Растворы

гомогенные системы, состоящие из двух или более компонентов, состав к-рых в определенных пределах может непрерывно изменяться. От мех. Смесей Р. Отличаются своей однородностью и возрастанием энтропии системы при смешении компонентов. По агрегатному состоянию различают Р. Газовые (газовые смеси), жидкие и твердые. Обычно, если особо не оговаривается, термин "Р." относят к жидким системам. См. Также Твердые растворы. Относит. Содержание компонента в Р. Характеризуется его концентрацией. При этом преобладающий компонент обычно называют растворителем, остальные компоненты-растворенными веществами. Такое деление, однако, является условным. При определенных т-ре и давлении растворение одного компонента в другом происходит в нек-рых пределах изменения концентрации, т.

Е. Смешение является ограниченным. Равновесный Р., в к-ром при ограниченной р-римости компонентов и заданных внеш. Условиях концентрация одного из компонентов максимальна, наз. Насыщенным, а его концентрация наз. Растворимостью компонента. Зависимость р-римости от т-ры и давления обычно изображают графически в виде диаграмм р-римости (см. Диаграмма состояния, Растворимость). При концентрациях растворенного в-ва, меньших его р-римости, Р. Наз. Ненасыщенным. Р., переохлажденный таким образом, что концентрация растворенного в-ва превышает его р-римость, наз. Пересыщенным. Пересыщенные Р. Мета-стабильны, при внесении затравки или перемешивании возможно самопроизвольное выделение избытка пересыщающего компонента, что ведет к образованию новой жидкой или твердой фазы (см.

Зарождение новой фазы). По наличию или отсутствию электролитической диссоциации молекул растворенных в-в различают два осн. Класса Р. Растворы электролитов и растворы неэлектролитов. В особый класс выделяют также Р. Высокомол. Соединений, св-ва к-рых существенно отличаются от св-в Р. Низкомол. В-в из-за больших различий в размерах молекул растворенного в-ва и р-рителя (см. Растворы полимеров). Классификация Р. Может быть основана также и на др. Признаках. Так, в зависимости от концентрации растворенного в-ва различают Р. Концентрированные и разбавленные. В зависимости от природы р-рителя выделяют водные и неводные Р. В зависимости от концентрации ионов Н + и ОН - - кислые, нейтральные и щелочные (основные). Термодинамич.

Св-ва Р. Определяются взаимод. Между молекулами компонентов и характеризуют Р. В целом. Доля, вносимая данным компонентом в то или иное св-во Р., определяется парциальной молярной величиной компонента. Особое значение имеет парциальная молярная энергия Гиббса - химический потенциал компонента, к-рый позволяет выражать условия фазового и хим. Равновесий в Р. Важнейшее св-во Р.-зависимость хим. Потенциалов компонентов от состава. Межмол. Взаимод. И тепловое движение приводят к образованию флуктуации концентрации - короткоживущих группировок молекул, обусловливающих отклонение локального микроскопич. Состава Р. От макроскопического. Если компоненты близки по хим. Строению, размерам и характеру взаимод., структура Р. Принципиально не отличается от строения чистых жидкостей.

При наличии специфич. Взаимод. (хим. Превращений, водородных связей и т. П.) растворенные в-ва могут образовывать устойчивые комплексы с р-рителем как постоянного, так и переменного состава (см. Сольватация). В ряде Р. Взаимод. Молекул растворенного в-ва с молекулами р-рителя сопровождается противоположным процессом - диссоциацией молекул растворенного в-ва. При малых концентрациях растворенных в-в в Р. Сохраняется структура, характерная для чистого р-рителя, с увеличением концентрации структура Р. Изменяется. Напр., у водных Р. Электролитов ионы больших размеров (в сравнении с молекулой воды) разрушают структуру р-рителя, а ионы меньших размеров ее упорядочивают. Установление связи св-в Р. С характером межмол. Взаимод. Или макро-скопич.

Св-вами чистых компонентов составляет проблему теории Р. Р. Широко распространены в природе и играют важную роль во мн. Отраслях пром-сти и техники. Химически чистые в-ва представляют собой лишь предельное состояние, к-рое в действительности не достигается. Даже чистейшие металлы, получаемые методами вакуумной или зонной плавки, содержат ничтожные кол-ва примесей (10-6 %) и по существу являются твердыми Р. Образование Р. Существенно изменяет условия протекания хим. Р-ций между компонентами (см. Реакции в растворах). Мн. Процессы происходят исключительно в Р. Изучение физ.-хим. Св-в Р. Тесно связано с проблемами разделения прир. И пром. Смесей, получения чистых в-в методами ректификации, экстракции, кристаллизации, абсорбции и др.

Водные Р. Солей, к-т и оснований широко используют в гидрометаллургии при извлечении цветных металлов из руд. Исключительна роль водных Р. Во всех биол. Процессах. Использование неводных Р. Связано с применением полимеров, красителей, лаков, приготовлением жидкостей с заданными физ. Св-вами (вязкостью, диэлектрич. Проницаемостью и др.). Лит. См. При статьях Растворы неэлектролитов, Растворы полимеров, Растворы электролитов. М. Ф. Головко.