Правило Вант – Гоффа.

Одностороння дифузія розчинника в розчині геру напівпроникаючу перегородку називається осмосом. Об’єм розчину в результаті осмосу, збільшується, при цьому виникає тиск на стінках посудини, в якій знаходиться розчин. Цей тиск називається осмотичним. Осмотичний тиск можна виміряти за допомогою пристроя – осмометра. Основною частиною осмометра є посудина із напівпроникаючого матеріалу, який заповнений розчином і поміщається в ємність з розчином. В результаті осмосу об’єм розчину в посудині буде збільшуватися і може підніматися п вертикальній трубці. Тиск стовпчика рідини, відповідної висоти, перешкоджає осмосу. Коли гідростатичний тиск зрівняється з осмотичним тиском настане рівновага. По висоті підойму рідини в трупці можна вирахувати гідростатичний тиск, який дорівнює в нашому випадку осмотичному тиску.

Осмотичний тиск залежить від концентрації розчину і температури. Для розведених розчинів неелектролітів ця залежність виражається рівнянням Вант – Гоффа.

де П – осмотичний тиск, Па;

n – кількість розширення речовини, моль;

T – абсолютна температура;

V - об’єм розчину.

Осмотичний тиск розведеного тиску дорівнює тому тиску, який допомагав би розчинній речовині займати такий же об’єм, який займає розчинник (закон Вант - Гоффа). Закон Вант – Гоффа дійсний не для всіх розчинів. Розчини електролітів(солей, кислот) мають більш високий осмотичний тиск ніж вирахуваний рівнянням. Для таких розчинів Вант – Гофф ввів в це рівняння коефіцієнт і, який називається ізотонічним коефіцієнтом.

Закон діючих мас

Один з основних факторів, що здійснює швидкість хімічних реакцій, являється концентрація реагуючих речовин. Це пояснюється тим, що взаємодія між молекулами необхідне їх здійснення, тому чим вища концентрація реагуючих речовин, тим більше молекул знаходиться в одиниці об’єму і тим частіше вони стикаються один з одним. Залежність швидкості найбільш простих хімічних реакцій від концентрації здійснюється законом діючих мас, за яким швидкість хімічної реакцій пропорційна виробництву концентрації реагуючих речовин взятих в степені рівній стехіометричному коефіцієнту.

Набухання елементів

При контакті полімерів з розчинами завжди відбувається його набухання. Набухання – це самовільний процес поглинання низькомолекулярного розчинника високомолекулярних речовин, яке супроводжується збільшенням маси і об’єму полімеру. Набухання часто являється початковим етапом розчинення високомолекулярних речовин. Розрізняють обмежене та необмежене набухання. При обмеженому набуханні, маса та об’єм тіла досягає виділеного значення і подальшого контакту полімеру з розчинником не проводить до будь – яких змін. В результаті обмеженого набухання полімер перетворюється в студень. При необмеженому набуханні відсутня границя набухання, протягом деякого часу полімер поглинає все більше кількість, і в результаті набухання переходить в розчин. Прикладом обмеженого набухання являється набухання гуми в бензині, набухання каучука в тому ж розчині необмежене. На характер набухання впливає температура. Так желатин і агар в холодній воді набухають до безмежної границі, тобто обмежено, при нагріванні вони набудуть необмеженого і розчиняться.

Причиною набухання являється дифузія низькомолекулярного розчинника в високомолекулярними полімеру завжди є невеликий простір, розмір яких виміряли з розміром молекул розчинника. Завдяки цьому молекули низькомолекулярної рідини досить швидко проникає в простір між макромолекулами, розриваючи молекулярні зв’язки. Якщо макромолекула полімеру гнучкі, то завдяки їх тепловому руху дифузія розчинника поліпшується. Полімери з жорсткими молекулярними зв’язками набувають значення гірше.

Таким чином набухання можна представити, як процес одностороннього зміщування, при якому молекули низькомолекулярної речовини завдяки великій проникності проникають в простір між молекулами високомолекулярної речовини.

Для багатьох систем набухання включає не тільки дифузія рідини і полімер, але й сольватизацію макромолекул. Звичайно при взаємодії високомолекулярної речовини з розчинником сольватирується не вся макромолекула, окремі її групи.

У полімерів макромолекули яких складаються із полярних і молекулярних груп, сольватируються неполярні групи. В залежності від того, яких груп в полімері більше він буде набухати в полярному чи неполярному розчиннику. Полімери, в склад молекул яких входить полярні групи, наприклад білки, крохмаль набухають в полярних розчинниках(воді, спиртах).

Процес набухання можна поділити на дві основні стадії. Теплота набухання залежить від природи полімеру і розчинника. Вона максимальна при набуханні в воді полімерів, які містять більше число груп. При набухання неполярного полімеру в неполярні рідині тепловий ефект мінімальний.

Молекули розчинника в сольватній оболонці щільно упаковані завдяки орієнтації їх біля сольватируючих груп макромолекули і послідовно, і послідовно розчинник в сольватній оболонці має більш високу цілісність. Сума об’ємів полімерів до набухання і поглинаючого полімером рідини більше ніж об’єм набухаючого полімеру. Таке явище зменшення об’єму системи при набуханні речовини в розчиннику називається внутрішнім стисканням або контрацією.

На другій стадії набуханні спостерігається звичайне основне збільшення об’єму полімеру. Із за односторонньої дифузії, яка характеризує цю стадію, її інколи називають осмотичною.

Порошки

При дробленні та подрібненні твердих тіл, отримують дисперсні системи, які прийнято називати порошками.

Порошки – це грубодисперсні системи, частини яких мають більші розміри і видно візуально. До загальних порошків відносять: борошно, цукрову пудру, какао. Важливою характеристикою порошків є їх дисперсність, тому існує багато методів визначення розмірів частин порошку. Найбільш розповсюджений ситовий аналіз, при якому порошок просіюють через набір сит із отворами різних розмірів.

Характерною особливістю порошків являється їх можливість переходити псевдо розріджений стан. Якщо порошок помістити в посудину з чорним дном, то пропускаючи через нього знизу повітря з поступово збільшеною швидкістю, можна змінити властивість порошку. При малих швидкостях повітря проходить через порошок, не змінюючи свого об’єму. При досягненні визначеної швидкості повітря, шар порошку рівномірно розширюються в результаті того, що тверді частини поширюються інтенсивно переміщуватися відносно один одного. В міру розширення шар збільшується його текучість, тобто порошок