Главная страница сайта | Услуги решения задач по химии |
Лекции по химии | Учебник - аналитическая химия |
VI. 1. Лиофильные и лиофобные дисперсные
системы
Образование частиц дисперсной фазы приводит, как отмечалось в гл. I, к увеличению свободной энергии системы за счет возрастания свободной поверхности энергии = аА5при увеличении площади межфазной поверхности S. Вместе с тем, образование частиц дисперсной фазы, включающихся в самостоятельное броуновское движение, вызывает рост энтропии системы AS и уменьшение свободной энергии системы на величину TAS9 что, как будет видно из дальнейшего изложения, может существенно изменять соотношение между энергиями макрофаз и дисперсной системы.
Впервые роль теплового движения частиц в термодинамике образования коллоидных систем была рассмотрена М. Фольмером (1927 — 1931). Ксожалению, примерновтоже время А. Марх, сопоставив энтропию коллоидной системы с поверхностной энергией частиц дисперсной фазы, пришел к ошибочному выводу, что роль энтропийных эффектов пренебрежимо мала; это существенно замедлило развитие теории дисперсных систем. Ошибочность вывода Марха была связана с тем, что он ограничился анализом систем с достаточно высокой межфазной энергией (выше 1 мДж/м2, см. ниже).
Представления Фольмера были развиты в работах Ребиндера и Щукина1, где дано общее и последовательное рассмотрение роли энтропийного фактора в термодинамике дисперсных систем, которое определило пути дальнейших исследований в этом направлении.
Следуя логической схеме этих авторов, оценим прирост энтропии при образовании дисперсной системы при диспергировании стабильной макрофазы. Для этого будем рассматривать дисперсную систему, содержащую dA/i частиц (или N\ = oA/i/NA молей частиц) в N2 молях растворителя, как идеальный или регулярный раствор. Тогда увеличение энтропии при образовании дисперсной системы можно выразить как увеличение энтропии при смешении:
AC J AT 1 ^1+^2 ATi Jmri #1 + ^2 лгхт t N.+NA
V « R + N2 In-^J = 1■(Ar1 ln-^ + tf2NAln-^J
В реальной коллоидной системе число частиц дисперсной фазы много меньше, чем число молекул растворителя, т. е. N\/N2 « 1. Так,
1 См.: Щукин Е.Д., Ребиндер П.А. Коллоидный журнал, 1958. Т. 20. № 5. С. 645. (Обозначения, использованные в этой статье, здесь изменены для согласования с основным текстом.)
Решение химии - помощь онлайн |
Современная квантовая химия |
Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru
Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию