Пәннің ОҚУ-Әдістемелік қҰралы физикалық және коллоидтық химия
ЕРІТІНДІЛЕРДІҢ ЖАЛПЫ СИПАТЫ
жүктеу/скачать 415,87 Kb.
|
УМКД физ химия (1)
| ЕРІТІНДІЛЕРДІҢ ЖАЛПЫ СИПАТЫ
Ерітінді деп екі немесе бірнеше компоненттен тұратын гомогенді жүйелерді айтады. Әдетте ерітінділердің тығыздығы, қайнау және қату температурасы, тұтқырлығы сияқты қасиеттері өзгеріп отырады. Ерітінділерді жай механикалық коспа деп те, химиялық қосылыс деп те қарастыруға болады. Ерітіндінің механикалық қоспадан басты айырмашылығы ондағы әрбір микроскопиялық (өте кіші, ұсақ) бөлшектерді химиялық кұрамы мен физикалық қасиеттерінің көлемде бірдей болуында. Ал химиялық қосылыстардан негізгі өзгешелігі оның құрамының еритін зат көп еріткіштің мөлшеріне тәуелділігінде және еселік катынас заңына бағынбауында. Мысалы, ас тұзы суда тек белгілі мөлшерде ғана ериді. Айталық, 20°С (293 К)-та алынған 100 мл суда ас тұзының 36,8 грамы ғана ериді де, одан әрі оның мөлшерін қанша көбейтсек те ол ерімейді. Бұл қалыпты жағдайда кездесетін құбылыс. Ерітіндінің химиялық қосылыстан тағы бір өзгешелігі химиялық байланыс табиғатында. Егер химиялық қосылыстар негізінен ионды, ковалентті байланыстармен сипатталса, ерітіндідегі байланыс, газдарда кездесетін аса әлсіз ван-дер-ваальстік, ал кейбір жағдайларда қосымша сутектік байланыстармен түсіндіріледі. Жай қоспалардағы заттар өзара ешбір байланыссыз-ақ араласса, ерітіндідегі еріткіш пен еритін заттар арасында әлсіз болса да химиялық байланыс болады. Мысалы, бірдей өлшемдегі құм мен ағаш немесе темір үгіндісін араластырса, қоспа пайда болады және оларды бір-бірінен бөлуге болады. Ал, ас тұзын немесе қантты суда ерітсе олар оңайлықпен әуелгі жеке заттарға бөлінбейді. Көбінесе, екі зат, бір-бірінде ерігенде, олардың арасында өзінің агрегаттық күйін өзгертпейтін немесе ерітінді құрамындағы мөлшері басым болатын бөлікті еріткіш дейді. Демек, «еріткіш», «еритін зат» ұғымдары салыстырмалы екенін ескеру керек. Мысалы, спирт пен судың тең бөлігін бір-бірінде ерітсе, олардың қайсысының еритін зат, қайсысының еріткіш екенін ажырату қиын, өйткені екеуі де сұйық және бір-бірінде ерігіштіктері бірдей. Мұндайда ерітінді құрамындағы компоненттер туралы айтқан дұрыс. Сондықтан компоненттердің, агрегаттық күйін ескеріп, ерітінділерді үш топқа бөлуге болады: газдың газдардағы ерітіндісі (газ қоспасы); сұйық ерітінділер; қатты ерітінділер. Газ ерітінділеріне ауа, ал қатты ерітінділерге түрлі металдардың қорытпалары мысал болады. Ал, сұйық ерітінділер газдардың сұйықтағы ерітінділері; сұйықтың сұйықтағы ерітінділері, қатты заттардың сұйыктағы ерітінділері болып бөлінеді. Еріткіші су болатын ерітінділер табиғатта кең тараған. Жер қыртысындағы, өсімдіктер мен тірі ағзалардағы процсстер сусыз жүрмейді. Осыдан ерітінді дегеніміз жай ғана құбылыс емес, ол өте күрделі физикалық және химиялық касиеттері бар күрделі құбылыс екенін көреміз. Еру процестері кейде жылу бөліну арқылы жүрсе, енді бірде жылу сіңіру арқылы да жүреді, яғни зат қыздырғанда ғана ериді. Сондай - ақ, кей заттарды еріткенде-ерітіндінің көлемі кемуі немесе артуы мүмкін. Мысалы, күкірт қышқылын не натрий гидроксидін суда еріткенде едәуір жылу бөлінеді. Бұл еріген зат пен еріткіш арасында химиялық реакцияның жүргендігін көрсетеді. Бұл процесті сольватация, ал пайда болған қосылысты сольват дейді, Зат суда еритін болса, процесс, гидратация, қосылыс гидрат делінеді. Ерітінді жайлы ілім өз алдына жеке бөлім болып, жалпы табиғаттану ғылымынан бөліне бастағаннан оның табиғатына қатарынан екі көзқарас қалыптаса бастайды. Олардың бірін - ерітінділердің физикалық, ал екіншісін - химиялық теориясы дейді. Ерітінділердің физикалық теориясы XIX ғасырдың екінші жартысында қалыптасты. Ол теорияның негізін салушылар С. Аррениус пен Я.Вант-Гофф болды. Бұл теория еру процесі жай физикалық қоспа ретінде, еритін заттардың ұсақ бөлшектері еріткіш көлемінде біркелкі таралған, олардың араларында ешбір әрекет болмайтын орта сияқты ұғымда қарастырылады. Олай болса, бұл теория еритін зат пен еріткіш араларында ешбір химиялық әрекет жүрмейді деген пікірді тсріске шығармайды. Жалпы физикалық теория ерітінділердің қайнау температураларының жоғарылауы, қату температураларының төмендеуі, будың қысымы, осмостық қысым сияқты қасиеттеріне сүйенді. Бұл шамалар ерітінділердің концентрациясына тәуелді де, еріген заттың табиғатына тәуелсіз. Сондықтан да бұл теория бойынша ерітінділер еріген заттардың күйі газ күйіндегі ерітінділер секілді болып келетін молекулалардың бірыңғай қоспасы іспеттес. Ерітінділердің химиялық теориясының негізін қалаушы Д.И.Менделеев болды. Бертін келе, бұл теорияға И.А.Каблуков, Н.С.Курнаков сияқты әйгілі совет ғалымдары елеулі үлес қосып, оны жаңа деңгейге көтерді. Бұл теорияны бірінші тұжырымдаған Д.И.Менделеев күкірт қышқылының, этил спиртінің және басқа да қосылыстардың судағы ерітінділерін нақты жан-жақты зерттеді. Мұның нәтижесінде ол, ерітіндідегі компоненттер арасында, яғни еріген зат пен еріткіш арасында химиялық әрекеттер жүреді деген қорытынды шығарды. Мысалы, Менделеев күкірт қышқылының ерітінділерінде бірнеше гидраттардың түзілетінін анықтады. Ол сондай-ақ, еріткіш пен еритін зат молекулаларының арасындағы байланыс негізінен сутектік байланыс арқылы немесе ондағы қосылыстар құрамына енетін полюсті молекулалар араларындағы өзара электростатистикалық әрекеттесу салдарынан болатынын анықтады. жүктеу/скачать 415,87 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|