ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теория растворов нейтральных молекул в ионных растворителях из "Введение в молекулярную теорию растворов" В этом параграфе будет изложена теория растворов, состав которых соответствует области отрезка АВ, примыкающей к точке А. Знание свойств этих растворов имеет значение в теоретической металлургии, а также в связи с работой силовых установок при высоких температурах и давлениях. Теоретическое предвидение свойств растворов нейтральных молекул в ионных жидкостях полезно при изучении различного рода процессов, протекающих при высоких температурах и давлениях, например процессов образования минералов в земной коре [20]. [c.443] Тождественное преобразование выражения для потенциальной энергии. Пусть число всех положительных ионов равно На, число отрицательных ионов равно УУр, число растворенных молекул неэлектролита равно УУ,. В силу условия электронсйтраль-ности раствора На должно быть равно Н . [c.444] Идеальный раствор, так же как и взятый нами исходный раствор, состоит из На И Н ИОНОВ электролита и Н молекул неэлектролита и занимает тот же самый объем V (изменение объема не учитывается, так как в разведенных растворах это несущественно). Но энергия ионов а и р и молекул неэлектролита в идеальном растворе иная, чем в исходном растворе. Энергия иопов аир та же самая, какую они имели бы в чистом электролите, т. е. при условии, что те места, которые в исходном растворе заняты молекулами неэлектролита, были бы заняты ионами а и р. Энергия молекул неэлектролита такая, какую они имели бы, если бы каждая молекула была погружена в чистый электролит, занимающий объем V. [c.444] Здесь в первой фигурной скобке учтено взаимодействие между ионами На и Н , а во второй скобке — взаимодействие менаду ионами УУ, и и ионами На и Н , если бы ионы Н и Н находились в местах, занимаемых молекулами неэлектролита. [c.445] Для того чтобы получить выражение энергии сольватации, представим себе, что вместо раствора в объеме V помещается На Нг + Н ,+ Ну ионов чистого электролита. Ионы Н и Н находятся как раз в тех мостах, которые в растворе были заняты молекулами неэлектролита. Ионы На и Н занимают те же места, что и в растворе. [c.445] Здесь в первых двух фигурных скобках учитывается энергия взаимодействия, затрачиваемая на разрыв связей между ионами при попеременном извлечении ионов Na , N . В последующих двух фигурных скобках учтена энергия взаимодействия между ионами и молекулами неэлектролита. [c.446] Вычисление АР дает возможность определить все остальные термодинамические свойства раствора. [c.447] Для того чтобы вычислить (Р ), сравним свойства рассматриваемого здесь раствора неэлектролита в электролите со свойствами раствора электролита в неэлектролите. [c.447] Следовательно, для того чтобы вычислить Ff, т. е. избыточную свободную энергию раствора неэлектролита в электролите, можно взять реальный или гипотетический раствор В электролита в неэлектролите и применить к такому раствору методы расчета, разработанные Дебаем и Хюккелем, Боголюбовым и др. [c.448] Отсюда можно найти выражения осмотического коэффициента, повышения температуры кипения, понижения температуры замерзания и других термодинамических свойств раствора неэлектролита в э.чектролите. [c.448] Приведенные здесь выводы показывают, что гетеродинамные растворы электролитов подчиняются правилу подобия (см. гл. I.X). [c.449] В главе VIII нами было высказано утверждение, что избыточные термодинамические свойства компонентов раствора определяются главным образом разницей в силовых полях частиц растворителя и растворенного вещества [23]. [c.449] Приведенные в этом параграфе материалы подтверждают справедливость этого положения для растворов электролит—неэлектролит. Одни и те же закономерности оказываются применимыми и к нейтральным молекулам, распределенным среди ионов, и к ионам, распределенным среди молекул. Важно, чтобы было сочетание нейтральных молекул с ионами—частицами, имеющими свободный заряд. Этот вывод, повидимому, имеет силу не только для жидких растворов, но и д.ля любых смесей из частиц разных видов. Если присутствуют ионы как примесь к нейтральным молекулам или нейтральные молекулы как примесь к ионам, на сцену выступают уравнения Дебая—X юкке л я. [c.449] Из изложенного здесь следует также, что аномальное понижение упругости цара, температуры замерзания, аномальное повышение температуры кипения и т. д., повидимому, далеко не всегда связаны с электролитической диссоциацией растворенного вещества, но могут быть следствием ионного строения растворителя. [c.449] Вернуться к основной статье