ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

РАСТВОРЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


РАСТВОРЫ, гомогенные системы, состоящие из двух или более компонентов, состав к-рых в определенных пределах может непрерывно изменяться. От мех. смесей Р. отличаются своей однородностью и возрастанием энтропии системы при смешении компонентов. По агрегатному состоянию различают Р. газовые (газовые смеси), жидкие и твердые. Обычно, если особо не оговаривается, термин "Р." относят к жидким системам; см. также Твердые растворы.

Относит. содержание компонента в Р. характеризуется его концентрацией. При этом преобладающий компонент обычно называют растворителем, остальные компоненты-растворенными веществами; такое деление, однако, является условным. При определенных т-ре и давлении растворение одного компонента в другом происходит в нек-рых пределах изменения концентрации, т.е. смешение является ограниченным. Равновесный Р., в к-ром при ограниченной р-римости компонентов и заданных внеш. условиях концентрация одного из компонентов максимальна, наз. насыщенным, а его концентрация наз. растворимостью компонента. Зависимость р-римости от т-ры и давления обычно изображают графически в виде диаграмм р-римости (см. Диаграмма состояния, Растворимость). При концентрациях растворенного в-ва, меньших его р-римости, Р. наз. ненасыщенным. Р., переохлажденный таким образом, что концентрация растворенного в-ва превышает его р-римость, наз. пересыщенным. Пересыщенные Р. мета-стабильны, при внесении затравки или перемешивании возможно самопроизвольное выделение избытка пересыщающего компонента, что ведет к образованию новой жидкой или твердой фазы (см. Зарождение новой фазы).

По наличию или отсутствию электролитической диссоциации молекул растворенных в-в различают два осн. класса Р.: растворы электролитов и растворы неэлектролитов. В особый класс выделяют также Р. высокомол. соединений, св-ва к-рых существенно отличаются от св-в Р. низкомол. в-в из-за больших различий в размерах молекул растворенного в-ва и р-рителя (см. Растворы полимеров). Классификация Р. может быть основана также и на др. признаках. Так, в зависимости от концентрации растворенного в-ва различают Р. концентрированные и разбавленные; в зависимости от природы р-рителя выделяют водные и неводные Р.; в зависимости от концентрации ионов Н+ и ОН- - кислые, нейтральные и щелочные (основные).

Термодинамич. св-ва Р. определяются взаимод. между молекулами компонентов и характеризуют Р. в целом. Доля, вносимая данным компонентом в то или иное св-во Р., определяется парциальной молярной величиной компонента. Особое значение имеет парциальная молярная энергия Гиббса - химический потенциал компонента, к-рый позволяет выражать условия фазового и хим. равновесий в Р. Важнейшее св-во Р.-зависимость хим. потенциалов компонентов от состава.

Межмол. взаимод. и тепловое движение приводят к образованию флуктуации концентрации - короткоживущих группировок молекул, обусловливающих отклонение локального микроскопич. состава Р. от макроскопического. Если компоненты близки по хим. строению, размерам и характеру взаимод., структура Р. принципиально не отличается от строения чистых жидкостей. При наличии специфич. взаимод. (хим. превращений, водородных связей и т. п.) растворенные в-ва могут образовывать устойчивые комплексы с р-рителем как постоянного, так и переменного состава (см. Сольватация). В ряде Р. взаимод. молекул растворенного в-ва с молекулами р-рителя сопровождается противоположным процессом - диссоциацией молекул растворенного в-ва.

При малых концентрациях растворенных в-в в Р. сохраняется структура, характерная для чистого р-рителя, с увеличением концентрации структура Р. изменяется. Напр., у водных Р. электролитов ионы больших размеров (в сравнении с молекулой воды) разрушают структуру р-рителя, а ионы меньших размеров ее упорядочивают. Установление связи св-в Р. с характером межмол. взаимод. или макро-скопич. св-вами чистых компонентов составляет проблему теории Р.

Р. широко распространены в природе и играют важную роль во мн. отраслях пром-сти и техники. Химически чистые в-ва представляют собой лишь предельное состояние, к-рое в действительности не достигается; даже чистейшие металлы, получаемые методами вакуумной или зонной плавки, содержат ничтожные кол-ва примесей (10-6 %) и по существу являются твердыми Р. Образование Р. существенно изменяет условия протекания хим. р-ций между компонентами (см. Реакции в растворах); мн. процессы происходят исключительно в Р. Изучение физ.-хим. св-в Р. тесно связано с проблемами разделения прир. и пром. смесей, получения чистых в-в методами ректификации, экстракции, кристаллизации, абсорбции и др. Водные Р. солей, к-т и оснований широко используют в гидрометаллургии при извлечении цветных металлов из руд. Исключительна роль водных Р. во всех биол. процессах. Использование неводных Р. связано с применением полимеров, красителей, лаков, приготовлением жидкостей с заданными физ. св-вами (вязкостью, диэлектрич. проницаемостью и др.).

Лит. см. при статьях Растворы неэлектролитов, Растворы полимеров, Растворы электролитов. М. Ф. Головко.


===
Исп. литература для статьи «РАСТВОРЫ»: нет данных

Страница «РАСТВОРЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков