Свойства дисперсных систем.

Для того, чтобы более четко представлять процессы, которые лежат в основе, например, вышеописанных мембранных процессов – диализа и ультрафильтрации, целесообразно рассмотреть молекулярно-кинетические свойства растворов, которые обусловлены хаотическим тепловым движением молекул и атомов. Законы этого самопроизвольного движения изучает молекулярно-кинетическая теория. Некоторые свойства растворов обусловлены этим движением, т. е. определяются не составом, а числом кинетических единиц – молекул в единице объема или массы. К ним относятся свойства, которые называются коллигативными: диффузия, осмотическое давление, различия в давлении пара и температур замерзания и кипения в случае чистого растворителя и раствора.

Броуновское движение – это непрерывное беспорядочное движение частиц микроскопических и коллоидных размеров, не затухающие во времени. Это движение тем интенсивнее, чем выше температура и чем меньше масса частицы и вязкость дисперсионной среды.

Диффузией называется самопроизвольный процесс выравнивания концентрации молекул, ионов или коллоидных частиц под влиянием их теплового движения. Процесс диффузии идет самопроизвольно, поскольку он сопровождается увеличением энтропии системы. Равномерное распределение вещества в системе отвечает ее наиболее вероятному состоянию.

Осмос – это односторонняя диффузия молекул растворителя через полупроницаемую мембрану при условии разности концентраций раствора по обе стороны мембраны. При разделении двух растворов различной концентрации или раствора и чистого растворителя полупроницаемой перегородкой (мембраной) возникает поток растворителя от меньшей концентрации вещества к большей, что приводит к выравниванию концентраций. Возникновение потока обусловлено тем, что число ударов молекул растворителя о мембрану со стороны более разбавленного раствора (или чистого растворителя) будет больше, чем со стороны более концентрированного раствора. Это избыточное число ударов и является причиной перемещения растворителя через поры мембраны туда, где молекул меньше.

Седиментация – это еще одно из явлений, связанных с молекулярно-кинетическими свойствами дисперсных систем.

Седиментацией называют процесс оседания (в редких случаях всплывание) частиц дисперсной фазы в жидкой или газообразной среде под действием силы тяжести. Седиментация характерна для суспензий. В эмульсиях, наоборот, частицы дисперсной фазы обычно всплывают

7. Растворы (истинные растворы).

Растворы − это гомогенные (однородные) системы, состоящие из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия.

Растворы всегда однофазны, т. е. представляют собой однородный газ, жидкость или твердое вещество. Это связано с тем, что одно из веществ распределено в массе другого в виде молекул, атомов или ионов (размер частиц менее 1 нм).

Растворы называют истинными, если требуется подчеркнуть их отличие от коллоидных растворов.

Растворы могут быть жидкими, твердыми и газообразными. К редким растворов относятся, например, раствор сахара или поваренной соли в воде, спирта в воде и тому подобное. В твердых растворов одного металла в другом относятся сплавы: латунь − это сплав меди и цинка, бронза − сплав меди и олова и тому подобное. Газообразным веществом является воздух или вообще любая смесь газов.

Указанное деление между различными растворами является условным, резких границ между ними нет.

Растворителем считают вещество, агрегатное со­стояние которого не изменяется при образовании раствора. Например, вода в водных растворах поваренной соли, сахара, углекислого газа. Если же раствор образовался при смешении газа с газом, жидкости с жидкостью и твердого вещества с твердым, растворителем считают тот компонент, которого больше в растворе. Так, воздух − это раствор кислорода, благородных газов, углекислого газа в азоте (растворитель). Столовый уксус, в котором содержится от 5 до 9% уксусной кислоты, представляет собой раствор этой кислоты в воде (растворитель − вода). При кристаллизации жидкого сплава серебра и золота можно получить твердые растворы разного состава.

Растворы подразделяют на три группы:

• молекулярные − это водные растворы неэлектролитов − органических веществ (спирта, глюкозы, сахарозы и т. д.);

• молекулярно-ионные − это растворы слабых электролитов (азотистой, сероводородной кислот и др.);

• ионные − это растворы сильных электролитов (щелочей, солей, кислот − NaOH, K₂SO₄, HNO₃, НСlO₄).

Вопросы: (для контроля знаний)

1. По каким признакам отличаются между собой чистые вещества и смеси?
2. По каким признакам и на какие группы разделяют смеси? Приведите пример.
3. Что такое дисперсные системы? По каким признакам и на какие группы разделяют дисперсные системы?
4. Что такое взвеси? По каким признакам и на какие группы разделяют взвеси? Приведите пример.
5. Что такое коллоидные системы? По каким признакам и на какие группы разделяют коллоидные системы? Приведите пример.
6. Какими свойствами обладают дисперсные системы?
7. Что такое истинные растворы? По каким признакам и на какие группы разделяют истинные растворы? Приведите пример.
8. Каково значение дисперсных систем?

Список используемых источников:

1. О.С. Габриелян и др. Химия. 11 класс. Профильный уровень: учебник для общеобразовательных учреждений; Дрофа, Москва, 2008г.;
2. «Репетитор по химии» под редакцией А. С. Егорова; «Феникс», Ростов-на-Дону, 2006г;
3. Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. Химия 11 кл. М., Просвещение, 2001;
4. https://worldofscience.ru/himija/8067-chistye-veshchestva-i-smesi.html
5. https://festival.1september.ru/articles/581350/
6. https://bagazhznaniy.ru/priroda/dispersnye-sistemy
7. https://intranet.tdmu.edu.ua/data/kafedra/internal/distance/lectures_stud/русский/1%20курс/Медицинская%20химия/12.%20Дисперсионные%20системы.%20ВМС.htm
8. https://studopedia.ru/5_113178_dispersnoe-sostoyanie-veshchestva-dispersnie-sistemi.html
9. https://studopedia.ru/5_113183_studni-ih-harakteristika-i-svoystva.html