Дисперсные системы и растворы

Дисперсные ситеми– гетерогенные системы, в которых одно дисперсионное вещество ( дисперсная фаза ) равномерно распределено в объеме другого вещества ( дисперсионная среда).

Дисперсная система = дисперсная фаза + дисперсионная среда

Гетерогенная система– это неоднородная система, в которой существуют пределы распределения между компонентами ( твердое вещество + газ; твердое вещество + жидкость . Например: песок + вода, СаСО₃ + Н₂О, воздух + твердые частицы)

В зависимости от размеров частиц|дольки| дисперсной фазы, дисперсные системы разделяются на :

1) грубодисперсные Д_ДФ >100нм ( 1нм = 10^-9 м)

2) тонкодисперсные ( коллоидные) 100 > Д_ДФ < 1нм.

Грубодисперсные системипозволяют видеть частицы дисперсной фазы невооруженным глазом или через оптический микроскоп. Неустойчивые, со временем расслаиваются.

Частицы коллоидной системыможно обнаружить лишь с помощью электронного микроскопа или конуса Тиндаля. Коллоидные системы со временем не расслаиваются, они стойкие.

Виды дисперсных систем в зависимости от агрегатного состояния|стана| дисперсной среды и дисперсной фазы.

Дисперсная среда	Дисперсная фаза
ГАЗ	ЖИДКОСТЬ	ТВЕРДАЯ
ГАЗ	-----------------	пар, туман, аэрозоль	дым, пыль
ЖИДКОСТЬ	пена	эмульсия ( молоко)	суспензия Дф = 1•103нм взвесь Дф < 1•103 нм
ТВЕРДАЯ	твердые пены ( пемза пенопласт, поролон)	грунты(почвы), жемчужины	минералы, горные породы

Системы, в которых в объеме одного вещества равномерно распределено другое вещество, размер частиц которого составляет 1,0 и меньше нм называются истинными растворами.

Истинные растворы- это гомогенные (однородные) системы, в которых отсутствует граница между компонентами системы ( газ + газ, жидкость + жидкость ).

Растворы состоят из растворителя, растворенного вещества и продуктов их взаимодействия. Раствор = растворитель + растворенное вещество + продукты взаимодействия растворенного вещества срастворителем.

В зависимости от агрегатного состояния|стана| растворителя|разбавителя| растворы разделяются на:

1) газовые, 2) жидкие|редкие|, 3) твердые (кристаллические и металлические системы).

Жидкие|редкие| растворы в зависимости от природы растворителя|разбавителя| разделяются на водные и безводные.

Продукты взаимодействия воды с растворенным|отворяет| веществом называются гидратами

CoCl₂ + nH₂O = CoCl₂ · 6H₂O + ( n – 6 ) H₂O

^{растворенное|отв растворитель|разбавитель| гидрат}

^{вещество}

После испарения ( n – 6 ) H₂O образуются кристаллы состава CoCl₂ · 6H₂O , в которых вода размещается в пустотах ионной кристаллической решетки. Такие вещества называются кристаллогидратами, а вода – кристаллизационной.

Энергетические явления при растворении.

Процесс растворения сопровождается разрушением химических связей в веществах

( ΔН_{разрушения химических связей} >0 ) и последующим образованием гидратов –гидратацией (ΔН_{гидратации} < 0 ). Поэтому тепловой эффект процесса растворения (ΔН_{растворения} ) представляет собой сумму тепловых эффектов разрушения химических связей и гидратации :

ΔН_раств. = ΔН_р.х.с. + ΔН_гидр.

РАСТВОРИМОСТЬ

Растворимость– это способность вещества растворяться в том или ином растворителе при тех или иных условиях.

Растворимость– или коэффициент растворимости, как количественная характеристика – это масса растворенного вещества, которое насыщает при данных условиях 100 г растворителя.

Ненасыщенные растворы– это растворы, в которых дополнительные порции растворяемого вещества растворяются. Масса растворенного вещества меньше чем значение коэффициента растворимости.

Насыщенные растворы– это растворы, в которых дополнительные порции растворяемого вещества не растворяются. Масса вещества равняется коэффициенту растворимости.

Пересыщенный раствор– это раствор, в котором масса растворенного вещества больше коэффициента растворимости.

Растворимость веществ зависит от условий растворения: температуры и давления.

Растворимость твердых веществ при повышении температуры увеличивается, если процесс растворения эндотермический. Если же процесс растворения экзотермический, то в этом случае повышения температуры приведет к|до| уменьшению растворимости вещества.

Растворимость газов при повышении температуры уменьшается, а при повышении давления увеличивается .