Основы молекулярной теории растворов

Основы молекулярной теории растворов [c.214]

Сторонники физической теории растворов трактовали образование раствора как суммарный результат молекулярного движения и взаимного сцепления частиц, т. е. полагали, что при растворении доминируют физические процессы смешения веществ друг с другом. Наоборот, приверженцы химической теории подчеркивали преобладающую роль взаимодействия между различными частицами в растворе, полагая, что силы, действующие в растворах, чисто химические, только менее интенсивные. Эти крайние точки зрения дополняют друг друга. Поэтому правильнее было бы не противопоставлять их, а объединять, подчеркивая при этом, что в зависимости от природы компонентов растворов и условий их образования (соотношение между веществами, температура, давление) влияние физических и химических факторов может быть различным. Основу современной теории растворов и составляет синтез этих точек зрения. Единое представление о растворах бьию дано Д. И. Менделеевым. Рассматривая растворы как смеси непрочных химических соединений определенного состава, находящихся в состоянии частичной диссоциации, он подчеркивал необходимость создания общей теории растворов, способной объяснить с единой точки зрения все наблюдаемые факты. [c.133]

Методы расчета равновесий жидкость — пар все в большей степени базируются на физически обоснованных моделях жидкой фазы, на новых вариантах уравнений состояния. Для более глубокого знакомства с теоретическими основами методов можно рекомендовать монографию Н. А. Смирновой Молекулярные теории растворов (Л. Химия, 1987 г.). [c.4]

Цель этой книги—помочь читателю преодолеть этот разрыв, ознакомить с основами статистико-термодинамических методов, применяемых в современной теории растворов, с результатами, достигнутыми молекулярной теорией растворов, и, таким образом, сделать доступными для читателя научные материалы по молекулярной теории растворов, публикуемые в периодической литературе. [c.8]

Современная теория растворов представляет собой синтез и дальнейшее развитие достижений химической и физической теории растворов XIX века на основе методов и представлений физики и теоретической химии XX столетия. Характерной особенностью современной теории растворов является проникновение в нее методов теоретической физики, создающих возможность количественного расчета свойств растворов и процессов, в них протекающих. Современную молекулярную теорию растворов можно рассматривать как один из разделов молекулярной физики, тесно соприкасающийся с химией ). [c.28]

Основной задачей молекулярной теории растворов является расчет термодинамических функций и уравнений состояния на основе данных о свойствах веществ, составляющих раствор. Математически задача сводится к расчету статистического интеграла в случае классической статистики Максвелла-Больцмана или суммы по состояниям в случае квантовой статистики [c.118]

Значительный интерес представляют также методы теоретической оценки величины коэффициента разделения, в основе которых лежат те или иные положения молекулярной теории растворов. Эти методы в настоящее время успешно развиваются и можно ожидать, что в перспективе в ряде случаев они смогут успешно конкурировать с экспериментальными методами. [c.35]

Осмотические давления растворов электролитов и концентрированных растворов высокомолекулярных веществ с молекулярной массой вплоть до нескольких десятков тысяч существенны и должны учитываться при расчете движущей силы процесса обратного осмоса и ультрафильтрации. Однако в литературе отсутствуют обобщенные рекомендации по расчету осмотического давления для растворов высокомолекулярных веществ. Ниже рассмотрены основные методы расчета осмотических коэффициентов и приведены формулы для определения осмотического давления, полученные на основе различных теорий растворов электролитов и неэлектролитов. [c.147]

С современных позиций подробно изложены представления о полимерном состоянии вещества, о молекулярных массах и молекулярно-массовых распределениях, размерах и статистическом описании изолированных полимерных клубков, охарактеризована структура кристаллических и аморфных полимеров, детально обсуждены особенности стеклообразного и кристаллического состояний. Специальные разделы книги посвящены молекулярным механизмам и кинетике реакций синтеза, химической модификации и деструкции полимеров. Хорошо изложены основы термодинамической теории растворов. В отдельной главе рассмотрены свойства и применение эластомеров, волокнообразующих полимеров пластических масс. Описаны экспериментальные методы исследования и основные методы переработки полимеров. Таким образом предлагаемая книга вводит читателя во многие важнейшие разделы современной науки о полимерах. Однако в ней отсутствует информация о полиэлектролитах. [c.5]

Таким образом, классическая гидродинамическая теория электропроводности позволяет сделать )яд выводов, которые согласуются с опытными данными, предлагая их вероятное истолкование. В то же время вследствие упрощающих допущений, положенных в ее основу, эта теория не способна дать картину молекулярного механизма миграции ионов и выяснить природу его элементарного акта. Она не объясняет результаты многих наблюдений, иногда даже противоречит им, не позволяет провести количественные расчеты основных величин, определяющих перенос электричества через растворы электролитов. В этом отношении заметным шагом вперед была статистическая теория, сохранившая предположение о растворе как о континууме с неизменными свойствами, но принявшая в расчет существование межионного взаимодействия. [c.120]

Еще более разительный контраст в величине осмотического давления мы увидим, если подсчитаем на основе молекулярно-кинетической теории, чему должно быть равно осмотическое давление таких коллоидов, как, например, золь сернистого мышьяка. Если принять диаметр частиц равным 200 А, то для 1%)-ного раствора ири комнатной температуре расчет приводит в этом случае к величине я = 0,035 см вод. ст., т. е, 0,026 мм рт. ст. Столь незначительные эффекты чрезвычайно трудно измеримы на опыте, тем более что влияние даже весьма незначительных примесей истинно растворенных веществ может перекрыть этот эффект. [c.511]

Количественное изучение явления седиментации дает возможность получить много весьма валяных сведений об изучаемом коллоиде, и прежде всего о размерах его частиц. Изучая седиментацию суспензии гуммигута, Перрен на основе молекулярно-кинетических представлений определил (1908—1910) число Авогадро /Уа. При этом были получены значения N к, близкие к полученным другими методами это явилось блестящим подтверждением универсальности молекулярно-кинетической теории и ее применимости к коллоидным растворам. [c.514]

Если частицы дисперсной фазы достаточно малы, то обнаруживается их участие в тепловом движении. Это обусловливает в дисперсных системах такие явления, свойственные молекулярным растворам, как диффузия и осмос. Область коллоидной химии, изучающая эти явления, стала уже классической. Она получила значительное теоретическое развитие в работах Эйнштейна и Смолуховского и послужила основой для формирования ряда разделов современной физики и физической химии теории флуктуаций, микроскопической теории диффузии. Вместе с тем экспериментальные исследования молекулярно-кинетических свойств дисперсных систем, проведенные Перреном, Сведбергом и другими учеными, подтвердили правильность представлений материалистического естествознания, лежащих в основе молекулярно-кинетической теории тем самым эти исследования содействовали выходу из философского кризиса в физике, возникшего на рубеже XIX и XX вв. Это обусловливает общенаучное, мировоззренческое значение теории молекулярно-кинетических свойств дисперсных систем. [c.140]

Из сказанного следует, что введение новой функции активности является формальным приемом, упрощающим термодинамические соотношения и позволяющим проводить расчеты равновесий с участием реальных растворов. Понятие активности само по себе не вскрывает механизма меж-частичного взаимодействия в растворах, его недостаточно для полного описания системы, которое возможно лишь на основе молекулярно-статистических представлений. Однако измерения активности как для решения конкретных задач, так и для систематизации опытных данных, необходимы для развития теории растворов. [c.137]

Уравнение изотермы сорбции Лэнгмюра выведено на основе молекулярно-кинетической теории и представлений о мономолекулярном характере процесса сорбции. В применении к растворам оно имеет вид [c.67]

В процессе развития науки о дисперсных системах отдельные ее разделы выделились в самостоятельные научные дисциплины теория броуновского движения, послужившая основой молекулярной и современной статистической физики развитие более общих представлений о природе растворов, которые включают в себя как частный случай учение об истинных растворах низкомолекулярных веществ физико-химия полимеров и их растворов и, наконец, реология — наука о деформационных свойствах материалов, обобщающая учение о деформации (течении) жидкостей, упругих материалов (физико-химическая механика) и промежуточных по свойствам материалов, к числу которых относятся многие дисперсные системы. [c.6]

Количественное описание взаимодействия дисперсных частиц принципиально возможно па основе современного учения о поверхностных силах и сводится к определению потенциальной энергии частиц или, иначе, к установлению баланса действующих между ними сил. Эта задача на основе общей концепции расклинивающего давления тонких жидких слоев была сформулирована в 1937 г. Б. В. Дерягиным. Им был разработан метод расчета свободной энергии и сил, действующих между двумя заряженными поверхностями в растворах сильного электролита, и показано, что при определенных условиях возможно появление на кривой потенциальной энергии взаимодействия второй энергетической ямы на относительно далеком расстоянии от поверхности [1]. При учете молекулярных сил притяжения Ван-дер-Ваальса— Лондона и ионно-электростатических сил отталкивания установлены общие закономерности взаимодействия в низкоконцентрированных растворах электролитов двух пластин и с некоторыми ограничениями двух одинаковых шаров, и на этой основе разработана теория устойчивости и коагуляции коллоидов [1—6]. Последняя была распространена на взаимодействие трех плоских частиц [c.130]

Для развития теории растворов существенное значение имеет экспериментальное-изучение термодинамических свойств растворов, в том числе таких, как изменения свободной энергии, энтальпии, энтропии при образовании раствора из чистых компонентов. Накопление и обобщение данных о термодинамических свойствах позволяет найти общие закономерности и выделить группы растворов, подчиняющихся этим закономерностям. Подобные данные являются также основой для проверки модельных представлений о строении растворов и результатов статистико-молекулярных расчетов. [c.119]

На основе сведений о мен<молекулярном взаимодействии, а зачастую также и сведений о структуре раствора в теории растворов строится молекулярная модель раствора. Эта модель всегда является упрощенной. Строя модель, стремятся отразить прежде всего характерные особенности, присущие данной группе растворов. Например, в теории разведенных растворов электролитов предполагается, что растворитель представляет собой некоторую среду с диэлектрической проницаемостью В, в которой движутся заряженные сферические частицы—ионы. В теории строго регулярных растворов молекулы представляют в виде шариков, распределенных по узлам кристаллической решетки и взаимодействующих между собой с помощью короткодействующих центральных сил. В теории растворов высокополимеров часто допускают, что силы межмолекулярного взаимодействия не играют определяющей роли и свойства раствора зависят главным образом от размеров и формы молекул, которые оказывают существенное влияние на рост энтропии при образовании раствора из компонентов. [c.26]

Изложенную здесь решеточную теорию растворов молекул неодинаковых размеров следует рассматривать как грубое приближение к действительности. Модель, положенная в основу теории, как мы видели весьма несовершенна. Методы расчета также нельзя считать строгими. Тем не менее эта теория оказывается весьма полезной, так как с помощью простых методов удается хотя бы и приближенно учесть влияние различных молекулярных факторов на термодинамические свойства растворов и, следовательно, проложить путь для дальнейших более строгих и полных исследований. [c.368]

В настоящей книге рассмотрены экспериментальные и теоретические основы ряда радиофизических и оптических методов изучения теплового движения молекул и строения индивидуальных жидкостей и растворов неэлектролитов. Описаны некоторые результаты исследований жидких систем, не и.меющих межмолекулярной водородной связи, выполненных автором и его сотрудниками в лаборатории растворов химического факультета МГУ. На основании этих результатов проанализирован ряд проблем молекулярной теории жидкого состояния вещества. [c.5]

Эти уравнения описывают вязкое течение расплавов и растворов полимеров на основе молекулярной теории. Под воздействием внешних сил (сдвиговых) макромолекулы перемещаются обратимо и необратимо относительно друг друга. Основанием для таких перемещений служит распределение энергии между макромолекулами. Согласно [63], при этом имеют место сл ед у. ющи е 3 а коно м ерности. [c.30]

Молекулярная теория растворов, не будучи вполне строгой, все н 0 дает целый ряд полуэмпирических моделей, которые могут служить основой для обсуждения кинетики реакций в растворах. Для целей последующего обсуждения удобно разделить растворы на два класса растворы, в которых взаимодействие между соседними частицалги порядка кТ или меньше (слабое взаимодействие), и растворы, в которых такие взаимодействия больше кТ (сильные взаимодействия). Как будет показано позднее, это соответствует делению реакций в растворах на неионные и ионные. В последующих разделах рассматриваются в первую очередь неионные системы. [c.424]

В те же годы Штаудингером было доказано, что макромолекулы являются продуктами полимеризации и поликонденсацни мономеров с образованием ковалентных связей. Он ввел понятия степенн полнмеризации и статистической молекулярной массы. Одновременно разными исследователями было установлено, что сольватация макромолекул почти не отличается от сольватации мономеров. Оказалось, что особенности в поведении полимеров связаны не только с большим размером молекул, но и с гибкостью полимерных цепей, нследствне чего макромолекулы способны принимать большое число конформаций. Учет этих конформаций лежит в основе созданной Марком и Куном (1928) кинетической теории изолированной макромолекулы и разработанной Хаггинсом и Флори статистической термодинамики растворов полимеров. В результате этих исследований было доказано, что лиофильность молекулярных коллоидов (растворов полимеров) объясняется не столько взаимодействием с растворителем, сколько энтроиинной составляющей, обусловленной многочисленными конформациями макромолекулы, свернутой в клубок. [c.310]

Пособие соответствует программе по физической и коллоидной химии для фармацевтических вузов и фармацевтических факультетов медицинских институтов. Изложены основы химической термодинамики, теория растворов, фазовые равновесия, электрохимия, химическая кинетика, гомогенный и гетерогенный катализ, молекулярная спектроскопия, физикохимия поверхностных явлений, свойства коллоидных систем. аэ юзоли и порошки, суспензии и эмульсии, поверхностно-активные и высокомолекулярные вещества. Показано значение физической и коллоидной хнмии для фармации. [c.2]

Большое место в книге занимает рассмотрение теории растворов полимеров. Это вызвано, во-первых, тем, что волокна и пленки част(з форм ются т концектрированных растворов, в которых возникают структуры, определяющие свойства изделия. Во-вторых, процессы растворения и набухания лежат в основе взаимодействия полимеров с различными веществами жидкостями и парами), Знание теории разбавленные растворов очень важно для понимания методов определения молекулярного веса и формы молекул полимера. Значительное ввимание уделенное растворам полимеров, объясЕ1яется также и тем, что автор книги сам работает в этой области. [c.11]

Дальнейшее развитие каталитического синтеза теперь должно происходить лишь на основе совершенствования теории и методов изучения элементарных актов механизма реакций. Есть все основания считать, что уже в ближайшее время станет возможным посредством новейших физических и физико-химических методов глубже троникать в химизм процессов и надежнее определять механизм реакций. Это позволит полнее использовать инструмент существующих теорий для управления соответствующими процессами и, кроме того, объединить различные теории, отражающие разные стороны процессов. Очевидно, первоочередная задача теории катализа будет заключаться в том, чтобы вскрыть закономерности участия непрерывной формы организации вещества в химических реакциях, в частности, полнее изучить конкретные проявления матричного эффекта (в том числе и в гомогенных процессах) и его взаимную обусловленность с другими эффектами катализа. Не исключена возможность, что в основе матричного эффекта может находиться не только стерео-химическое соответствие между молекулой реагента и катализа-тором-бертоллидом, но и своеобразное энергетическое соответствие, которое проявляется в направляющем или ориентирующем действии энергетических ям , ложбин , каналов , пик и т. д. бертоллида по отношению к электронной структуре молекулы реагента. Если это так, тогда принципы матрицирования, а следовательно, и ориентирующего действия в известных пределах должны быть перенесены и на гомогенный катализ в растворах носителем матриц здесь могут быть стабильные структурные единицы растворов или вообще различного рода молекулярные соединения. Однако все это еще только задачи, или, как говорил Бутлеров,— большое поле для пытливого ума . [c.410]

С развитием современных физических методов исследования, видимо, настало время, когда задача, поставленная еще Ломоносовым, может быть решена и количественная молекулярная теория жидкостей и концентрированных растворов может быть построена на прочных физических основах, а не на жалком оснотании качественных гипотез о притяжении или ассоциации молекул. [c.11]

Научные работы посвящены исследованию пoликoJ дeн aции и физике полимеров, показал, что в поликонденсационных процессах реакционная способность функциональных групп не зависит от длины цепи взаимодействующих молекул (принцип Флори), Исследовал (1941 — 1952) кинетику трехмерной поликонденсации и молекулярно-массовое распределение образующихся при этом полимеров. Дал математическое описание условий нахождения в таких системах точки гелеобразования. Показал, как из данных по набуханию полимеров можно получить информацию о строении макромо-лекулярных сеток и термодинамические параметры взаимодействия полимера с низкомолекулярной жидкостью. Предложил теорию растворов полимеров на основе квазикристаллической модели, что [c.522]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология