3. Дисперсни системи

3. Дисперсни системи

Дисперсни системи се използват, когато частиците на едно вещество се разпределят между частиците на друго в-вото, когато е в излишък. В-вото, чиито частици се разпределят се нарича дисперсна фаза, а в-вото което е в излишък се нарича дисперсна среда.

В зависимост от големината на частиците дисперсните системи биват :

Груби системи с големина 10^-5

Колоидно дисперсни < 10^-5

Молекулно – йонно дисперсни

Истински р-ри – хомогенни системи. При тях дисперсната среда се нарича разтворител (солвент)

Дисперсната фаза се нарича разтворено в-во. Единицата за р-рите / системната единица за концентрация – mol/l т.е. единица разтворено в-во към единица разтворител.

В процеса на разтваряне, образуване на молекулно йонната система се извършва.

Силата на това взаимодействие се описва от закона на Кулон.

Солватация – Ограждане на молекулите на разтвореното в-во от тези на разтворителя.

Когато силата на междумолекулните взаимодействия надхвърли по големина енергията на химичната връзка то молекулата на разтвореното в-во в този момент се деформира и после се разрушава.

Процеса на разрушаване на молекулите на разтворено в-во се нарича електролитна дисоциация, а химичните съединения , чиито молекули се разрушават в резултат на междумолекулните взаимодействия или под въздействие на други физични фактори се наричат електролити. В резултат на процеса се формират електрично натоварени частици – йони. Носители на "+" ел. Заряд – катйони, а на "-" заряд – анйони. Тяхното присъствие в разтвора обуславя електропроводимостта на средата.

Въпреки, че остават в обемна на разтвора солватирани (хидратирани) йоните взаимодействат помежду си електростатично. При високи концентрации на йоните силите на междуйонните взаимодействия се подчертани. Съгласно теорията на Дебай и Хюкел всеки йон изгражда собствена йонна атмосфера като се огражда със електростатично противоположно заредени по знак йони. Йоните включени в електрическата система на централния йон също изграждат такава атмосфера.

Като резултат от междуйонните взаимодействия подвижността на йоните намалява следователно по този начин намаляват и техните преносни числа т.е. количеството електричество, което е в състояние да пренесе даден йон. Крайният ефект от тези взаимодействия е електропроводимост, по-ниска от съответстващата на концентрацията на йоните. Тази условно понижена концентрация на йоните се нарича активна и винаги е по-ниска от действителната концентрация на йоните.

При първоначално разреждане на р-ра разстоянието между йоните нараства следователно силата на междумолекулите взаимодействия намалява. Като резултат нараства подвижността на йоните и електропроводимостта на р-ра. Нарастването на електропроводимостта на р-ра със разреждането му не се наблюдава непрекъснато. След определен момент, в който броят на токоносителите стане достатъчно нисък, електропроводимостта започва да намалява. При безкрайно разреждане се достига до електропроводимостта на чистия разтрорител.

Влиянието на температурния фактор върху електропроводимостта на разтвори на електролити се дава с уравнение : R_t=R₀(1-d.t) , където d  е темп. коеф. харак. за всеки елемент. Видно е, че с нарастване на темп. съпротивлението на електролита намалява линейно т.е. електропроводимостта нараства. Много често зависимостта запазва линейния си характер в относително тесен температурен интервал, извън който d престава да бъде температурна const, а зависимостта става нелинейна.