Дисперсные системы. Ч.1. Молекулярно-дисперсные системы (истинные растворы). Письменко В.Т. - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

21
гда возрастает энтропия и уменьшается энергосодержание системы (
∆
S > 0,
∆
Н
< 0).
На примере растворения поваренной соли в воде проиллюстрируем вы-
шеприведенные соотношения. Растворение одного моля поваренной соли в
400 молях воды сопровождается поглощением 4,27 кДж энергии согласно урав-
нению
NaCl
кристал.
+ 400 Н
2
О
жид.
= NaCl
раствор
– 4,27 кДж.
Казалось бы, такой процесс самопроизвольно не должен протекать – са-
мопроизвольное увеличение энергосодержания системы (
∆
Н>0). Но если
учесть, что изменение количества свободной энергии (энергии Гиббса) системы
складывается из энтальпийного и энтропийного факторов
∆
G =
∆
H - T
∆
S,
то преобладание энтропийного члена Т
∆
S уравнения над энтальпийным ∆Н мо-
жет существенно сказаться на уменьшении свободной энергии. Переход ионов
натрия
Na
+
и хлора Cl
-
из кристаллической решетки поваренной соли, где вы-
сокий уровень порядка расположения частиц, а следовательно, и низкое значе-
ние энтропии, в раствор будет сопровождаться увеличением беспорядка и, со-
ответственно, также увеличения энтропии раствора, как системы в целом.
Таким образом, в данном случае энтропийный член уравнения превали-
рует над энтальпийным. Свободная энергия уменьшается за счет него. Процесс
растворения происходит самопроизвольно. На рисунке 4 схематически пред-
ставлен этот процесс образования раствора.
Растворимость веществ зависит от природы растворяемого и растворите-
ля, концентрации раствора и температуры, присутствия других веществ в рас-
творе. Для газообразных веществ она существенно зависит также от давления.
Абсолютно нерастворимых веществ в природе нет. И если говорят, что
данное вещество нерастворимо в таком-то растворителе, то имеют в виду прак-
тическую нерастворимость, т.е. пренебрежительно малое количество раство-
ряемого вещества по отношению к количеству растворителя. Вообще до недав-
него времени различали только два типа растворов: с неограниченной раство-
римостью (в любых количественных соотношениях растворителя и растворяе-
мого вещества образуются растворы) и ограниченной растворимостью (раство-
ры образуются до определенных соотношений между растворителем и раство-
ряемым).
Нерастворимые вещества ─ понятие условное. В определенных раствори-
телях нерастворимые вещества в настоящее время являются предметом при-
стального, глубокого научного изучения, поскольку этот тип растворов имеет
огромное значение для развития современной атомной промышленности, мик-
роэлектроники, оптоэлектроники и других видов полупроводниковой электро-
ники.
Процесс растворения обусловлен взаимодействием частиц растворяемого
вещества и растворителя. Между частицами при растворении образуются связи.
Это обычные, хорошо известные межмолекулярные связи (силы Ван-дер-
Ваальса), которые связаны с диполь-дипольным, индукционным, дисперсион-

Страницы