Общая характеристика растворов. Межмолекулярные взаимодействия вандерваальсовские и специфические. Уравнение ЛеннардДжонса Здравствуйте. Меня зовут Юрий Федорович Опруненко
 Скачать 1.21 Mb.
|
|
Лекция № 1 Общая характеристика растворов. Межмолекулярные взаимодействия: ван-дер-ваальсовские и специфические. Уравнение Леннард-Джонса Здравствуйте. Меня зовут Юрий Федорович Опруненко. В этом семестре я буду читать у вас курс физической химии. Я ведущий научный сотрудник лаборатории ядерного магнитного резонанса, кафедры органической химии химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, доктор химических наук по специальности химия элементоорганических соединений. Я занимаюсь исследованием механизмов и кинетики металлоорганических реакций с использованием спектральных методов: а именно, ЯМР, ИК, масс-спектрометрии, а также высокоэффективной жидкостной хроматографии, электрохимии, квантово-химических методов расчета и т.д. Вот мое краткое резюме. Первая лекция у нас вводная и посвящена она будет классификации и общей характеристике растворов. Последующие двенадцать – четырнадцать лекций, в зависимости от того, как мы будем работать и успевать, также будут посвящены физической химии растворов. Растворы, как физико-химические системы, широко распространены в природе и повсеместно используются в практике. Химически чистое вещество – это, по сути дела, некое идеальное предельное состояние, которое реально и практически не достижимо. Даже сверхчистые металлы, полученные в научных целях или в качестве стандартов и эталонов методом вакуумной и зонной плавки, содержат до 10-6% примесей, а значит являются твердыми растворами. Твердые, жидкие и газовые растворы играют исключительную роль в промышленности, в производстве жизненно важных химикатов, в катализе, в производстве самых современных материалов. Известные в настоящее время биологические процессы также протекают в растворах, а именно, в самом распространенном из них - воде. Все биологические жидкости (кровь, моча, пот, лимфа), в которых протекают биохимические процессы, таким образом являются водными растворами. Любая наука начинается с определений. Поскольку, мы будем изучать физическую химию растворов, то дадим сначала определение понятия «раствор»: Раствор – это термодинамически устойчивая (равновесная) гомогенная система переменного состава, состоящая из двух или более компонентов. Классификация: Растворы подразделяются на газовые, жидкие и твердые. Такая классификация конечно условная, однако она довольно полезна). Это представлено на слайде. Газообразные (газовые) растворы – смесь газов, реже растворы твердых и жидких веществ в газах. В принципе, в определенных условиях газовые растворы способны распадаться на несколько фаз, например, смесь азота и аммиака – т.е., как это и не удивительно и противоречит здравому смыслу, газы могут быть ограниченно взаиморастворимы. Например, при 273К и 5000 атм система аммиак-азот распадалась на две газовые фазы. Одна фаза содержала 84.5% аммиака и 15.5% азота, а другая – 18% аммиака и 82% азота. В настоящее время известны многие системы, обладающие таким свойством: гелий - аммиак, диоксид серы - азот и т.д. Важнейшии природные газовые растворы – воздух и природный газ. В состав воздуха входят азот (его больше всего), кислород (от него зависит жизнь на Земле), инертные газы (гелий, например, которые крайне важны в промышленности: сверхпроводимость при температуре жидкого гелия, инертная атмосфера – гелий, аргон). Для вас, как будущих нефтянников, важен такой газовый раствор, как природный газ, который, в основном, содержит метан). Составы этих газовых растворов приведены на слайде. Химический состав воздуха в % на уровне моря при температуре 15 °C и давлении 101325 Па.
|