GLAVA6 (Конспект лекций по курсу Физическая химия), страница 3

_______

В данной главе рассмотрен ряд более или менее сложных систем, изучение которых с помощью лишь одного термодинамического метода затруднено. С помощью же диаграмм состояния свойства таких систем описывать достаточно просто. Но лишь параллельное применение термодинамического метода и основных позиций физико-химического анализа, с помощью которого строятся диаграммы состояния, позволяет получить весьма глубокую информацию об изучаемой системе. Однако всегда необходимо помнить, что большей частью рассматриваются лишь равновесные системы. Именно для таких систем изображаются соответствующие диаграммы состояния. Количество и конкретный вид фаз сложной системы, наблюдаемые на практике, могут в действительности сильно отличаться от равновесных, вследствие торможения процесса перехода в равновесное состояние.

VII Растворы.

1. Общая характеристика растворов и их классификация.

Растворы - гомогенные системы, состоящие из двух или более веществ. Они занимают промежуточное положение между механическими смесями или взвесями, образованными разнородными частицами, каждая из которых содержит много одинаковых молекул и индивидуальными химическими соединениями, состоящими из однородных молекул.

Один из характерных признаков растворов - их переменный состав, определяющий и свойства раствора.

С термодинамической точки зрения растворение сопровождается уменьшением энергии Гиббса системы, поэтому образование растворов - самопроизвольнный процесс, реализующийся при соприкосновении его компонентов.

Между частицами компонентов раствора действуют, как правило, слабые силы ван-дер-ваальсовской связи. Однако иногда растворение сопровождается значительным тепловым эффектом, как настоящая химическая реакция, например растворение Н₂SO₄ в Н₂О.

Это обстоятельство привело к возникновению химической теории растворов, создателем которой был Д. И. Менделеев. С его точки зрения растворение есть химическая реакция между растворителем и растворенным веществом, а раствор - частично диссоциированное соединение переменного состава, называемое сольватом или, в случае водных растворов - гидратом.

Для выражения состава растворов существуют различные способы: массовая доля (С_i), мольная доля (N_i), объемная доля ( ) компонентов раствора. В химической практике наиболее употребительны способы: молярность (М), моляльность (m) и нормальность (N) растворов.

В основе классификации растворов лежит изменение термодинамических функций при их образовании (табл. 7.1).

Изменение энтропии в идеальных растворах происходит только за счет изменения концентрации раствора. Изменение энтропии реальных растворов происходит не только за счет изменения их состава, но и за счет взаимодействия частиц растворенного вещества с частицами растворителя ( S_n).