Растворы физико-химический анализ

Подробнее методы физико-химического анализа будут рассмотрены в разделе Гетерогенные фазовые равновесия , здесь же ограничимся лишь краткой характеристикой использования физико-химического анализа при исследовании химических взаимодействий в растворе. [c.165]

Данные о разл. процессах, протекающих в водно-солевых системах, о р-римости солей при их совместном присутствии в зависимости от т-ры, давления и концентрации, о составе твердых и жидких фаз м. 6. получены при изучении диаграмм р-римости водно-солевых систем (рис. 1, 2 см. также Растворы, Физико-химический анализ). [c.377]

Диаграммы состояния дают возможность, как это ясно из изложенного выше, выявить наличие химических соединений в системе, состав этих соединений, их способность к диссоциации при плавлении. Все эти данные оказывается возможным получить на основании анализа кривых, описывающих зависимость температуры появления новой фазы от состава системы. Изучение графиков, описывающих зависимость какого-либо физического свойства системы от ее состава, является задачей физико-химического анализа. Идея подобного способа исследования сложных систем принадлежит Д. И. Менделееву. В настоящее время физико-химический анализ широко используется для исследования не только однородных растворов, но и сложных многокомпонентных многофазных систем. [c.390]

Необходимо отметить особую ветвь в изучении растворов — физико-химический анализ. Этой обширной области, созданной на базе трудов Д. И. Менделеева и Н. С. Курнакова, в нашей стране посвятило свою деятельность очень большое число исследователей. К сожалению, у отдельных представителей этого направления иногда намечается тенденция к известному формализму, к выдвиганию на передний план чисто геометрических представлений с забвением реальных процессов и явлений в растворах. Задача советских химиков — сохранить классические основы, заложенные Н. С. Курнаковым, но творчески развивать их в свете современных представлений и возможностей. [c.17]

Весьма важный раздел физической химии неводных растворов— физико-химический анализ жидких систем преимущественно развивался советскими исследователями. [c.16]

Наличие и состав химических соединений в растворе в отдельных случаях могут быть установлены с помощью измерения макроскопических (суммарных) свойств раствора в их зависимости от состава. Соответствующий метод носит название физико-химического анализа. [c.165]

Графический метод обладает преимуш,еством наглядного представления о взаимной связи между изучаемыми величинами и позволяет непосредственно осуш,ествлять ряд измерительных и вычислительных операций (интерполяция, экстраполяция, дифференцирование, интегрирование). Он дает возможность сделать эго, и зачастую с достаточно высокой точностью, не прибегая к расчетам, которые могут оказаться сложными и трудоемкими, а подчас и невозможными вследствие того, что некоторые зависимости не всегда можно облечь в математическую форму. Чертежи облегчают сравнение величин, позволяют непосредственно обнаружить точки перегиба (например, при титровании), максимумы и минимумы, наибольшие и наименьшие скорости изменения величин, периодичность и другие особенности, которые ускользают в уравнениях и недостаточно отчетливо проявляются в таблицах. Известно, папример, что метод физико-химического анализа основан именно на построении диаграммы свойство—состав с последуюш,им их анализом эти диаграммы позволяют, в частности, установить степень устойчивости химического соединения, величину и характер отклонения раствора от идеального и т. п. Кроме того, нри помош,и графика можно определить, суш,ествует ли какая-нибудь зависимость между измеренными величинами, а иногда — при ее наличии — найти и ее математическое выражение. [c.441]

Физико-химический анализ как метод исследования был предложен М. В. Ломоносовым, широко применен Д. И. Менделеевым в работах по изучению плотностей растворов и выделен в самостоятельную научную дисциплину Н. С. Курнаковым. [c.288]

Мы ограничимся рассмотрением раздела физико-химического анализа, посвященного изучению зависимости температуры кристаллизации (плавления) исследуемой системы от ее состава термической анализ). Объектами термического анализа служат самые разнообразные системы — различные простые вещества (например, металлы), органические соединения, растворы, смеси солей и т. д. Результатом его проведения является построение диаграммы плавкости. [c.213]

Изучение растворов в настоящее время в значительной степени базируется на использовании методов физико-химического анализа. [c.297]

В основе определения состава сольватов, образующихся в растворах, лежит метод физико-химического анализа, позволяющий установить состав, а в некоторых случаях и свойства образующихся соединений, не выделяя их из раствора. Метод физико-химического анализа состоит в систематическом исследовании зависимости свойств равновесной системы от ее состава. В результате этого исследования строится диаграмма состав — свойство. По Курнакову, физико-химический анализ является количественным измерением равновесных систем, которое дает возможность построить диаграмму состав — свойство и на основании последней делать выводы о взаимодействии между компонентами . [c.222]

При изучении растворов в физико-химическом анализе широко применяется графическое изображение этих зависимостей (физико-химические диаграммы и фигуры). [c.297]

Учение о зависимости свойств многокомпонентных систем (давление пара, температура плавления, внутреннее строение и структура, твердость, электрическая проводимость и др.) и условий их существования от состава получило название физико-химический анализ . Начало и основное развитие это учение получило в работах Н. С. Курнакова и его школы. В физико-химическом анализе широко пользуются геометрическими методами, представляя зависимости графически в виде диаграмм состав — свойство. Переходя к систематическому изложению этого материала, укажем, что совершенно условно диаграммы состав — давление насыщенного пара будут рассмотрены в главе V после описания общих свойств жидких растворов. [c.115]

Более удобен метод термического анализ.а, который является частным случаем физико-химического анализа. В основе термического анализа лежит экспериментальное установление температур фазовых превращений, наблюдающихся при медленном изменении температуры изучаемой системы. Наступление того или иного фазового превращения отмечается либо визуально, что возможно для прозрачных растворов и при не слишком высоких температурах, либо путем изучения площадок и перегибов на кривых зависимости температуры от времени. Последний способ более универсален и получил широкое распространение, особенно после работ Н. С. Курнакова. [c.155]

Ряд исследователей высказывают мнение, что для очень концентрированных растворов, являющихся, но существу, смесями двух веществ, понятие эквивалентной электропроводности себя изживает. В этих условиях с.ле-дует пользоваться удельной электропроводностью и для выяснения зависимости электропроводности от состава лучше пользоваться обычными методами физико-химического анализа, т. е. строить диаграммы удельной проводимости как функции от состава. [c.136]

Направленная кристаллизация используется и в физико-химическом анализе для построения диаграмм состояния или уточнения их углов при работе с разбавленными растворами. Так, определив методом направленной кристаллизации равновесный коэффициент разделения заданной смеси основное вещество — примесь, нетрудно построить для интересующего нас концентрационного интервала линию солидуса при известной линии ликвидуса, полученной, например, методом дифференциального термического анализа. При решении вопроса о существовании области твердых растворов в бинарных системах с малым содержанием одного из компонентов она даже имеет преимущество в точности по сравнению с таким классическим методом, как метод дифференциального термического анализа. Направленную кристаллизацию применяют и для кристаллизационного концентрирования примеси при анализе веществ особой чистоты. [c.117]

Значительный вклад в развитие физической химии внесли русские ученые Г. И. Гесс (1802—1850 гг.) — автор выдающихся исследований по термохимии, Д. И. Менделеев (1834— 1907 гг.), В. Ф. Алексеев (1852—1919 гг.), И. А. Каблуков (1857—1942 гг.) — своими работами в области теории растворов, Н. С. Курнаков (1860—1941 гг.) — основоположник физике-химического анализа, Н. А. Шилов (1872—1930 гг.) — в области адсорбции и химической кинетики, В. А. Кистяковский (1865—1952 гг.) — в электрохимии. [c.4]

Метод физико-химического анализа, основанный на изучении зависимости плотности от состава раствора, оказался малоэффективным. Тем не менее идея Д. И. Менделеева нашла широкое развитие в других методах физико-химического анализа, использующих зависимости некоторых термодинамических свойств раствора от его состава. [c.95]

Один из первых примеров физико-химического анализа растворов можно найти в исследованиях Д. И. Менделеева по плотностям водных растворов серной кислоты и этилового спирта (1887). Д. И. Менделеев рассматривал растворы как смеси непрочных химических соединений определенного состава, находящихся в состоянии диссоциации. Изучая плотности растворов в зависимости от состава, Менделеев искал особые точки , которые указывали бы на состав определенных химических соединений. Такие точки он нашел на графиках производных плотности по составу dfIdW в зависимости от состава, выраженного в весовых долях (U7). [c.165]

Критика положений физико-химического анализа Сторонкиным основана на выдвинутом им принципе качественного своеобразия определенных соединений. Он состоит в том, что качественно различным химическим составам отвечают различные зависимости физических, и в частности термодинамических, свойств от параметров состояния . Если вещества А и В при смешении образуют недиссоциированное соединение АВ, то растворы А + АВ и В АВ будут иметь качественно различные химические составы и будут различаться характером зависимости свойств от соответствующих параметров. В связи с этим Сторонкин отвергает принцип непрерывности и считает, что причиной появления сингулярных точек на диаграммах состав — свойство является переход скачком от одного закона изменения структуры раствора к другому закону. Другими словами, при переходе от раствора А + АВ к раствору В 4- АВ происходит скачок в характере зависимости свойств растворов от состава. В связи с этим Сторонкин считает, что особые точки диаграмм состав — свойство — сингулярные точки в обычном понимании являются точками пересечения различных кривых, изображающих различные зависимости свойств растворов от концентрации. [c.223]

Необходимо здесь отметить, что хотя для физико-химического анализа гомогенных систем представления, развитые Сторонкиным,имеют определенный интерес, однако, как справедливо указывал Аносов, растворы, состоящие только из недиссоциированного соединения АВ и А или В, являются только частным случаем. Обычно образовавшееся соединение частично диссоциирует, и даже чистые компоненты А и В уже представляют смесь различных видов молекул, свойства которых определяются различными уравнениями связи. Диаграмма состав — свойство является совокупностью равновесных кривых для каждого вида молекул, образующих систему. [c.223]

Во многих случаях физико-химический анализ указывает на взаимодействие в растворе, но не дает указания на состав образующегося соединения. Диаграмма не имеет сингулярных и вообще особых точек, а характеризуется лишь отклонением от аддитивности. Это особенно часто имеет место при взаимодействии ассоциированных компонентов. [c.224]

Как правило, при физико-химическом анализе жидких систем наблюдается следующее соотношение. Если нет химического взаимодействия между компонентами, то в соответствующих координатах существует линейная зависимость между свойствами и составом раствора. При этом к выбору координат надо относиться осторожно. Следует выбрать такие координаты, при которых для компонентов, не взаимодействующих между собой, получилась бы прямая линия. Если и в этих координатах наблюдаются отклонения от линейной зависимости (положительные и отрицательные), то это указывает на взаимодействие между компонентами. Во многих случаях нельзя установить состав образующихся продуктов присоединения. Это может быть результатом ряда причин. Может образовываться ряд соединений определенного состава, например АВ, АВз, АВд и т. д. Если энергии образования этих соединений близки, в растворе будет находиться одновременно ряд соединений, и на диаграмме не будет наблюдаться сингулярных точек, [c.224]

Следовательно, для любой изоконцентраты величина 0 или величина = = 2 указывает на действительную величину суммарной моляльности, хотя аналитическая моляльность раствора остается неизмененной. Это позволяет с успехом использовать криосконические данные для физико-химического анализа. [c.226]

Физико-химический анализ, оптические и другие методы исследования растворов кислот, оснований и солей в воде, спиртах, кетонах и т. д. показывают, что недиссоциированные молекулы электролитов взаимодействуют с растворителем, образуя с ним одно или несколько непрочных продуктов присоединения определенного состава, находящихся в состоянии диссоциации. Характер взаимодействия между ними находится в точном соответствии с представлениями Менделеева. [c.247]

Способность глин к ионному обмену наиболее наглядно можно проследить на следующем опыте. Хромовуьэ модификацию исследуемой глины, получаемую при выдерживаг[ии глины в 1 н. растворе солей трехвалентного хрома с последующим отмывом, просушиванием и диспергированием, помещают в прибор по набуханию с таким расчетом, чтобы вода или раствор какой-либо соли могли фильтроваться через глину и накапливаться выше пробы, чтобы легко можно было наблюдать измен(шие их окрашивания. Поместив одну из проб в дистиллированну воду, можно видеть, что прошедшая через пробу вода не изменяет своей окраски и химический анализ не обнаруживает ионов трехвалентного хрома. Если же вместо воды в другом опыте взять бесцветный раствор хлоридов натрия или кальция, то над или год пробой глины будет накапливаться раствор, имеющий зеленоватый или изумрудный цвет, что свидетельствует о наличии в этой части раствора ионов трехвалентного хрома, вытесненных и заме1ценных ионами натрия или кальция. Химическим или физико-химическим анализом моншо определить количество вытесненного трехвалентного хрома, которое эквивалентно количеству поглощенного натрия или кальция. [c.11]

В основе физико-химического анализа лежит исследование зависимости физических свойств системы от ее состава или внешних условий. Это позволяет обнаружить и изучить происходящие в системе химические изменения. Физико-химический анализ как метод исследования был предложен М. В. Ломоносовым. Этот метод широко использовал Д. И. Менделеев при изучении плотности растворов. Основополагающие теоретические и экспериментальные работы Б области физико-химического анализа, превративище его в самостоятельную научную дисциплину, принадлежат Н. С. Курнакову. [c.135]

Использование плотностей и их производных в целях физико-химического анализа растворов оказалось малоплодотворным, так как эта величина мало чувствительна к химическим взаимодействиям в системе. Однако сама идея метода. [c.165]

Добыча и переработка растворимых природных солей (галлургия) основана на сочетании процессов выщелачивания, выпаривания, кристаллизации и обезвоживания при обработке природных солевых растворов. Этими приемами достигается разделение солевых систем на индивидуальные соли. Научной основой галлургии служат работы Л. Г. Вант-Гоффа, Н. С. Курнакова п их школ по физико-химическому анализу солевых систем, в котором изучается связь между составом, состоянием и свойствами этих систем. Диаграммы растворимости позволяют установить условия кристаллизации солей из растворов. [c.140]

Таким образом, физико-химический анализ однофазных жидких систем дает в отдельных случаях отчетливые указания на существование определенных химических соединений. Большей же частью, когда образуется, по-видимому, несколько соединений, к тому же сильнодиссоциирующих, физико-хими-ческий анализ не дает ясных результатов и существование определенных соединений в растворе не может быть установлено этим методом с достаточной достоверностью. [c.166]

С рядом весьма сложных диаграмм состояния приходится встречаться не только в случае сплавов металлов, но и при изучении силикатов, т. е. соединений, в состав которых входят группы (ионы) 51тО . Окись кремния в сочетании с окислами различных других элементов образует ряд весьма разнообразных систем, которые служат материалом для изготовления цемента, огнеупоров, керамики, стекол, катализаторов или подкладок для катализаторов. Изучению структур силикатов посвящено очень много работ, в которых используются разнообразные методы, в том числе и методы физико-химического анализа. Диаграммы состояния силикатных систем бывают очень сложны вследствие образования ряда промежуточных соединений из основных компонентов системы и вследствие способности многих соединений, а также и исходных компонентов переходить по мере охлаждения от одной кристаллической модификации к другой. Кроме того, в силикатных системах нередко образуются твердые растворы. [c.418]

Эта реакция бнмолекулярпа в ацетоне или уксусной кислоте. Одиако 13 разбавленном водном растворе она протекает как реакция первого порядка п практически до конца (принадлежит к классу псевдомоио-молекулярпых реакций). Кинетику этой реакции следует изучать методами физико-химического анализа. К наиболее удобным методам относится метод измерения электроироводности в течение реакции, который позволяет непрерывно наблюдать за ходом реакции без отбора проб. Электропроводность системы со временем значительно возрастает вследствие образования уксусной кислоты. [c.368]

Физико-химический анализ широко использует диаграммы состояния, которые показывают зависимости физических сво11ств от состава систем в состоянии равновесия. Физико-химический анализ такл<е широко использует сопоставление одно1 о с другим различных физико-химических свойств сложных систем. Физико-химический анализ как отрасль химической науки зародился в России во второй половине XIX в. и связан с работами Д. И. Менделеева по изучению зависимости плотности от состава различных вОлТ-иых растворов. Построенные Менделеевым диаграммы зависимости плотности от состава для различных водных растворов показали, что производная плотности по составу на определенных участках концентраций непрерывно изменяется с изменением состава раствора и претерпевает разрыв в точках, соответствующих составу образующихся в растворе определенных химических соедииений. Анализ этих диаграмм дал Менделееву основание для развития химической (сольватной) теории растворов, предусматривающей образование в растворах определенных химических соеди-нени . [c.166]

Д. И. Менделеев (1886 г.) на основе собственных наблюдений и накопившихся к тому времени многочисленных экспериментальных данных пришел к выводу, что неопределенные соединения являются настоящими химическими соединениями, лишь находящимися в состоянии диссоциации. Эта идея получила дальнейшее развитие только в начале нашего века в работах Н. С. Курнакова, утверждавшего, что индивидуальные химические соединения могут иметь как постоянный, так и переменный состав. Первые он назвал дальтонидами, вторые — бертоллидами (в честь основоположников химической науки Дальтона и Бертолле). Методами физико-химического анализа Курнаков установил, что состав даль-тонидов отвечает сингулярным точкам на диаграммах состав — свойство, т. е. при достижении данного состава изучаемое свойство резко изменяется. Для бертоллидов на диаграммах состав — свойство нет сингулярных точек их физические свойства изменяются непрерывно с изменением состава. Бертоллиды, по Курна-кову, представляют собой твердые растворы неустойчивых в свободном состоянии химических соединений постоянного состава. Охарактеризовав таким образом соединения постоянного и переменного состава, Курнаков пришел к выводу, что и Пруст, и Бертолле были правы в своих утверждениях, но точка зрения Бертолле [c.9]

После того как в конце прошлого века Вант-Гоффом было сформулировано представление о твердых растворах, выяснилось, что множество твердых веществ самого различного происхождения—сп-лавы, стекла, многие горные породы и минералы — представляют собой твердые растворы. В результате термодинамического исследования Розебума (1899 г.) установлены основные тины диаграмм состояния двойных систем с твердыми растворами. В начале нашего века Н. С. Курнаков заложил основы физико-химического анализа и развил физико-химическое направление изучения твердых веществ. При исследовании металлических сплавов он применил не только диаграммы состояния типа состав — температура плавления, но и типа состав — электропроводность, состав — твердость, разработанные им совместно с С. Ф. Жемчужиным, а также изобрел самопищущий прибор для термического анализа — пирометр Курнакова. Исходя из идеи Д. И. Менделеева о неопределенных соединениях как настоящих химических соединениях, Н. С. Курнаков, как мы помним, постулировал существование двух типов индивидуальных химических соединений — дальто-нидов и бертоллидов и указал, что первые имеют постоянный, а вторые переменный состав. Бертоллиды, по Курнакову, представляют собой твердые растворы неустойчивых в свободном состоянии соединений постоянного состава. [c.164]

Новое направление в исследованиях многокомпонентных систем было создано работами Н. С. Курнакова и привело к развитию физико-химического анализа — учению о зависимости свойств физико-химических систем от состава. К числу больших достижений XX в. относятся теория растворов сильных электролитов П. Дебая и Э. Хюккеля (1923), теория цепных реакций (Н. А. Шилов, Н. Н. Семенов), теории катализа. В последние годы интенсивно развиваются методы исследования строения и свойств молекул. К ним относятся электронный резонанс (ЭМР), масс-спектрометрия и др. Большой вклад в развитие физической химии внесли советские ученые Я. К. Сыркин, М. Е. Дяткииа (метод молекулярных орбиталей), Н. Н. Семенов (теория цепных реакций), А. Н. Фрумкин (фундаментальные исследования в области электрохимии), Н. А. Измайлов (теория электрохимии неводных растворов). [c.8]

Наличие и состав соединений между растворителем и растворенным веществом могут быть установлены исследованием зависимости свойств раствора от его состава. Этот метод носит общее название физико-химического анализа. Изучая плотность растворов в зависимости от состава, Д. И. Менделеев выделял на экспериментальных кривых особые точки — максимумы, минимумы, точки пересечения и другие, которые указывали бы на состав определенных химических соединений. Так, на кривой зависимости производной плотности по составу ёр/йС для раствора вода — этанол от состава (рис. 3.7) обнаруживаются три точки, которые, по предположению Д. И. Менделеева, отвечают определенным гидратам. Прямые отрезки этой зависимости характеризуют линейное изменение йр1с1С в смесях двух гидратов. [c.95]

В этом случае мерой взаимодействия между компонентами не может быть обычное отклонение от аддитивности. Оценить такое взаимодействие можно по различию в свойствах системы после реакции и до реакции, но после смешения компонентов, т. е. на основании отклонения, вызванного реакцией. Физико-химический анализ двухкомнонентных систем в растворах, в отличие от непосредственного изучения этих систем, дает возможность такого подсчета отклонений, вызванных реакцией. Суммарные свойства систем после смешения, но до реакции, подсчитываются на основании изучения зависимости свойств растворов отдельных компонентов от концентрации. При физико-химическом анализе по криоскопическим данным понижение температур замерзания 0расч ДО реакции подсчитывается суммированием депрессий 0 и 0 , вызванных отдельными компонентами при их концентрации после смешения. Отклонение Л, вызванное реакцией, является разностью между рассчитанной величиной 0ра,,ч для смеси и экспериментально наблюдаемой величиной 0,, еп А = брасч — бэксп- [c.227]

Физико-химический анализ на основаипи инфракрасных спектров растворов карбоновых кислот и аминов в четыреххлористом углероде, произведенный Барроу с сотрудниками, показал, что между основанием и карбоновыми кислотами образуется два ряда соединений, в которых кислоты участвуют в молекуляркой и ионной форме. Например, [c.252]