Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике 10. РАСТВОРЫ. ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕМногие твердые тела способны растворяться в жидкостях. При растворении вещества его молекулы равномерно распределяются среди молекул растворителя. Как правило, процесс растворения не представляет собой простого молекулярного раздробления растворяемого вещества. Обычно растворение сопровождается энергичным физическим и химическим взаимодействием молекул растворителя с молекулами растворенного вещества. Весьма часто молекулы растворенного вещества оказываются окруженными молекулами растворителя, образующими вокруг них более или менее устойчивую оболочку. В йодных растворах эти оболочки называют гидратными оболочками, в неводных — сольватными. Д. И. Менделеев впервые указал на необходимость учитывать при растворении вещества химические взаимодействия. Хотя дальнейшее развитие учения о растворах и подтвердило правильность мысли Менделеева о наличии химических взаимодействий между молекулами веществ при растворении, однако не у всех растворов это взаимодействие существенно влияет на свойства растворов. Во многих растворах взаимодействие между молекулами растворенного вещества и растворителя мало отличается от взаимодействия молекул этих веществ, взятых порознь. Подобные растворы должны напоминать по своим свойствам смеси газов. Если раствор разбавленный, т. е. если в единице объема растворителя содержится небольшое количество растворенного вещества, то молекулы последнего оказываются отстоящими далеко друг от друга и особенности их взаимодействия никак не проявляются. Влияние молекул растворителя на движение молекул растворенного вещества взаимно компенсируется, так что его оказывается возможным не учитывать. Растворенное вещество в разбавленном растворе ведет себя подобно идеальному газу. Мысль о сходстве свойств растворенного вещества со свойствами идеального газа была высказана голландским физиком Вант-Гоффом (1852—1911). Развивая мысль об аналогии между смесью газов и жидким раствором, Вант-Гофф пришел к выводу о том, что растворенное вещество должно оказывать давление, подобное парциальному давлению газа, добавленного в небольшом количестве к какому-либо другому газу. Это давление Если раствор, содержащий
в котором
Таким образом, осмотическое давление пропорционально молярной концентрации растворенного вещества и абсолютной температуре раствора. Естественно возникает вопрос, как обнаружить проявления осмотического давления. Жидкость находится, с одной стороны, под действием внешнего давления р, а с другой стороны — под действием внутреннего давления
Рис. 62. Обнаружение осмотического давления. Для обнаружения осмотического давления прибегают к использованию свойств полупроницаемых перегородок, способных свободно пропускать растворитель, но задерживающих частицы растворенного вещества. Для точных измерений полупроницаемые перегородки обычно приготавливаются следующим образом: пористый сосуд из неглазурованного фарфора погружают в сосуд больших размеров, наполненный раствором медного купороса. Внутрь пористого сосуда наливают раствор железистосинеродистого калия. Растворенные соли диффундируют в поры фарфорового сосуда и, встречаясь, реагируют, образуя пленку железистосинеродистой меди, пропускающей воду, но не пропускающей молекулы многих растворенных веществ, например сахара. Осмотическое давление в растворе, помещенном во внутренний сосуд прибора, изображенного на рисунке 62, уравновешивается внешним и внутренним давлениями, действующими на жидкость. Если заменить дно сосуда, содержащего раствор, полупроницаемой перегородкой, то растворитель из внешнего сосуда сможет свободно поступать во внутренний. Осмотическое давление на поверхность раствора окажется неуравновешенным, и поверхность начнет перемещаться вверх, как бы втягивая при этом растворитель во внутренний сосуд. Движение жидкости будет продолжаться до тех пор, пока возникшая разница уровней жидкости во внешнем и внутреннем сосудах не уравновесит осмотическое давление. Результаты экспериментального определения осмотического давления (таблица № 13) подтверждают справедливость представлений Вант-Гоффа. Осмотические явления играют большую роль в жизнедеятельности растительных и животных организмов. Оболочки клеток, из Таблица 13 (см. скан) Осмотическое давление сахарозы при 0° С которых состоят живые организмы, являются полупроницаемыми перегородками, и многие виды важного для организма обмена веществ совершаются в результате осмотического проникновения жидкости через полупроницаемую перегородку.
|
1 |
Оглавление
|