
РАСТВОРЫ
Основные понятия
Дисперсные системы
Все дисперсные системы можно разделить на истинные растворы, коллоиды и механические смеси (взвеси).
Деление это условно и основано на различии размеров частиц компонентов системы. Считается, что истинный раствор образуют частицы с диаметром меньше 1 нм, а при размере частиц больше 100 нм они образуют гетерогенную смесь. Среднее положение между истинными растворами и механическими смесями занимают коллоидные растворы.
Характеристики |
Д и с п е р с н ы е с и с т е м ы |
||
Истинные растворы |
Коллоидные растворы |
Взвеси |
|
число атомов в частице раздробленного вещества |
1 – 104 (молекула, атом, ион) |
104 – 1011 |
> 1011 (фаза) |
размер частиц, м |
10-10 - 10-8 |
10-8 - 10-6 |
> 10-6 |
|
(длины волн видимого света – (4-8)*10-7 м, и частицы меньшего размера не видны даже в микроскоп) |
||
тип системы |
гомогенная |
микрогетерогенная |
гетерогенная |
поверхность раздела фаз |
нет |
огромная |
небольшая |
оптические свойства |
обычно прозрачны (кроме металлов и полупроводников) |
прозрачны, но рассеивают свет (пылинки в луче света ) |
мутные |
устойчивость |
неограниченно устойчивы |
термодинамически неустойчивы, но могут долго сохраняться |
взвеси в газах и жидкостях быстро расслаиваются |
Истинные растворы - гомогенные системы переменного состава, состоящие из двух или более компонентов.
Раствор состоит из растворителя и растворенного вещества. Компонент, агрегатное состояние которого не изменяется при образовании раствора, принято считать растворителем. Если же раствор образуется при смешивании компонентов, находящихся в одинаковых агрегатных состояниях, под растворителем понимают компонент, содержание которого в растворе преобладает.
Например, определить растворитель и растворенное вещество в следующих смесях: а) вода и этиловый спирт; б) поваренная соль и вода; в) нитрат серебра и вода
а) Смесь спирта с водой можно разбавить любым количеством воды, все равно получится гомогенный раствор, и так – до практически чистой воды. Аналогично можно добавлять к раствору спирт, пока концентрация воды не дойдет практически до нуля. Здесь любое из двух веществ можно считать растворителем.
б) Поваренной соли в воде нельзя растворить более 28%. Если добавить больше соли, она не растворится, образуется гетерогенная система. Растворителем здесь принято считать не соль, а воду, но не потому, что ее больше, а потому что она находится в том же агрегатном состоянии, что и раствор.
в) Растворимость нитрата серебра в воде при 20° С – 70%, а при 100° – 90%. Воды в насыщенном растворе всего 30-10%, но растворитель – именно вода, а не нитрат серебра, потому что он твердый, а раствор жидкий.
С термодинамической точки зрения это деление компонентов раствора не имеет смысла и поэтому имеет условный характер.