Chimie organică și fizicloidnaya: descriere, sarcini și caracteristici

Fizkolloidnaya chimie este o știință care studiază proprietățile chimice și fizice ale fenomenelor de suprafață și a sistemelor de dispersie.

defini

Chimia fizicocidică este asociată cu sisteme de dispersie. Acestea sunt înțelese ca stări în care una sau mai multe substanțe sunt într-o stare dispersată (fragmentată) prin masa celei de-a doua substanțe. Faza fragmentată este denumită faza dispersată. Un mediu de dispersie este un mediu în care o fază dispersată este prezentă într-o formă fragmentată.

Adsorbția și fenomenele de suprafață

Fiziologia chimică ia în considerare fenomenele de suprafață care apar la interfața sistemelor de dispersie.

Printre acestea se remarcă:

• umectare;
• tensiunea superficială;
• adsorbție.

Fizkolloidnaya chimie analizează procesele tehnice importante legate de canalizare și de purificare a aerului, îmbogățirea mineralelor, sudarea metalelor, vopsirea diferitelor suprafețe, lubrifierea, curățarea suprafețelor.

Tensiune de suprafață

Chimia organică și fizicloidnaya explică fenomenele care apar la interfața fazelor. Să analizăm sistemul, care constă din gaz și lichid. Molecula, care este localizată în interiorul sistemului, este acționată de forțe atractive din cele mai apropiate molecule. Molecula care se află pe suprafață are de asemenea efectul forței, dar nu este compensată.

Motivul este că în starea gazoasă distanțele dintre molecule sunt suficient de mari, forțele sunt practic minime. Presiunea internă încearcă să se strângă adânc în molecula lichidului, ca urmare, apare compresia.

Pentru a crea o nouă interfață de fază, de exemplu, întinderea într-un film, este necesar să se facă eforturi împotriva presiunii interne. Există o relație directă între energia consumată și presiunea internă. Energia, concentrată în molecule situate la suprafață, este considerată energie de suprafață liberă.

Bazele termodinamicii

Principalele sarcini ale chimiei fizkolloidnoy includ calculul ecuațiilor termodinamice. În funcție de reacția considerată, este posibil să se determine posibilitatea fluxului său spontan.

Din cauza instabilității sistemelor termodinamice, apar procese care sunt asociate cu mărirea particulelor, însoțite de o scădere a interfeței de fază.

Cauzele schimbării în starea termodinamică

Ce factori afectează cantitatea de tensiune superficială?

În primul rând, este important să se distingă natura substanțelor. Mărimea tensiunii de suprafață este direct legată de caracteristicile fazei condensate. Cu o creștere a polarității legăturii, o creștere a forței de întindere are loc în substanță.

Starea la interfața dintre faze este afectată de temperatură. În cazul creșterii sale, forțele care acționează între particule individuale scad substanța.

Concentrația de substanțe dizolvate în lichidul analizat afectează de asemenea starea sistemului termodinamic.

Există două tipuri de substanțe. PIV (substanțe de suprafață inactive) măresc tensiunea soluției în comparație cu solventul ideal. Astfel de substanțe sunt electroliți puternici. Agenții tensioactivi (surfactanți) reduc tensiunea la interfață în soluția rezultată. Când aceste substanțe cresc în soluție, se observă concentrația lor în stratul de suprafață al soluției. Compuși organici polari sunt acizi, alcooli. Ei au în compoziția lor grupuri polar (amino, carboxil, hidrox) și, de asemenea, un lanț hidrocarbură nepolar.

Caracteristici ale sorbției

Fizkolloidnaya chimie (STR) include o secțiune privind procesele de sorbție. Adsorbția este un proces de schimbare spontană a stratului de suprafață al concentrației substanțelor în raport cu cantitatea lor în volumul fazelor.

Adsorbantul este o substanță pe suprafața căreia se efectuează precipitarea. Adsorbantul este o substanță capabilă să precipite. Adsorbatul este o substanță precipitată. Desorbția este inversul adsorbției.

Tipuri de sorbție

Profesorul fizkolloidnoy chimie vorbește despre două tipuri de adsorbție. În cazul depunerii fizice, se eliberează o cantitate mică de energie, care este comparabilă cu căldura de condensare. Acest proces este reversibil. În cazul creșterii temperaturii, adsorbția scade, viteza procesului invers (desorbție) crește.

Varianta chimică a adsorbției este ireversibilă, suprafața nu lasă adsorbția, ci un compus de suprafață. În timpul chimisorbției, căldura este ridicată, este comensurabilă cu dimensiunea efectului termic al reacției chimice. Cu o creștere a temperaturii, chemisorbția crește, iar interacțiunea dintre substanțe crește.

Ca un exemplu de chemisorbție, observăm că adsorbția oxigenului de pe suprafața metalului din aer este studiată de chimia fizicoidală. Sarcini și soluții sunt adesea asociate cu definirea cantității de tensiune care apare la interfața dintre două medii.

Pentru a cuantifica adsorbția pronunțată, se utilizează adsorbția absolută. Caracterizează cantitatea de adsorbant (în carierele) pe unitatea de suprafață a adsorbantului luat. Planurile de chimie fizică includ determinarea cantitativă a acestei cantități.

Caracteristicile adsorbanților

Chimia fizică și coloidală acordă o atenție deosebită analizei tipurilor de adsorbanți, aplicării lor practice. În funcție de dimensiunea suprafeței adsorbantului, este posibilă o cantitate diferită de material adsorbit. Cele mai eficiente adsorbante sunt substanțele care au o suprafață dezvoltată: coloizi, pulberi, reactivi poroși.

Deoarece principalele caracteristici cantitative ale adsorbanților sunt izolate suprafața specifică și porozitatea volumetrică. Prima valoare arată raportul dintre suprafața adsorbantului și masa. A doua caracteristică presupune caracteristicile structurii sale.

Două tipuri de adsorbanți se disting în chimia coloidală. Substanțele neporoase sunt create de particule solide, formând o structură poroasă de "diafragmă de pulberi" cu ambalaj strâns. Întrucât porii dintre ele proeminențează decalajele dintre granulele materiei. Structura poate avea o structură micro- sau macroporoasă. Adsorbanții poros sunt structuri care constau din boabe cu porozitate internă.

În chimia fizică, o atenție deosebită este acordată caracterizării sistemelor dispersate cu grosime. Acestea sunt formulări pe bază de pulbere care sunt formate din boabe de pulbere atunci când sunt presate sau ambalate dens în tuburi. Sistemele obtinute au anumite caracteristici termodinamice, studiul caruia este sarcina principala a chimiei fizicoidelor.

Există o subdiviziune a procesului (ținând cont de natura adsorbantului) la adsorbția ionică, moleculară, coloidală. Procesul molecular este asociat cu soluții de electroliți sau dielectrici slabi. Se produce adsorbția substanțelor dizolvate pe suprafața adsorbantului solid.

O parte din siturile active pe suprafața adsorbantă este ocupată de moleculele de solvent. În timpul trecerii procesului de precipitare, moleculele solventului și adsorbantul acționează ca și competitori.

concluzie

Chimia fizică și coloidală sunt importante secțiuni de chimie. Acestea explică procesele de bază care apar în soluții, permit calculele cantităților de căldură eliberate (absorbite) în timpul formării de substanțe noi. Principala lege utilizată în efectuarea calculelor cantitative este legea lui Hess. Se referă la câteva caracteristici termodinamice inerente substanțelor: entalpia, entropia, energia. Procesul termodinamic al formării de substanțe complexe din componente simple (inițiale) poate fi luat în considerare din punctul de vedere al legii lui Hess. Calculele realizate fac posibilă determinarea eficienței procesului.