43.Теория электролитической диссоциации

1) при растворении в воде (или расплавлении) электролиты распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы (подвергаются электролитической диссоциации);

2) под действием электрического тока катионы (+) двигаются к катоду (-), а анионы (-) – к аноду (+);

3) электролитическая диссоциация – процесс обратимый (обратная реакция называется моляризацией);

4) степень электролитической диссоциации α (Приложение Г) зависит от природы электролита и растворителя, температуры и концентрации. Она показывает отношение числа молекул, распавшихся на ионы (n), к общему числу молекул, введенных в раствор (N):

. (2.37)

Степень диссоциации слабого электролита можно связать с изотоническим коэффициентом. Будем считать, что из N молекул электролита продиссоциировало n молекул, образовав νn ионов (ν – число ионов, на которое диссоциирует молекула). Поскольку изотонический коэффициент показывает, во сколько раз общее число молекул и ионов в растворе больше числа молекул до диссоциации, получаем:

, (2.38)

 . (2.39)

Соотношение (2.39) дает возможность, экспериментально определив изотонический коэффициент раствора, рассчитать степень диссоциации слабого электролита.

Однако теория С. Аррениуса не учитывала всей сложности явлений в растворах. В частности, она рассматривала ионы как свободные, независимые от молекул растворителя частицы. Теории С. Аррениуса противостояла химическая, или гидратная, теория растворов Д.И. Менделеева, в основе которой лежало представление о взаимодействии растворенного вещества с растворителем. Кажущееся противоречие обеих теорий было устранено предположением о гидратации ионов (И.А. Каблуков).

Электролитическая диссоциация − это процесс распада молекул веществ на ионы под действием полярных молекул растворителя, а также при их плавлении.

Если процесс сольватации останавливается на стадии (a), то образуется раствор неэлектролита (подчиняется законам Рауля, принципу Вант-Гоффа) – раствор сахара в воде.

Если процесс протекает до стадии (б), то система является раствором электролита: растворы щелочей, солей, неорганических кислот в воде.

Механизм электролитической диссоциации ионных веществ можно представить следующим образом.

При растворении соединений с ионными связями (например, NaCl) процесс гидратации начинается с ориентации диполей воды вокруг всех выступов и граней кристаллов соли.

Ориентируясь вокруг ионов кристаллической решетки, молекулы воды образуют с ними либо водородные, либо донорно-акцепторные связи. При этом процессе выделяется большое количество энергии, которая называется энергией гидратации.

Энергия гидратации, величина которой сравнима с энергией кристаллической решетки, идет на разрушение кристаллической решетки. При этом гидратированные ионы слой за слоем переходят в растворитель и, перемешиваясь с его молекулами, образуют раствор.

48.Основные особенности коллоидного состояния вещества.

49. Вязкость. Уравнение Эйнштейна н Думанского.

Вязкость – эффект вызываемый трением при движении жидкости по поверхности.

Если представить, что жидкость состоит из множества слоев, то каждый слой будет скользить относительно соседнего, и сопротивление за счет трения между прилегающими слоями приведет к появлению градиента скорости. Это называется сдвигом. При высоком градиенте сдвига ведут к возникновению турбулентности.

Вязкость уменьшается с увеличение температуры.

Добавление коллоидных частиц к растворителю с вязкостью η₀ приводит к увеличению вязкости раствора η. Повышение вязкости это результат увеличения вязкости между прилегающими мономолекулярными слоями жидкости, вызванного тем, частицы крупнее молекул растворителя изменение вязкости выражают как η/ η₀ называемое относительной вязкостью. Если коллоидные частицы имеют сферическую форму и не взаимодействуют между собой (разбавленные растворы), то как было установлено эйнштейном,

Где ϕ- доля объема суспендированных частиц в единицу объема суспензии.

Думанский разработал центрифугу для осаждения коллоидных частиц которая в дальнейшем была доработана Сведбергом. В этой центрифуге скорость оседания U выражается в виде dx/dt где x- расстояние между частицей и осью вращения. Значение этой скорости отнесенной к единице действующей силы называется константой седиментации частицы - S.

Где ω-угловая скорость вращения ротора.

S- характеристическая константа растворенного вещества колеблющаяся от 2 до 200. За единицу измерения принят 1 Сведберг = 10^-13 с.

Относительная молекулярная масса связана с величиной S уравнением

Где D – коэффициент диффузии, ϕ – парциальный удельный объем, ρ - плотность растворителя.

50.Физичсская и химическая адсорбции.

51.Классификацьи дисперсных систем.

52.Специфические особенности растворов ВМС, их отличие от лиофобных коллоидных растворов. Нарушение устойчивости растворов ВМС.