3. В чем сходство и различия растворов нмс и вмс.

Макромолекулы полимеров, в отличие от молекул низкомолекулярных веществ, являются нелетучими, для них характерны меньшие скорости диффузии, а для растворов полимеров характерны меньшие значения коллигативных свойств по сравнению с растворами низкомолекулярных соединений. Однако наиболее значительные и принципиальные различия в свойствах высоко- и низкомолекулярных соединений возникают лишь при сочетании большой молекулярной массы с цепным строением макромолекул. Практически все полимеры, производимые промышленностью, и природные полимеры органического происхождения являются цепными. Это означает, что длина макромолекулы намного больше ее поперечного размера. Насколько больше? Это легко оценить, если допустить, что молекулы мономеров, из которых образуются макромолекулы, имеют форму, близкую к сферической. В этом случае поперечный размер макромолекулярной цепи равен диаметру молекулы мономера l, а длина вытянутой цепи L, называемой контурной, равна: , Lnl = (1.1) где n – число мономерных звеньев в цепи, равное отношению молекулярной массы полимера и мономера. Наиболее ценные свойства цепных полимеров в полной мере проявляются при М > 105. Типичные мономеры, из которых получают крупнотоннажные полимеры, имеют молекулярную массу порядка 102.

4. Что такое «хороший» и «плохой» растворитель? Какой показатель характеризует качество растворителя?

Хорошим называется растворитель, характеризующийся большими абсолютными величинами разности потенциалов, сильным понижением давления пара, большим значением осмотического давления и второго вариального коэффициента. Плохим является растворитель, при взаимодействии которого с полимером наблюдаются малые величины химического потенциала, небольшое понижение давления пара, малые значения осмотического давления и отрицательные значения вторых вириальных коэффициентов. По величине термодинамического сродства принято оценивать качество растворителя и делить растворители на хорошие и плохие. Термодинамическое сродство, или изменение химического потенциала определяется изменением парциальных энтальпий и энтропий, т. е. изменением энергии взаимодействия между молекулами и их расположением. Для того чтобы растворение при Р, Т = const происходило самопроизвольно, необходимо соблюдение следующего условия: ΔHi- T△Si <0.

5. Что означает термодинамическое сродство компонентов раствора? Какие свойства раствора оно характеризует? Как оценивается термодинамическое сродство?

Термодинамической мерой сродства между взаимодействующими компонентами является разность термодинамических потенциалов (например, разность изобарно-изотермических потенциалов △G) при постоянных температуре и давлении. Любой самопроизвольный процесс (химическая реакция или растворение) протекает с уменьшением изобарно-изотермического потенциала (△G < 0). Чем больше абсолютная величина △G, тем полнее протекает процесс, тем больше родство между компонентами. Процессы растворния сопровождаются уменьшением химических потенциалов. Следовательно, разность △μi=μi-μi0 и связанные с химическим потенциалом величины давления пара над раствором P1P10 и осмотического давления раствора π также являются мерой сродства между компонентами. По величине термодинамического сродства принято оценивать качество растворителя и делить растворители на хорошие и плохие.

Термодинамическое сродство, или изменение химического потенциала определяется изменением парциальных энтальпий и энтропий, т. е. изменением энергии взаимодействия между молекулами и их расположением. Для того чтобы растворение при Р, Т = const происходило самопроизвольно, необходимо соблюдение следующего условия: ΔHi- T△Si <0 Это возможно в трех случаях:

1. ΔHi<0 (тепло выделяется), △Si>0 (энтропия возрастает);

2. ΔHi<0; △Si<0 (энтропия уменьшается), при этом ΔHi> T△Si

3. ΔHi>0 (тепло поглощается), △Si>0 (энтропия возрастает), при этом T△Si>ΔHi