Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Миксотропиый ряд
Вещество Химическая формула Эффективный заряд е, в относит, ед.
Вода НгО 48
Молочная кислота GHiCHOHCOOH
Формамид NH8CHO
Муравьиная кислота HCOOH
Уксусная кислота CHjCOOH 29
Метанол CHjOH
Этанол СНпСНгОН 26
Анилин C1H5OH 24
Ацетон СН.СОСН* 20
Диоксак (СН-ОСН,)* 20
Пиридин C5HtNH
Эфир этиловый с,н»ос,н.
Хлороформ CHCli 20
Дихлорэтан (CH1Cl),
Бензол CfHf 19
Толуол C1H5CHs 10
Четырёх хлористый СС1„
углерод
Циклопентан C11H1*
Гептан СН,(СН*)»СН, 15
Октан CH,(CH2)tCH,
Если верхняя критич. темп-ра смешения веществ в низкотемпературной фазе оказывается выше темп-ры минимума кривых равновесия, изображённых на рис. 2 (?), то фазовая диаграмма системы приобретает вид, аналогичный изображённому иа рис. 6. Такая диаграмма принадлежит к эвтектическому типу; Р.,
Рис. в. Фазовая диаграмма системы Sn — Pb эвтектического типа, а, Э — твёрдые растворы. Точка пересечения трёх линий, в которых сосуществуют жидкая и двб твёрдые фазы,— точка эвтектики.
TlaC
300
200
100
Жидкий раствор
а+ж
*+р у P
Na
Твёрдое тело
а+р
20 40 60
Sn
80 Ш0
Pb
кая и перитектическая точки — это точки сосуществования трёх фаз: жидкой и двух твёрдых.
Жидкость
Рис. 7. Фазовая диаграмма перитектического тина. P— перитектическая точка, а,р— твёрдые растворы.
/T^
а /а+р / р
Законы слабых растворов. Термодинамический потенциал слабого Р. имеет вид
ф=лг[щ(р,г)+2*іг 1d (сі/г)+М>г(/>,Г)],
где Цо(Р> Т) — химический потенциал чистого растворителя, %(/?, Т) — нек-рая ф-ция, зависящая от природы растворителя. Растворёииое вещество распределяется между разл. фазами т. о., что отношение концентрации Cj и C1J в этих фазах зависит лишь от р, T, ио ие от полного кол-ва растворённого вещества (т. и. закон распределения):
= ехр Цг|)п—гр^/Г].
В частности, когда одна из фаз представляет собой газ, имеет место Генри закон, согласно к-рому концентрация слабого Р. пропорциональна давлению газа р.
При растворении в жидкости нелетучего вещества давление р насыщенного пара над Р, меньше, чем давление над ч истым раств о рите лем р0:
Po—P=PoV'I*
(1)
имеющий состав, отвечающий точке эвтектики E, иаз. эвтектикой. Плавление эвтектики происходит при определ. темп-ре,, как и плавление химически чистого вещества. В Р. с ограниченной взаимной растворимостью могут возникать также фазовые диаграммы перитектического типа (рис. 7). Перитектическая точка имеет самую высокую темп-ру плавления определённой твёрдой фазы, в то время как точка эвтектики — наинизщую темп-ру затвердевания определённой жидкой фазы. Эвтектичес-
ф 19 Физическая энциклопедия, т. 4
T = тъ-
з
RT1
ГДЄ Qls — УД.
Mls
теплота плавлеини.
(Рауля закон), где v' и v — числа молей растворённого вещества и растворителя в единице объёма Р. По отношению к нелетучему веществу поверхность жидкости ведёт себя как непроницаемая перегородка, и (1) представляет собой частный случай выражения для осмотического давления (см. Ocjkoc) слабых Р. При этом между частями системы, разделёнными перегородкой, проницаемой для растворителя, но непроницаемой для растворённых веществ, возникает разность давлений
Tl— і
^P=(TIV) 2 Nu
І—І
где V — объём части сосуда, занятой растворёнными веществами.
Из закона Рауля (1) следует, что при пост, давлении темп-ра кипения Р~ выше темп-ры кипения чистого растворителя Тк:
т =TviJr- вт2 ,
к niv nqLV
где jx — молекулярная масса веществ растворители, qLy — уд. теплота испарения. Теми-pa замерзания Р. Т' ниже темп-ры замерзания T3 чистого растворителя;
Ассоциирующие растворы
Мицеллообразованне. Физ.-хим. свойства Р. широкого класса веществ, молекулы к-рых имеют асиммет-рич. форму,— т. н. амфифильиые вещества (иаз. также дифильиыми или поверхностно-активными веществами), определяются образованием в них т. и. мицелл —
289
РАСТВОРЫ
РАСТВОРЫ
агрегатов молекул растворённого вещества. Такие Р. иаз. мицеллириыми.
Амфифильиые вещества имеют вытянутые молекулы (часто линейные) дллиой 20—30 А, имеющие хорошо выраженные гидрофильные или олеофильиые (жирные, гидрофобные) части (см. Гидрофилъностъ и гидрофоб-ностъ). К таким веществам относятся соли жирных к-т (иапр., мыло—стеарат натрия), имеющие в составе молекулы гибкую парафиновую цепь СпНгп+1 («жирный хвост»), присоединённую к полярной группе — «головке». «Головка» образована группой атомов, соединённых полярными свизями. Амфифнльиыми молекулами являются также липиды и фосфолипиды, входящие в состав клеточных мембран (CM. Клеточные структуры).
Участок диаграммы состояния Р. амфифильиого вещества приведён иа рис. 8. Кривая равновесия ABC отделяет области жидних фаз I (молекулярный Р.) и II (мицелляриый Р., или ассоциирующий коллоид, см.
Рис. 8. Диаграмма состояния раствора амфифильиого вещества вблизи точки мицел-лообрааования. Гк — температура Крафта; I — молекулярный раствор; II — мицел-лярный раствор; III — кристалл.
ва (т. и. число агрегации). Обычно чаек* полярных «головок» молекул Дйссоциироваиа иа ионы (для иоииогенных амфифильиых веществ).
