Справочные таблицы физико-химических величин. Специфические особенности химических систем и физико-химических процессов, страница 3

2. Сложные системы.  Молекулы растворителя и растворенных веществ различаются между собой как по составу, так и по физико-химическим свойствам. В этом случае соотношение (5.1.) выполняется лишь для разбавленных растворов.

Классификация химических систем

 по агрегатному состоянию веществ

Деление химических систем по фазовому составу базируется главным образом на представлениях об агрегатном состоянии вещества, которое характеризуется, прежде всего,  силами межмолекулярного взаимодействия и кинетической энергией теплового движения молекул..

В естественных земных условиях при сравнительно невысоких температурах и в отсутствие мощных внешних полей многие вещества могут существовать в трех агрегатных состояниях, в виде газа, жидкости и твердого тела. Значительно реже встречается четвертое состояние вещества – плазма. Некоторые вещества существуют только в двух или одном агрегатном состоянии. Например, крахмал и белки не образуют газы, а иод при нагревании в условиях лаборатории не плавится,  переходя в газообразное состояние.

Состояние плазмы возникает в газовых системах при действии на них достаточно сильных ионизирующих факторов: мощных электрических разрядов,  сверхвысоких температур (миллионы градусов) и пр. Под действием этих факторов молекулы и атомы разрушаются, и газ превращается в смесь положительно заряженных ядер атомов и электронов, обладающих значительной кинетической энергией. Такую смесь нередко называют электронно-ядерным газом. Строго говоря, плазма в большей мере является объектом изучения физики, а не химии. Поэтому в настоящем пособии она не рассматривается.

Основные признаки различного состояния вещества представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Отличительные особенности агрегатных состояний вещества

Признаки

Состояние

 

Газ

Жидкость

Твердое тело 

Природа микрочастиц

Атомы, молекулы, ассоциаты

Молекулы,  ионы, ассоциаты

Молекулы,  ионы, агрегаты

Расстояние между молекулами

Значительно превышает размеры молекулы.

Небольшое, соразмерно размерам молекул

Очень малое, опеделяется природой межмолекулярных связей

Межмолекулярное притяжение

  Очень слабое, преобладают силы отталкивания

Умеренное, приводит к образованию ассоциатов

 Значительное, приводит к образованию агрегатов*

Тепловое движение молекул

Очень высокое

Умеренное

Очень слабое

Влияние давления

Газ легко меняет объем

Объем меняется слабо (система несжимаема)

При сжатии тело разрушается или меняет форму

Структурообразование

Отсутствует

Очень слабое

Всегда имеет место

Нагревание

Увеличивает кинетическую энергию молекул

Способствует переходу в газовое состояние

Способствует плавлению (переходу в жидкоое состояние)

*В случае молекулярных кристаллов агрегаты образуются из молекул в результате слабых межмолекулярных взаимодействий (нафталин, HgCl2 и др.)

1.2.  ВАЖНЕЙШИЕ ХИМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Классификация и отличительные особенности важнейших химических систем, часто называемых растворами приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2.

Классификация и отличительные признаки

важнейших химических систем