Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2015 » Январь » 4 » Предмет физической химии растворов
20:32
Предмет физической химии растворов

   Мы уже выяснили, что процессы, происходящие в жидких средах, являются основой всех областей химии и химической технологии. Основная задача изучения общих закономерностей данных процессов, состоит в математической обработке массива экспериментальных данных с целью нахождения общих закономерностей протекания данных процессов. Что позволяет не только предсказывать поведение малоизученных систем, но и подбирать оптимальные методы управления данными системами.

   В данной формулировке под системой подразумевается определенный растворитель и одно или несколько веществ. Вещества могут, как реагировать между собой, так и просто растворяться в данном растворителе. Растворитель может быть смешанным (то есть, состоять из нескольких жидкостей) или индивидуальным. В простейшем процессе растворения конкретного вещества в индивидуальном растворителе, можно выделить несколько основных характеристик процесса: растворимость при стандартных условиях (максимальное количество данного соединения, которое растворяется в 100 мл растворителя при н.у.), зависимость растворимости от температуры и давления, тепловой эффект процесса растворения и пр. Давление оказывает заметное влияние лишь на процессы растворения газов в жидких средах, так как, объем системы при растворении газа в жидкости значительно изменяется.

   Тепловой эффект процесса растворения конкретного вещества в жидком растворителе указывает на разрыв старых связей и образование новых, то есть, на протекание химической реакции или аналогичного по природе физического взаимодействия (образование сольватов, ассоциированных слабыми физическими взаимодействиями). Разница в энергии связей в исходных веществах и в полученном растворе и определяет величину теплового эффекта процесса растворения.

   Различают два основных направления физической химии растворов: растворы электролитов и растворы неэлектролитов. В первом случае мы имеем дело с легко диссоциирующими соединениями. В отличие от растворов неэлектролитов, число частиц в растворе определяется не только количеством молей внесенного растворенного вещества, но и константой диссоциации. Кроме того, для растворов электролитов характерна структура более дальнего порядка, доминирующим видом взаимодействия являются силы Кулоновского притяжения и отталкивания между соответственно заряженными частицами (ионами).

   Поэтому строение и свойства растворов электролитов значительно лучше поддаются статистическим методам описания и легче определяются экспериментально.

   В случае растворов неэлектролитов, тем более, сильно разбавленных, картина намного сложнее. Здесь нет доминирующего вида взаимодействия, свойства и поведения систем зависят от очень многих, подчас, малозаметных факторов. Например: статистическое распределение плотности упаковки молекул растворителя в зависимости от теплового движения молекул, образование локальных областей дальнего порядка из-за примеси электролитов, неоднородное поле взаимодействия между полифункциональными молекулами (молекулами, имеющими несколько областей высокой или низкой электронной плотности) и пр. Все эти малозаметные факторы сильно взаимозависимы и не могут быть измерены напрямую в ходе эксперимента.

   Так как, большая часть процессов промышленного синтеза, биологических процессов, деятельности ферментов в биотехнологиях, полимерной промышленности и пр., протекают именно в среде малополярных растворителей с участием большого набора неэлектролитов (по сути, почти все органические соединения), то становится понятно, почему физическая химия растворов неэлектролитов занимает важное место среди всех фундаментальных исследований.

   Далее мы познакомимся с основными направлениями и методами изучения растворов неэлектролитов.

Категория: Физическая химия растворов | Просмотров: 1023 | Добавил: Chemadm | Теги: теория растворов, смешанные растворители, строение растворов | Рейтинг: 5.0/4
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]