21:46 Общая характеристика растворов |
|
Большая часть химических реакций осуществима лишь при растворении веществ в каком-либо растворителе. Процессы в растворах имеют ряд преимуществ: их протекание достаточно легко регулируется, замена одного растворителя другим позволяет получить материалы с новыми свойствами, жидкие растворы легко транспортировать, растворитель можно очистить и возвратить в производство, реакции в растворах чаще всего идут с большой скоростью. Раствором называется многокомпонентная однофазная система переменного состава. Различают растворы газообразные, жидкие и твердые. Газообразные растворы возникают в случае слабого взаимодействия молекул газов. Для таких систем характерно хаотическое движение молекул и отсутствие определенной структуры. Поэтому при обычных давлениях газовый раствор представляет собой физическую смесь, в которой каждый компонент проявляет свои индивидуальные свойства. Например, воздух содержит: 78% N2, 21% O2, 1% CO2, пары воды, инертные газы. Общее давление, оказываемое газовой смесью, представляет собой сумму давлений составляющих его газовых частей, которые называются парциальными. При высоких давлениях, особенно когда плотность газа становится сравнима с плотностью жидкости, образование газовых растворов сопровождается изменением объема и тепловым эффектом. В сжатых газах растворение веществ достигает значительных величин. Твердые растворы – это растворы, образуемые веществами в твердом состоянии. Они играют большую роль в технике. Твердые растворы бывают двух типов: внедрения и замещения. Кроме того, различают непрерывные твердые растворы (компоненты растворяются друг в друге во всём интервале концентрации) и ограниченные твердые растворы (компоненты растворяются в узком интервале концентраций). Наиболее распространены растворы различных веществ в жидкостях. Такого рода растворы состоят из растворителя и растворенного вещества. Компонент, агрегатное состояние которого не изменяется при образовании раствора, принято считать растворителем (например, вода). В случае же растворов, образующихся при смешении газа с газом, жидкости с жидкостью, твердого вещества с твердым, под растворителем понимают компонент, содержание которого в растворе преобладает. Растворы можно различать по типу растворителя, например, растворы в протонных и апротонных растворителях. Растворитель является протонным, если его молекулы способны отщеплять ион Н+ (H2O, HCN). В общем случае такие вещества называют протогенными (рождающими протон). Протогенные вещества вступают в реакции с любыми веществами, присоединяющими протон и называемыми протофильными (любящими протон). Протонные растворители, как правило, являются сильно ассоциированными жидкостями за счет водородных связей между молекулами. К апротонным (не образующим ион Н+) растворителям относятся бензол, ацетон, хлороформ, диоксан и др. Наиболее сильно на свойствах растворов отражается такая физическая характеристика как диэлектрическая проницаемость. В средах растворителя с высокой диэлектрической проницаемостью идет электростатическая работа по разделению противоположно заряженных ионов растворяемого вещества. Поэтому растворители, состоящие из полярных молекул (HCl, NH3, H2O и др.) и характеризующиеся высокой диэлектрической проницаемостью, способствуют гетеролитическому разрыву связи между атомами растворенного вещества. |
|
|
| Всего комментариев: 0 | |