Рис. 4.5-7. Модель, демонстрирующая меньшее число связей поверхностных групп по сравнению с группами в объеме твердого тела. Точками обозначены места с ненасыщенными связями на поверхности твердого тела.

-Л-В-Л-В-Л-В-Л-В-А-В-Л-В-а-В-•В-А-В-а-В-Л-В-а-В-Л-В-а-В-а-•А-В-А-В-Л-В-Л-В-Л-В-А-В-Л-В-

ля- Это приводит к образованию гидратов или солъватов и сопровождается выделением энергии. Подобные взаимодействия могут ггростираться на несколько гидратньгх оболочек, благодаря чему, в частности, небольшие ионы могут внедряться в структуру растворителя.

В растворе существует конкуренция между процессами кристаллизации и сольватации. В большинстве случаев гидратациоцные или сольватационные связи слабее, чем взаимодействие твердое вещество—твердое вещество, но обычно число таких связей больше числа связей молекулярной или ионной структурной единицы в твердой фазе. Процесс растворения может быть экзо-и эндотермическим. Последнее возможно, так как в процессе растворения энтропия возрастает. Возрастание энтропии можно объяснить тем, что раствор представляет более беспорядочно распределенную систему в отличие от высоко упорядоченного твердого состояния. В процессе растворения природа растворителя играет важную роль. Вода может оказывать большое влияние на силы межионного взаимодействия ионной твердой фазы, поскольку в среде с высокой диэлектрической проницаемостью кулоновские силы между ионами значительно ослаблены.

Оба конкурирующих процесса определяют термодинамическое равновесие, которое сдвигается в сторону образования продукта с более низкой энергией. Однако имеет место постоянный обмен частиц растворенного вещества на поверхности твердого вещества. Это может быть продемонстрировано с помощью радиохимического метода. Когда достигается состояние равновесия, можно применить закон действующих масс и охарактеризовать равновесие константой равновесия. Эта константа должна быть связана с растворимостью твердого вещества в жидкой фазе. Вальтер Нернст (1864-1941) в 1889 г. впервые определил таким образом константу равновесия. Он назвал ее произведением растворимости Квр.

Перед детальным рассмотрением этой величины необходимо рассмотреть общее влияние ионных и ковалентных связей на растворимость. В ионной кристаллической решетке составляющие ее ионы противоположно заряжены и удерживаются вместе электростатическими силами. Для таких ионных кристаллов характерны хорошая растворимость в воде и слабая растворимость в неполярных растворителях. Такое поведение называется солеподобным или солевым. Твердые вещества с преимущественно ионными взаимодействиями называются солями. Таким образом, растворимость многих солей уменьшается при добавлении органического растворителя к водному раствору. Этот факт часто используется в гравиметрическом анализе. Как правило, все соли явля-

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию