Растворы. Раствором называется термодинамически устойчивая однофазная (гомогенная) система переменного состава

Раствором называется термодинамически устойчивая однофазная (гомогенная) система переменного состава, состоящая из двух или более веществ (компонентов).

По характеру агрегатного состояния растворы могут быть газообразными, жидкими и твердыми.

Раствор состоит из растворителя и растворенного вещества. Обычно растворителем считают компонент, который в данных условиях находится в том же агрегатном состоянии, что и образующийся раствор (например, в водном растворе соли растворителем является вода). В случае одинакового агрегатного состояния компонентов (например, вода и спирт) растворителем считают тот компонент, который преобладает в растворе.

В газообразном состоянии молекулы легко перемещаются одна относительно другой. Они находятся друг от друга на значительных расстояниях и поэтому практически не взаимодействуют между собой или силы взаимодействия крайне незначительны. В твердых растворах частицы настолько сближены друг с другом, что между ними возникают прочные связи и движение частиц друг относительно друга (диффузия) практически отсутствует. Жидкие растворы занимают промежуточное положение. Расстояния между частицами значительно меньше, чем в газах, частицы занимают основную часть объема, постоянно соприкасаются и взаимодействуют друг с другом. Силы взаимодействия между частицами значительны, но частицы подвижны и сравнительно легко могут перемещаться одна относительно другой. Наличие сил взаимодействия между молекулами растворителя и частицами растворенного вещества и возможностями перемещения частиц в жидких растворах приводит к проявлению особых свойств.

Жидкие растворы имеют чрезвычайно большое практическое значение, в них протекают многие химические реакции, в том числе технически и жизненно важные, лежащие в основе обмена веществ в живых организмах. Так как на равновесие и кинетику этих реакций оказывает влияние растворитель, то процессы в жидких растворах имеют свои особенности. Именно жидкие смеси в химии называют просто растворами. Материалы, излагаемые далее в методических указаниях, относятся к жидким растворам.

Наиболее широко применяемым неорганическим растворителем является вода. Растворы с другими растворителями называются неводными, например: раствор нафталина в бензоле, раствор гидроксида калия в спирте и др.

В истинных растворах (часто называемых просто растворами) растворенное вещество измельчено до атомного или молекулярного уровня, частицы растворенного вещества не видимы ни визуально, ни под микроскопом, свободно передвигаются в среде растворителя. Истинные растворы – термодинамически устойчивые системы, неограниченно стабильные во времени.

Однородность растворов делает их сходными с химическими соединениями. Отличие растворов от химических соединений в том, что состав раствора может изменяться в широких пределах. Кроме того, в свойствах раствора можно обнаружить многие свойства его отдельных компонентов, чего не наблюдается в случае химического соединения. Непостоянство состава растворов приближает их к механическим смесям, но от последних они резко отличаются своей однородностью. Таким образом, растворы занимают промежуточное положение между механическими смесями и химическими соединениями.