Растворы

Общая характеристика растворов. Дисперсные системы

Дисперсные системы

Раствором называется гомогенная система (гомогенная смесь), состоящая из двух и более компонентов, один из которых является растворителем, а остальные — растворенными веществами. Схематично состав раствора можно представить так:

Растворы бывают не только жидкими, но твердыми и газообразными. Отличительной особенностью растворов является то, что они состоят из двух и более веществ, причем эти вещества настолько перемешаны, что составляют гомогенные системы. В отличие от растворов жидкое состояние вещества содержит молекулы одного типа (дистиллированная вода — молекулы Н₂0, толуол — молекулы С₆Н₅-СН₃ и т. д.).

Растворителем является то вещество, которое находится в избытке и в таком же агрегатном состоянии, что и раствор. Типы растворов приведены в табл. 11.1.

Таблица 7 7.7

Типы растворов

Твердые растворы бывают двух типов: растворы внедрения и растворы замещения. Растворы внедрения образуются в том случае, когда молекулы растворяемого вещества в два раза и более крупнее, чем молекулы растворителя. В этом случае молекулы внедряются в кристаллическую решетку растворителя и занимают место в пространстве между узлами решетки. Примером раствора внедрения является раствор водорода в платине. В растворах замещения атомы растворяемого вещества замещают часть атомов растворителя в узлах решетки. Такие растворы образуются в случае близости размеров атомов растворителя и вещества. Примером является раствор серебра в золоте.

В первом случае, когда растворителем является жидкость, в среде которой растворяемое вещество «раздробляется» до молекул (или атомов) и распределяется в ней в виде нейтральных частиц, образуются растворы неэлектролитов. Примером раствора неэлектролита может быть раствор сахара в воде. Во втором случае, когда в жидком растворителе, например в воде, растворяемое вещество кроме обычного растворения еще и распадается (диссоциирует) на ионы, которые распределяются в среде растворителя, образуются растворы электролитов. Примером такого раствора электролита может быть раствор поваренной соли (NaCl) в воде.

Растворы электролитов проводят электрический ток, их называют проводниками второго рода, так как они обладают ионной проводимостью.

Вещества, не диссоциирующие на ионы под действием растворителя, называются неэлектролитами. К ним относится большое число органических соединений, содержащих неполярные или слабополярные молекулы (сахар, крахмал, глюкоза). Растворы неэлектролитов не проводят электрический ток. Электролитами называют вещества, растворы или расплавы которых проводят электроток. Электролитами являются вещества с ионными и сильнополярными ковалентными связями.

Дисперсные системы состоят из двух или большего числа фаз с сильно развитой поверхностью раздела между ними. Одна из фаз образует дисперсионную среду, в объеме которой распределена дисперсная фаза в виде мелких частиц. Такие системы называют коллоидными растворами. Их классификация представлена на рис. 11.1.

Рис. 11.1. Классификация дисперсных систем

Вопросы и задания для самоконтроля

• 1. Дайте определение раствора.
• 2. Назовите различные типы растворов.
• 3. Приведите примеры растворов различных типов.
• 4. Существует условное деление веществ по их растворимости в конкретном растворителе при определенной температуре:
• 1) на ограниченно растворимые, хорошо растворимые;
• 2) нерастворимые, малорастворимые и растворимые;
• 3) плохо растворимые, сильно растворимые.
• 5. При смещении веществ образуются их смеси, которые условно делятся:
• 1) на истинные растворы, прозрачные растворы;
• 2) истинные растворы, суспензии, эмульсии, аэрозоли;
• 3) истинные растворы, механические смеси.

Авторы: Кочергин Анатолий, Гармонов Сергей, Павлов Григорий, Юсупова Луиза, Калиновский Анатолий, Абдракитов Айдар