Понижение температуры замерзания раствора по сравнению с температурой замерзания растворителя

Т_крист(раствора) = Т_крист(растворителя) - DТ_крист

Для растворов электролитов изменение температуры кристаллизации рассчитывается по уравнению: DТ = i ´ К´С_m.

где К-криоскопическая постоянная растворителя,

С_m - моляльная концентрация раствора.

Межмолекулярные взаимодействия в растворах. Особенности концентрационных и температурных зависимостей термодинамическое свойств растворов определяются характером межмолекулярных взаимодействий между одноименными и разноименными частицами: природой и интенсивностью сил притяжения (дисперсионных, индукц., ориентац., донорно-ак-цепторных), размерами и формой молекул, т.е. видом потенциала отталкивания. Учет размеров молекул оказывается чрезвычайно существенным для объяснения свойств растворов полимеров; далее речь пойдет главным образом о растворах низко-мол. веществ.

С учетом характера сил притяжения можно выделить след, типы бинарных растворов: 1) растворы, образованные неполярными компонентами (смеси сжиженных благородных газов, многие двухатомных газов, смеси углеводородов, перфторугле-водородов); 2) растворы, содержащие полярный и неполярный компоненты; 3) растворы, образованные двумя полярными компонентами. Кроме того, каждый из этих типов обнаруживает большое разнообразие в мол. свойствах и термодинамическое поведении. К системам второго и третьего типа относят, в частности, ассоциир. растворы, в которых специфический взаимодействие приводят к образованию мол. комплексов из одинаковых молекул (ассоциаты) или разных (сольваты). Наиб. распространенным случаем специфический взаимодействие в РАСТВОРЫ НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ н. является водородная связь.

Ассоциаты из одинаковых молекул А_i (i = 2, 3...) образуются в том случае, если молекула А содержит и электро-нодонорные (протоноакцепторные) и электроноакцепторные (протонодонорные) группы (спирты, карбоновые кислоты и др.). Если молекулы В содержат такие группы (хотя бы одного типа), молекулы А образуют с ними смешанные ассоциаты, если не содержат, то ассоциаты не образуются. Если молекула А является только донором электронов, а молекула В-только акцептором, в чистых жидкостях ассоциаты отсутствуют, но в растворе образуются смешанные ассоциаты. Пример такой системы-раствор ацетон-хлороформ. Среди ассоциир. систем особыми свойствами обладают вода и водные растворы, что в большой степени определяется специфический структурой воды, наличием пространств. сетки водородных связей, которая изменяется под влиянием молекул растворенных веществ.

Для растворов, образованных двумя неполярными (или двумя полярными) компонентами, могут наблюдаться и положит. и отрицат. отклонения от идеальности, причем положительные встречаются чаще; для некоторых систем они весьма велики (алкан - перфторалкан, вода-кетон и др.). Для смесей полярного и неполярного компонентов характерны положит. отклонения от идеальности, нередко наблюдается очень малая взаимная растворимость жидкостей (например, в системах вода-алкан); именно к этому типу относят системы с наиболее отклонениями от идеальности. В ассоциир. растворах знак и величина избыточных термодинамическое функций определяются в первую очередь изменением числа специфический связей в растворе по сравнению с чистыми жидкостями. Определяющая роль химический взаимодействие подчеркивалась Д. И. Менделеевым в его учении о растворах.

24. Растворение вещества между двумя несмешивающими жидкостями. Коэффициент распределения. Закон распределения Нернста-Шилова. Его значение в явлении проницаемости биологических мембран. Ершов 77

Распределение между несмешивающимися растворителями представляет собой метод, при котором полимерные молекулы распределяются по их молекулярному размеру между двумя несмешивающимися жидкостями различной растворяющей способности. Разделение проводится путем обычной противоточной экстракции.

Коэффициент распределения. Если к равновесной системе двух несмешивающихся или частично смешивающихся жидкостей добавить раствор какого-либо вещества, то оно распределяется между жидкостями в определенной пропорции, не зависящей от общего количества вещества, в отсутствие химических взаимодействий в системе. Это правило получило название закона распределения, а отношение концентраций растворенного вещества в жидкостях - коэффициента распределения. Коэффициент распределения примерно равен отношению растворимостей данного вещества в двух жидкостях, т.е. вещество распределяется между жидкостями соответственно его растворимостям. Это свойство используется для экстракции данного вещества из его раствора в одном растворителе с помощью другого растворителя. Еще одним примером его применения является процесс экстракции серебра из руд, в состав которых оно часто входит вместе со свинцом. Для этого в расплавленную руду добавляют цинк, который не смешивается со свинцом. Серебро распределяется между расплавленным свинцом и цинком, преимущественно в верхнем слое последнего. Этот слой собирают и отделяют серебро дистилляцией цинка.

Если в сосуде растворяется к-л вещ-во в двух несмешивающихся м/у собой жидкостях, то соблюдается закон распределения Нернста-Шилова, согласно кот при const t соотношение равновесных концентраций м/у несмешивающимися жидкостями (фазами) яв-ся величиной const, независимой от общего кол-ва компонентов

25. Растворы сильных и слабых электролитов. Степень и константа диссоциации слабых электролитов. Закон разведения Оствальда.

26. Основные положения теории растворов сильных электролитов. Общие положения теории Дебая-Хюккеля. Ионная сила растворов. Активность и коэффициент активности ионов. Электролиты в организме человека. Электролитный состав крови и тканей. Понятие о водно-солевом обмене. Антогонизм и синергизм ионов. Концентрационный гомеостаз, дегидратация и гипергидратация.

27.