ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сольватация и ассоциация в растворах полимеров из "Физико-химия полимеров 1963" Большинство исследователей XIX века считали истинные растворы химическими соединениями растворителя и растворенного вещества. Однако впоследствии эти взгляды были опровергнуты. [c.320] Как известно, химическое соединение всегда образовано в определенных кратных отнощениях веществ, вступающих во взаимодействие. Однако даже при образовании ионных растворов, когда происходит разрушение химических (гетерополяр-ных) связей в молекуле растворяемого вещества, каких-либо определенных соотношений компонентов не наблюдается. Тем более при образовании молекулярных растворов, когда межатомные связи не перераспределяются и целостность молекул, как таковых, не нарушается, разнородные молекулы, ак правило, соединяются в неопределенных соотношениях. Конечно, при некоторых условиях в растворах между компонентами могут протекать химические реакции с образованием новых. химических шединений, однако это является частным случаем. [c.320] Таким образом, при образовании истинных молекулярных растворов не возникает новых соединении, и в большинстве случаев раствор может быть легко разделен на исходные компоненты. Это означает, что молекулы в растворе взаимодействуют не химически, а между ними проявляется, как между молекулами тел в разных агрегатных состояниях, межмолекулярное взаимодействие. В зависимости от природы смешиваемых компонентов это взаимодействие может быть ориентационным, деформационным и дисперсионным (стр. 85) в растворе, при наличии определенных групп в молекулах, между ними могут возникать более прочные водородные связи. Межмолекулярные силы — это близкодействующие силы, сфера действия которых составляет 3—4 А (глава IV). [c.320] На наличие в растворах межмолекулярного взаимодействия, зависящего от природы атомов, указывал Д. И. Менделеев, который полагал, что в результате этого взаи.модействия в водных растворах между растворенным вещество.м и растворителе.м образуются соединения в неопределенных отношениях. Но возможно и образование соединений в определенных соотношениях. [c.320] Примером таких соединений являются гидраты, почему теория Менделеева получила название гидратной теории растворов. Частным случаем гидратов являются кристаллогидраты, которые могут быть выделены з раствора, — это уже определенные химические соединения. [c.321] Взгляды Менделеева, относящиеся к теории растворов, были развиты в работах Н. С. Курнакова и его школы . Ими был предложен метод, который позволяет установить наличие или отсутствие в растворах определенных химических соединений. Так, в отсутствие химических соединений все свойства раствора в зависимости от состава изменяются непрерывно. При образовании химического соединения на кривой свойство — состав наблюдается разрыв сплошности и появляются так называемые сингулярные точки. Такие точки обнаружены д.чя ряда систем на кривых вязкость — состав и теплота смешения — состав . Для большинства жидких растворов сингулярных точек нз кривых свойство — состав не наблюдается, что указывает на отсутствие в них определенных химических соединений. [c.321] При исследовании ионных водных растворов было установлено, что ион притягивает к себе большое число молекул воды, образующих вокруг него прочно связанную с ним гидратную оболочку. [c.321] Результаты многих проведенных работ свидетельствуют о том, что молекулы или ионы растворенного вещества могут связывать определенное число молекул растворителя, в то время как остальное количество растворителя энергетически не взаимодействует с растворенным веществом. [c.321] Взаимодействие разнородных молекул в растворе получило название сольватации, а образующиеся молекулярные соединения разнородных молекул были названы сольватами. Взаимодействие между однородными молекулами называется ассоциацией и приводит к образованию ассоциатов. [c.321] В растворах, так же как в чистой жидкости, большое значение имеет соотношение между энергией теплового движения и энергией взаимодействия между компонентами. Различие со стоит лишь в том, что в чистой жидкости имеются одинаковые молекулы или атомы, а в растворах — разные. [c.322] Сольватация и ассоциация создают в растворах упорядо ченность, которая нарушается тепловым движением. Если энергия взаимодействия компонентов мала, а тепловое движение достаточно интенсивно, то оно нарушает любой порядок в растворе. Поэтому сольваты и ассоциаты — это временно существующие образования, разрушающиеся тепловым движением олекул. [c.322] При повышении температуры увеличивается кинетическая энергия молекул кТ и уменьшается время релаксации. Следовательно, тепловое движение становится более интенсивным, и средний размер ассоциатов и сольватов уменьшается. В растворах, в которых преобладает ассоциация, при повышении температуры она уменьшается и взаимная смешиваемость компонентов улучшается. В растворах, в которых преобладает сольватация, ее уменьшение при повышении температуры может приводить к ухудшению взаимной смешиваемости компонентов. Если сольваты образованы за счет более прочных связей, типа водородных, то они сохраняют постоянный состав вплоть до очень высоких температур. [c.322] Вернуться к основной статье