Растворы

I

1. Классификации дисперсных систем

2. Теория растворов.

3. Законы Рауля

4. Осмотическое давление

5. ТЭД Аррениуса. Свойства растворов электролитов

6. Ионные реакции и их особенности

7. Ионное произведение воды. Водородный показатель

1. Классификации дисперсных систем

В окружающем нас мире растворы встречаются повсеместно: воздух представляет собой газообразный раствор О₂, СО₂ и других веществ в N₂; морская вода – водный раствор целого ряда веществ (минерал. солей, газов, органических соединений); чугун – твердый раствор углерода в железе и т.д. Множество различных растворов содержится в организме человека и животных.

Если мы проанализируем известные нам химические реакции, то обнаружим, что большинство из них протекает в растворах. Поэтому изучение природы растворов важно со всех точек зрения.

Т.к. растворы являются частным случаем дисперсных систем, то с них и начнем рассмотрение вопроса.

Дисперсными называют такие системы, в которых одно или несколько веществ в виде мелких частиц распределены в другом веществе.

При этом распределяемое вещество принято называть дисперсной фазой, а вещество, в котором происходит распределение, - дисперсной средой.

Дисперсные системы	Размеры частиц дисперсной системы	Устойчивость и гомогенность системы
Грубодисперсные (суспензии, взвеси)	10-3…10-5 см (10…0,1 мкм)	Неустойчивы, гетерогенны
Тонкодисперсные (коллоидные растворы)	10-5…10-7 см (0,1…0,001 мкм)	Довольно устойчивы, микрогетерогенны
Молекулярно-дисперсные (истинные растворы)	~10-8 см	Весьма устойчивы, гомогенны

Из таблицы следует, что для грубодисперсных систем размер частиц дисперсной фазы значительный, что позволяет им сохранить все свойства фазы, поэтому такие системы рассматриваются как гетерогенные. В истинных растворах степень дробления вещества соответствует размерам молекул (ионов), следовательно, исчезает поверхность раздела и система становится гомогенной. Исходя из этого, раствором можно назвать однородную, гомогенную систему переменного состава, состоящую из двух и более компонентов.

Растворы могут существовать в любом агрегатном состоянии – твердом, жидком или газообразным. Общим признаком для них является однофазность, так что в растворе нельзя различить частицу одного компонента от другого.

Т.о., дисперсные системы можно классифицировать по типу агрегатного состояния.

Дисперсная среда	Дисперсная фаза	Примеры
Газ	газ жидкость твердое тело	газовые смеси (воздух) туманы, облака пыль, дым
Жидкость	газ жидкость твердое тело	пена эмульсии (молоко, кремы, мази), суспензии, взвеси (глина в воде)
Твердое тело	газ жидкость твердое тело	твердые пены(пенопласты, пемза, пеностекло) твердые эмульсии (вода в парафине, жемчуг) сплавы, твердые растворы

Компонентами раствора являются растворитель (среда) и растворенное вещество (или несколько). Под растворителем обычно понимают то вещество, которое находится в том же агрегатном состоянии, что и раствор в целом. Если агрегатное состояние веществ, составляющих раствор одинаковое, то растворителем называют то из них, которое преобладает в данной системе. Например, в 5% растворе сахара в воде сахар является растворенным веществом, а вода – растворителем. В целом понятия «растворитель» и «растворенное вещество» имеют до некоторой степени условный характер. Например, в концентрированных растворах различие между растворителем и растворимым веществом менее очевидно. Для 50%-ного раствора этанола и воды оба понятия становятся равноправными, а для раствора, в котором 95% спирта и 5% воды, вода должна быть растворенным веществом. Но для растворов электролитов вода всегда является растворителем, даже если ее и очень мало. Поэтому понятия «растворитель» и «растворенное вещество» целесообразно использовать в применении к разбавленным (неконцентрированным) растворам.

Наиболее часто встречаются и рассматриваются системы жидкость в жидкости и твердое в жидкости. Они имеют особое значение в природе, обеспечивая достаточно быстрое протекание многих геохимических и всех биологических процессов; они широко применяются в практике. Особенностью таких систем является совмещение двух важных для течения химической реакции характеристик: высокой концентрации вещества, характерной для конденсированных систем, и высокой подвижности компонентов, что обеспечивает большую скорость процесса.