Дисперсные системы. Истинные растворы

Химическое равновесие в растворах

Растворы

Модуль 3

Дисперсными называются системы в которых одно или несколько веществ в виде мелких частиц распределены в другом.

Распределенное вещество - дисперсная фаза, а вещество, в котором происходит распределение – дисперсная среда.

Дисперсные системы классифицируются по дисперсности и агрегатному состоянию.

По дисперсности:

1. Грубодисперсные – размер дисперсной фазы 10⁴ – 10² нм - они гетерогенны, неустойчивы с течением времени разделяются на дисперсную фазу и дисперсную среду (суспензии). Процесс разделения называется седиментацией.

2. Тонкодисперсные - размер дисперсной фазы 10² – 1 нм - микрогетерогенны, устойчивы (коллоидные растворы).

3. Молеклярнодисперсные - размер дисперсной фазы 0,1нм - они гомогенны (истинные растворы).

По агрегатному состоянию:

Дисперсная фаза	Дисперсная среда
Газ	Жидкость	Твердое вещество
Газ	воздух	пена	пемза
жидкость	пар	эмульсии	твердые эмульсии
твердое вещество	пыль	суспензии	сплавы

Коллоидные растворы. Коллоидное состояние характерно для многих веществ, если их частицы имеют размер от 1 до 500 нм. Легко показать, что суммарная поверхность этих частиц огромна. Если предположить, что частицы имеют форму шара с диаметром 10 нм, то при общем объеме этих частиц 1 см³ они будут иметь площадь поверхности порядка 10м². Как указывалось ранее, поверхностный слой характеризуется поверхностной энергией и способностью адсорбировать те или иные частицы, в том числе ионы из раствора. Характерной особенностью коллоидных частиц является наличие на их поверхности заряда, обусловленного избирательной адсорбцией ионов.

Коллоидная частица имеет сложное строение. Она включает в себя ядро, адсорбированные ионы, противоионы и растворитель. Существуют лиофильные (гидрофильные) коллоиды, в которых растворитель взаимодействует с ядрами частиц, и лиофобные (гидрофобные) коллоиды, в которых растворитель не взаимодействует с ядром частиц. Растворитель входит в состав гидрофобных частиц лишь как сольватная оболочка адсорбированных ионов или при наличии стабилизаторов (ПАВ), имеющих лиофобную и лиофобные части. Молекулярным (истинным) раствором называется гомогенная система, состоящая из двух и более компонентов. Растворы могут находиться в трех агрегатных состояниях: газобразном, твердом, жидком.

Раствор состоит из растворенного вещества и растворителя. Растворителем считают тот компонент, который находится в том же агрегатном состоянии, что и раствор. Если же оба компонента находятся в одинаковом агрегатном состоянии, то растворителем считается тот компонент, которого больше. Деление на растворенное вещество и растворитель является условным.

Жидкие растворы обладают элементами кристаллической структуры. Для них существует понятие «ближнего порядка», т. е. каждая частица раствора окружена определенным числом других частиц. Растворы не обладают «дальним порядком», характерным для кристаллов.

Растворы занимают промежуточное положение между химическими соединениями и механическими смесями.

Дата добавления: 2013-12-12