Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ХИМИЯ пособие для ЗВФ.docx
Скачиваний:
192
Добавлен:
28.03.2015
Размер:
1.88 Mб
Скачать

7. Растворы

Растворами называют гомогенные системы, состоящие из двух и более компонентов, состав которых можно изменять в определенных пределах без нарушения гомогенных свойств.

Если несколько веществ привести в соприкосновение, то можно получить либо механическую смесь, либо однородную смесь, либо химическое соединение. Процесс образования раствора является промежуточным между механическим смешением веществ и химической реакцией. Состав растворов в достаточно широком интервале концентраций, температур и давлений может изменяться непрерывно. Растворы не имеют постоянного состава, и к ним не применимы законы стехиометрии. Это роднит их с механическими смесями. С другой стороны, растворы являются однородными по составу системами и их образование сопровождается значительными объемными и тепловыми эффектами, что напоминает образование химических соединений.

Принято различать истинные и коллоидные растворы, а также грубодисперсные системы. В истинных растворах вещества присутствуют в виде частиц с размерами ионов и молекул 10-9-10-10 м. Коллоидные растворы (золи) имеют размер частиц 10-7-10-9 м. Следующие за ними грубодисперсные системы, имеющие размер частиц больше 10-7см, являются неустойчивыми и без специальной стабилизации саморазрушаются, т.е. происходит расслоение системы на отдельные фазы.

Грубодисперсные системы подразделяют на СУСПЕНЗИИ - твердые частицы в жидкости и ЭМУЛЬСИИ - капли одной жидкости в другой. Типичной суспензией является система, полученная взбалтыванием глины в воде, а типичной эмульсией - молоко.

Примерами коллоидных систем являются водные растворы клея или желатина и АЭРОЗОЛИ - туман (капли жидкости в газе) и дым (твердые частицы в газе). Наиболее характерным отличием коллоидных растворов от истинных является то, что их более крупные частицы сильно рассеивают проходящий через них свет, чего не наблюдается у истинных растворов.

Истинные растворы подразделяют на газообразные (воздух), жидкие (морская вода) и твердые (сплавы).

В газообразном состоянии молекулы очень слабо взаимодействуют друг с другом. Поэтому при нормальном давлении газовые растворы можно считать механической смесью компонентов, однако размеры молекул газов позволяют отнести их к истинным растворам. При образовании газовых растворов объемные и тепловые эффекты не наблюдаются.

Твердые растворы - это системы с переменным составом, в которых частицы различных элементов располагаются в общей кристаллической решетке. Область существования твердых растворов обычно отличается достаточно узкими интервалами концентраций. Однако такие металлы, как медь и серебро, обладают практически полной взаимной растворимостью. Различают твердые растворы замещения и внедрения. В первых структурные единицы (атомы, ионы, молекулы) растворяющегося компонента замещают частицы растворителя в узлах

71

кристаллической решетки. Этот случай характерен для веществ, имеющих близкие размеры частиц и однотипные кристаллические решетки. Если же эти условия не соблюдаются, то могут образовываться твердые растворы внедрения. В этом случае происходит внедрение структурных единиц растворяемого компонента в междоузлия кристаллической решетки растворителя.

Жидкие растворы, как и все прочие, состоят из растворителя и растворенного вещества. Если растворяемое вещество – жидкость, то это деление условно. Обычно растворителем считают то вещество, которого в данной системе больше. Наиболее типичным и широко распространенным растворителем является вода.