РАСТВОРЫ

РАСТВОРЫ,макроскопически однородные смеси двух или большего числа веществ (компонентов), образующие термодинамически равновесные системы. В Р. все компоненты находятся в молекулярно-дисперсном состоянии; они равномерно распределены в виде отдельных атомов, молекул, ионов или в виде групп из сравнительно небольшого числа этих частиц. С термодинамич. точки зрения Р.- фазы переменного состава, в к-рых при данных внешних условиях соотношение компонентов может непрерывно меняться в нек-рых пределах. Р. могут быть газообразными, твёрдыми (см.Твёрдые растворы).Чаще же всего термин "Р." относят к жидким Р.

Практически все жидкости, встречающиеся в природе, представляют собой Р.: морская вода - Р. большого числа неорганич. и органич. веществ в воде, нефть - Р. многих, как правило органич., компонентов и т. д. Р. широко представлены в технике и повседневной практике человека.

Простейшие составные части Р. (компоненты) обычно могут быть выделены в чистом виде; их смешением можно вновь получить Р. любого допустимого состава. Количественное соотношение компонентов определяется их концентрациями. Обычно осн. компонент называют растворителем, а остальные компоненты - растворенными веществами. Если одним из компонентов является жидкость, а другим - газы или твёрдые вещества, то растворителем считают жидкость.

Классификация Р. основана на различных признаках. Так, в зависимости от концентрации растворённого вещества Р. делят на концентрированные и разбавленные; в зависимости от характера растворителя-на водные и неводные (спиртовые, аммиачные и т. п.); в зависимости от концентрации ионов водорода - на кислые, нейтральные и щелочные.

В соответствии с термодинамич. свойствами Р. подразделяют на те или иные классы, прежде всего - на идеальные и неидеальные (называемые также реальными). Идеальными Р. называют такие растворы, для к-рыххимический потенциал м_iкаждого компонентагимеет простую логарифмич. зависимость от его концентрации (напр., от мольной доли x_i):

м_i

=м_i^о(p, T) + RTlnx_i,(1) где черезм_i° обозначен хим. потенциал чистого компонента, зависящий только от давленияри темп-рыТ,и гдеR - газовая постоянная.Для идеальных Р. энтальпия смешения компонентов равна нулю, энтропия смешения выражается той же формулой, что и для идеальных газов, а изменение объёма при смешении компонентов равно нулю. Эти три свойства идеального Р. полностью характеризуют его и могут быть взяты в качестве определяющих для идеального Р. Для идеальных Р. выполняютсяРауля законы и Генри закон.Опыт показывает, что Р. идеален только в том случае, если образующие его компоненты сходны друг с другом прежде всего в отношении геометрич. конфигурации и размера молекул. Наиболее близки к идеальным Р. смеси соединений с изотопозамещёнными молекулами.

Как правило, для идеальных Р. соотношение (1) справедливо во всей области изменения концентраций. Концентрации, при к-рых в данном Р. начинают обнаруживаться заметные отклонения от идеальности, очень сильно зависят от природы образующих его веществ. Большинство достаточно разбавленных Р. ведут себя как идеальные.

Р., не обладающие свойствами идеальных Р., наз. неидеальными. Для них выполняется соотношение, аналогичное (1) при замене концентрации на активность: a_i= y_ix_i,гдеa_i-активность компонента i,y_i-коэффициент активности, зависящий как от концентрации данного компонента, так и от концентраций остальных компонентов, а также от давления и темп-ры. Среди неидеальных Р. большой класс составляют регулярные Р., к-рые характеризуются той же энтропией смешения, что и идеальные Р., однако их энтальпия смешения отлична от нуля и пропорциональна логарифмам коэффициентов активности. Особый класс составляют атeрмальныe Р., у к-рых теплота смешения равна нулю, а коэффициенты активности определяются только энтропийным членом и не зависят от температуры. Теория таких Р. часто позволяет предсказывать свойства неидеальных Р., например в случае неполярных компонентов с сильно различающимися молекулярными объёмами. Близки к атермальным многие Р. высокомолекулярных соединений в обычных растворителях.

При определённых темп-ре и давлении растворение одного компонента в другом обычно происходит в нек-рых пределах изменения концентраций. Р., находящийся в равновесии с одним из чистых компонентов, наз. насыщенным (см.Насыщенный раствор),а его концентрация -растворимостьюэтого компонента. Графически зависимость растворимости от температуры и давления представляетсярастворимости диаграммой.При концентрациях растворённого вещества, меньших его растворимости, Р. является ненасыщенным. Если Р. не содержит центровкристаллизации,то его можно переохладить так, что концентрация растворённого вещества окажется выше его растворимости, а Р. становится пересыщенным. Ряд практически важных свойств Р. связан с изменением давления насыщенного пара растворителя над Р. при изменении концентрации растворённого вещества: понижение температуры замерзания (см.Криоскопия),повышение температуры кипения (см.Эбулиоскопия)и т. д.

Строение Р. определяется прежде всего характером компонентов, его образующих. Если компонентыблизкапо хим. строению, размерам молекул и т. п., то строение Р. принципиально не отличается от строения чистых жидкостей. Молекулы веществ, заметно отличающихся по своему строению и свойствам, обычно сильнее взаимодействуют друг с другом, что приводит к образованию комплексов в Р., к-рые вызывают отклонения от идеальности. Энергии образования этих комплексов достигают величин несколькихкдж/моль,что позволяет говорить о существовании в Р. слабых хим. взаимодействий и образовании тех или иных хим. соединений -новых компонентов Р. Взаимодействие с молекулами растворителя сопровождается у мн. веществ (напр., электролитов) обратным процессом -диссоциацией.Соли,кислоты и основанияпри растворении в воде и др. полярных растворителях частично или полностью распадаются на ионы, вследствие чего число различных частиц в Р. увеличивается. При электролитич. диссоциации суммарная электронейтральность Р. сохраняется; около каждого иона образуется слой более тесно связанных с ним молекул растворителя - сольватная оболочка (см.Сольватация).В Р. при очень малых концентрациях растворённого вещества сохраняется структура растворителя. По мере увеличения концентрации возникают новые структуры, напр. в водных Р. возникают различные структурыкристаллогидратов.Ионы больших размеров разрушают структуру растворителя, в результате чего появляются экспериментально наблюдаемые неоднородности в этой структуре. Специфич. особенностями характеризуются Р. высокомолекулярных соединений (см.Растворы полимеров).Молекулярно-статистич. теория Р. развита лишь для простейших классов Р. Так, при рассмотрении Р. неассоциированных жидкостей часто используют представление р Р. как о статистич. совокупности твёрдых образований ("сфер", "эллипсоидов", "стержней"), взаимодействующих друг с другом по определённому модельному закону. Для сильно разбавленных Р. электролитов ограничиваются учётом только электростатич. взаимодействия ионов как точечных зарядов или как сферических образований определённого радиуса и т. д.

Лит.:Кириллин В. А., Шейндлин А. Е., Термодинамика растворов, М., 1956; Шахпаронов М. И., Введение в молекулярную теорию растворов, М., 1956; Prigogine I., The molecular theory of solutions, Amst., 1957; Робинсон Р., Стоке Р., Растворы электролитов, пер. в англ., М., 1963; Тагер А. А., Физико-химия полимеров, 2 изд., М., 1968; Курс физической химии, под общ. ред. Я. И. Герасим мова, 2 изд., т. 1-2, М., 1969 - 73.

Н, Ф, Степанов.

растворы—однородные смеси переменного состава. Р. делят на газовые жидкие и тврдые. К газовым Р. относят воздух природные горючие газы и др. их чаще называют смесями. Наибольшее з...Большой энциклопедический политехнический словарь
растворы—однородные смеси переменного состава двух или большего числавеществ компонентов. Могут быть газовыми напр. воздух жидкими итвердыми напр. многие сплавы. В жидких раствора...Большой энциклопедический словарь II
растворы—РАСТВОРЫ однородные смеси переменного состава двух или большего числа веществ компонентов. Могут быть газовыми напр. воздух жидкими и твердыми напр. многие сплавы. В жидк...Большой энциклопедический словарь III
растворы—РАСТВОРЫ однородные смеси переменного состава двух или большего числа веществ компонентов. Могут быть газовыми напр. воздух жидкими и твердыми напр. многие сплавы. В жид...Большой Энциклопедический словарь V
растворы—растворы Solutiones однородные системы переменного состава состоящие не менее чем из двух веществ из которых одно растворнное вещество распределено в другом растворителе....Ветеринарный энциклопедический словарь
растворы—однородные смеси переменного состава двух или большего числа вв компонентов. Могут быть газовыми напр. воздух жидкими и тврдыми напр. мн. сплавы. В жидких Р. компонент на...Естествознание. Энциклопедический словарь
растворы—истинные растворыem однородные гомогенные или однофазные системы переменного состава состоящие из двух или более компонентов. Известны газообразные жидкие и твердые раст...Медицинская энциклопедия
растворы—корень РАСТВОР окончание Ы Основа слова РАСТВОРВычисленный способ образования слова Бессуфиксальный или другой РАСТВОР Ы Слово Растворы содержит следующие морфемы ил...Морфемный разбор слова по составу
растворы—ертндлер...Русско-казахский терминологический словарь «Биология»
растворы—РАСТВОРЫ однородные системы главным образом жидкости состоящие из двух или более веществ компонентов. Обычно преобладающий по концентрации компонент называется растворите...Современная энциклопедия
растворы—РАСТВОРЫ однородные смеси переменного состава двух или большего числа веществ компонентов. Могут быть газовыми напр. воздух жидкими и твердыми напр. многие сплавы. В жидк...Современный энциклопедический словарь
растворы—системы состоящие из молекул атомов иили ионов неск. разл. типов при этом числа разл. частиц не находятся в к.л. определнных стехиометрич. соотношениях друг с другом что ...Физическая энциклопедия
растворы—гомогенные системы состоящие из двух или более компонентов состав крых в определенных пределах может непрерывно изменяться. От мех. смесей Р. отличаются своей однородност...Химическая энциклопедия
растворы—РАСТВОРЫ однородные смеси переменного состава двух или большего числа веществ компонентов. Могут быть газовыми напр. воздух жидкими и твердыми напр. многие сплавы. В жид...Энциклопедический словарь естествознания
растворы—[solutions] макроскопические однородное смеси gt веществ компонентов состав которых при данных внешних условиях может непрерывно меняться в некоторых пределах. Количест...Энциклопедический словарь по металлургии
растворы—Понятие о Р. Однородность Р. Растворимость. Насыщение и пересыщение Р. Замерзание Р. Криогидраты. Упругость пара Р. Удельные веса слабых Р. солей. Осмотическое давление и...Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
растворы—РАСТВОРЫоднофазные системы состоящие из двух или более компонентов. По своему агрегатному состоянию растворы могут быть твердыми жидкими или газообразными. Так воздух эт...Энциклопедия Кольера II
растворы—однофазные системы состоящие из двух или более компонентов. По своему агрегатному состоянию растворы могут быть твердыми жидкими или газообразными. Так воздух это газооб...Энциклопедия Кольера