40. Окружающая среда как пример дисперсных систем.

Система в химии представляет собой взаимосвязанное и взаимодействующее некоторое количество элементов, проявляющееся как единое целое по отношению к др объектам или внешней среде. Любая система состоит не менее чем из двух элементов. Физико-химические системы могут быть гетерогенные и гомогенные. Гомогенные системы –это системы, где не существуют границы раздела между элементами системы. К ним относятся истинные и молекулярные растворы, ионные растворы. Ионные растворы – ионы вещества, равномерно распределенные между молекулами растворителя. Пр: раствор поваренной соли в воде. Молекулярный раствор- молекулы растворенного вещества равномерно распределены между молекулами растворителя раствор сахара в воде, чая… Гетерогенные системы – это системы, в которых существует среда и фаза. Среда представляет собой сплошную систему. Фаза находится в среде . при протекании реакции в гомогенном растворе реакция идет по всему объему. В гетерогенном – на границе раздела среды и фазы. В этом случае скорость реакции будет так же зависеть от величины поверхности раздела. Т.е. его площади гетерогенная система может быть образована из веществ разных или одного и того же вещества. Находящегося в разных агрегатных состояниях в гетерогенной системе при переходе от среды к фазе свойства меняются скачком

Дисперсные системы:

Т.о .молекулы вещества в микроскоп не видимы, за исключением очень крупных молекул. Постепенно в химии сложились представления о том, что между молекулами и микроскопически видимыми частицами, существует область раздробленности вещества, частицы которого обладают своими собственными свойствами. Свойства растворов таких веществ отличаются от истинных растворов. Диспергирование – дробление. Если толщина кусочков вещества, полученных в результате диспергирования < разрешающей способности микроскопа, то их рассмотреть в него невозможно. Такие частицы не видимы в оптический или световой микроскоп называются коллоидными, а диспергирование состояния вещества, с размером от 1 Нм до 300-400Нм, называется коллоидным состоянием вещества. Дисперсные системы являются всегда гетерогенными и состоят из непрерывной фазы дисперсной среды и находящихся в этой среде раздробленных частиц

Дисперсные системы, в отличие от гетерогенных называют микрогетерогенные, коллоидные системы – ультрагетерогенными, т.к в них границы раздела рассмотреть невозможно в световой микроскоп. Не всякая гетерогенная система является дисперсной. Если вещество находится в виде молекул, или ионов, в окружающей их среде, это истинные или гомогенные однофазные р-ры. Дисперсные системы делятся 1) по степени раздробленности вещества 2) агрегатному состоянию фазы и среды. 3) интенсивности вз-я между средой и фазой

Количественная характеристика дисперсности- Д (называется степень дисперсности) величина, обратная размеру частиц а=1/Д – это диаметр сферических или волокнистых частиц вещества или длина ребра кубических частиц или толщина пленки. Степень дисперсности численно равна числу частиц, которые можно уложить в ряд или стопу на протяжении 1 см. Системы бывают 1)грубодисперсные, 2)предельно высоко дисперсные 3)молекулярные или ионные.

Для грубодисперсных с-м состояние вещества микро и макро раздробленное. Для предельно высоко дисперсных -коллоидное состояние вещества. Для молекулярных и ионных- молекулярные и ионные Если все частицы фазы одинаковы по размеру – система монодисперсная, разные - полидисперсная. С увеличением дисперсности значительное влияние имеют свойства вещества которые определяют поверхностные явления, т.е. те процессы, которые происходят на границе раздела. Особенность дисперсных систем закл в том, что поверхность дисперсной фазы огромна. Многообразие дисперсных систем обусловлено тем, что образующие их фазы могут находится в любом из трех агрегатных состояний Поэтому при записи агрегатных состояний дисперсных систем, первым указывают агрегатное состояние среды, ставят тире, а затем агрегатное состояние фазы. Г1-Т2 (Г2- Ж1)-неверно; Ж1-Г2 ; Т1-Т2. Дисперсные системы с газообразной дисперсной средой ( Г1-Ж2) называются аэрозоли. К ним относится туман, пыль и дым (Г1-Г2) ; Ж1-Г2 – пена. В этом случае жидкость находится в виде тоненьких пленок. Эмульсия это Ж1-Ж2 (майонез). Низко дисперсные системы твердых частиц в жидкости называются суспензии или взвеси (Ж1-Т2) К ним относится масляная краска. Предельно высоко дисперсные системы называются коллоидными растворами или золями.

Свободнодисперсные и связнодисперсные

Свободнодисперсные – это аэрозоль, лиозоли, гидрозоли, разбавленные в эмульсии или суспензии. Общее cd-во – они текучи. Частицы в них не взаимодействуют друг с другом и свободно перемещаются од силой тяжести.

Связнодисперсные системы образуются, если частицы фазы, взаимодействуя между собой образуют стр-ры типа плёнок, каркасов, сеток, которые ограничивают движение и в этом случае текучести нет. Такие системы называются гелями.

Переход золя в гель м.б. возможен в рез-те понижения устойчивостизоля, напр., из-за снижения температуры окружающей среды. Такой переход м.б. обратимым и необратимым.

При обратимом взаим-и мд частицами фазы связи незначительные они легко разрушаются. При необратимом в рез-те воздействия среды связи становятся прочными и неразрушаются.

Природные дисперсные системы – почва, атмосферный воздух, бумага, древесина, дерево.