений приобрели надлежащую связь с другими ныне господствующими химическими сведениями, необходимо напомнить хотя вскользь обратимость многих реакций и явления диссоциации, так как только в такой связи выступает общность начал, действующих при всяком химическом воздействии. Если соль МХ с солью ЫУ дает соли М КХ, но в то же время соли МУ и НХ способны дать МХ Ц-НУ, то очевидно, что между двумя противоположными реакциями должно где-то наступить равновесие, достигаемое в одинаковой мере, с которой бы стороны мы ни начали, если все вещества МХ, ЫУ, МУ и ЫХ находятся в одной — однородной или гомогенной,— среде, напр., в растворе, и относительные количества элементов одинаковы. Здесь содержится узел различия пониманий Бергмана и Бертолле первый учил, что мерою сродств определяется окончательная реакция с образованием нацело МУ -Ь - -МХ, если сродства происходящих тел, т.-е. М к У и N кХ более сродств взятых тел, т.-е. МкХиНкУ, а потому обратная реакция — не мыслима, т.-е. МУ 4- ЫХ не дает нисколько МХ ЫУ, так как слабое не может преодолевать более сильное. Бертолле же роль сродства видел только в распределении, давая и слабому свое значение в общей конкуренции. И хотя, по существу дела, не имеется никаких средств прямо мерять силу сродства, тем не менее сама логика дела, а также наблюдаемые явления заставляют нас ныне отдавать предпочтение понятиям Бертолле, и если между взятыми веществами, напр., кислородом [и водородом], нет реакции, это еще не значит, что между элементами, образующими эти тела, нет химических сродств, или они очень малы, чтобы преодолеть существующее равновесие, а это значит, что нет условий реагирования когда же они наступят, то произойдет равновесие и распределение, ко- [c.306]

При тщательном рассмотрении приведенных выше результатов возникает еще один вопрос. Это касается возможности образования химического соединения между особыми участками полииона (в данном случае СОО -группами) и противоионами. Обычно сродство между свободными ионами, такими, как СНдСОО и Ма , очень мало, но тем не менее некоторое сродство имеет место, на что указывает образование ионных пар в неводных растворах, а также отклонения от идеальности у растворов солей при высоких концентрациях. Например, Харнед и Оуен установили, что в водной среде константы равновесия [c.570]

Гульдберг и Вааге еще в 1862 г.предприняли большое экспериментальное исследование, пссвященное равновесиям в гетерогенных системах, содержащих твердую фазу в контакте с раствором. На основе приблизительно 30Q экспериментальных определений они установили, что скорость реакции пропорциональна действующей массе веществ, вступающих в реакцию. Впрочем, они говорили о химической силе , которая равна произведению активной массы на константу сродства. Эта химическая сила , по Гульдбергу и Вааге, может быть измерена скоростью реакции. В случав обратимых реакций, равновесие будет достигаться тогда, когда химические силы прямой и обратной реакции оказываются равными . [c.437]

Ван т-Го фф (Van t Hoff) Якобус Генрикус (1852—1911) — голландский химик. Ещё до окончания университета В.-Г. в небольшой брошюре изложил идеи, которые он развил впоследствии в новый раздел химии — стереохимию. Важное значение имеют работы В.-Г. по растворам, в которых он выяснил связь между осмотическим давлением, упругостью пара и точками замерзания и кипения. В.-Г. ввёл в науку понятие о подвижном равновесии и показал, что мерой химического сродства является убыль свободной энергии системы в результате реакции. [c.156]

Выбор скорости и условий проведения процесса растворения является технологической задачей. Основной же физико-химической задачей, решаемой на данной стадии производства микрофильтров, является получение полностью совместимой и устойчивой во времени смеси растворителя и полимера. Совместимость и постоянство характеристик смеси полимера и низкомолекулярной жидкости зависят от химической природы (сродства) компонентов, их соотношения и внешних факторов (температура, механическое или гидромеханическое поле). Аналитического решения эта задача не имеет. Для описания систем полимер — низкомолекулярная жидкость (или жидкости) часто используют топологический метод анализа, сводящийся к построению диаграмм фазового равновесия. Принципы этого метода анализа будут рассмотрены при обсуждении проблем формования мнкрофильтров. В данном случае целесообразнее остановиться на подборе растворителей полимеров и влиянии некоторых характеристик растворов на свойства микрофнльтров. [c.25]