Page 152 - 4663
P. 152
більшими розмірами. Прикладом таких твердих розчинів введення може
бути платина, насичена воднем. Один об’єм платини здатний поглинути
близько 800 об’ємів водню, який проникає в простір між вузлами гратки.
У хімічній практиці мають справу переважно з рідкими розчинами, або
просто розчинами, тому розглянемо їх детальніше.
12.1. Розчинність
Тривалий час у хімії розчини розглядали як фізичні суміші. Вважали,
що між молекулами розчинника і розчиненої речовини немає будь-якої
взаємодії. Разом з тим експерименти переконливо показували, що
розчинення речовин супроводжується тепловим і об’ємним ефектами.
Так, наприклад, при змішуванні 1 л етилового спирту і 1 л дистильованої
води об’єм розчину не 2 л, а лише 1,93 л (за 298 К). У цьому випадку
дефект об’єму становить 3,5 %. При цьому процес розчинення відбувається
з виділенням теплоти. Ці факти дають підставу вважати, що під час
розчинення відбувається певна взаємодія між молекулами розчинника і
розчиненої речовини, руйнація вихідної структури складових частин
розчину. У наведеному прикладі руйнується структура води і утворюються
водневі зв’язки між молекулами спирту і води.
Д. Менделєєв, вивчаючи системи етиловий спирт вода і сульфатна
кислота вода, він показав, що молекули розчиненої речовини і розчинника
утворюють між собою сполуки, які назвав сол ьва тами, а у випадку води
г ідра та ми. Так, у системі Н 2SО 4Н 2О утворюються: Н 2SО 44Н 2О;
Н 2SО 42Н 2О; Н 2SО 4Н 2О; у системі спиртвода С 2Н 5ОН3Н 2О і С 2Н 5ОНН 2О.
Процес сольватації (гідратації) супроводжується тепловим ефектом, тому
сольвати є сполуками екзотермічними. Зв’язок у сольватах може бути
водневий, силами міжмолекулярної взаємодії, координаційний. Особливо
схильні до утворення гідратів іони. Маючи заряд, вони орієнтують навколо
себе у певний спосіб полярні молекули води. Кількість молекул води, які
оточують іон, залежить від його заряду і розмірів. Шар води, орієнтований
навколо іону, називають гідратним шаром.
151