Термодинамика жидких растворов

Учение о жидких растворах – одна из наиболее старых областей естествознания, оно составляло основной предмет древней химии и физики. При термодинамическом подходе к изучению свойств растворов ставится задача описания наиболее общих свойств раствора на основании свойств чистых компонентов. Жидкие растворы по своей природе, свойствам, взаимодействию между частицами очень разнообразны, что отличает их от газовых смесей. Жидкое и газообразное агрегатные состояния существенно различны: к жидкостям относят фазы с четко выраженным ближним порядком, а к газам – фазы с отсутствием какой-либо упорядоченности. Нормальные жидкости макроскопически однородны и изотропны при отсутствии внешних воздействий.

В качестве величины, определяющей состояние вещества, может быть использована функция ε (Р, Т), равная отношению средней потенциальной энергии взаимодействия молекул E_p к их средней кинетической энергии движения E_k

.

и зависящая от температуры и давления. Для жидкостей ε (Р, Т) ≈ 1, то есть интенсивности упорядочивающих межмолекулярных взаимодействий и разупорядочивающего теплового движения молекул имеют сравнимые значения. Для твердых тел ε (Р, Т) >> 1, для газов ε (Р, Т) << 1.

По структуре жидкости делят на простые и сложные. К простым относят однокомпонентные атомарные жидкости (жидкие металлы, сжиженные инертные газы) и некоторые жидкости с малоатомными симметричными молекулами. Также жидкости позразделяют на неассоциированные и ассоциированные по простоте и сложности их термодинамических свойств. В ассоциированных жидкостях существуют устойчивые группы молекул – комплексы (ассоциаты), проявляющие себя как единое целое.

Образование жидких растворов, как и газовых смесей – самопроизвольный процесс. Молекулы (или другие частицы) в растворе взаимодействуют друг с другом по крайней мере ван-дер-ваальсовыми силами. В современных теориях растворов признается необходимость учета всех сил взаимодействия между имеющимися частицами в растворе.

Дата добавления: 2014-01-04