РАСТВОРЫ
РАСТВОРЫ молекулярные, однородные по своим хим., физическим и физико-химическим свойствам системы, состоящие из растворителя и равномерно распределённых в нём молекул растворённого вещества. Молекулярные Р. не расслаиваются на свои составные части при любой длительности стояния, т. к. по размерам молекулы растворителя и растворённого вещества близки между собой. Этим молекулярные Р. отличаются от ложных Р.: эмульсий, суспензий и коллоидных Р., которые представляют собой распределённые в дисперсионной среде частицы, состоящие из многих молекул. Суспензии и эмульсии легко расслаиваются. Примерами молекулярных Р. являются Р. в воде: сахара, спирта углекислого газа и др. Яичный белок и крахмальный клейстер - примеры коллоидных Р. Типичная суспензия - взвесь глины в воде. К эмульсиям относится, напр., смесь масла и воды. Встречаются системы, соединяющие в себе свойства одновременно и молекулярных и ложных Р., как, напр., молоко. В нём молочный сахар молекулярно растворён, а жир лишь эмульгирован в воде и поэтому всплывает наверх, казеин же - коллоид, свёртывающийся при скисании молока.
Большинство процессов, идущих в природе и технике, в клетках живых организмов и окружающей их среде, совершается в Р. различных систем. К Р. принадлежат: кровь, желудочный сок и моча ж-ных, клеточный сок р-ний и жидкость, окружающая корни в почве, все природные воды и значительная часть продукции хим. промышленности, в том числе многие лекарства. Твёрдыми Р. считаются многочисленные минералы и металлические сплавы. К газообразным Р. относят воздух. Но обычно под Р. понимают жидкие Р. Последние, по современным представлениям, вытекающим из теории Д. И. Менделеева (1887), являются нестойкими хим. соединениями. Это означает, что молекулы растворённого вещества не просто распределены среди молекул растворителя, а вступают с ним в определённое взаимодействие, образуя гидраты (в случае водных Р.) или вообще сольваты (для др. жидкостей). На хим. взаимодействие растворённого вещества и растворителя указывает, между прочим, выделение или поглощение тепла при реакциях растворения. Так, растворение аммиачной селитры (NH4NО3) вызывает охлаждение Р., ибо на каждую грамм-молекулу этой соли поглощается во время растворения 6,3 большой калории. Наоборот, растворение безводной соды (Na2CО3) сопровождается повышением температуры Р., так как при этом выделяется 5,6 большой калории на 1 грамм-молекулу.
Концентрацию Р. выражают в процентах, молях и эквивалентах. В свою очередь, процентное выражение концентрации Р. может быть весовым (число г растворённого вещества в 100 г растворителя) или объёмным (число г растворённого вещества в 100 мл растворителя). Молярный Р. содержит 1 грамм-молекулу растворённого вещества в 1 л растворителя. Растворы, содержащие 1 грамм-эквивалент растворённого вещества в 1 л растворителя, называются нормальными. Молярные Р. в равных объёмах содержат одинаковое число молекул. Нормальные Р. реагируют друг с другом в равных объёмах, что положено в основу объёмных методов количественного хим. анализа.
Различные вещества неодинаково растворяются даже в одном и том же растворителе; причины этого ещё точно не известны. Как правило, растворимость твёрдых веществ в жидкостях увеличивается с повышением темп-ры, что видно на примере хлористого калия:
Напротив, растворимость газов растёт с уменьшением темп-ры растворителя. Повышение давления, обычно мало влияющее на растворимость твёрдых тел, усиливает до известных пределов растворимость газов.
Темп-pa кипения Р. выше, а замерзания - ниже, чем чистых растворителей, причём как повышение точки кипения Р., так и понижение точки их замерзания в общем пропорционально концентрации Р. Все растворённые вещества делятся на электролиты и неэлектролиты. Молекулы первых в Р. в значительной части или даже почти полностью распадаются на ионы с противоположным знаком электрического заряда. Этот процесс называется электролитической диссоциацией (см.). К электролитам относятся все минеральные соли, кислоты, щёлочи и соли органических кислот. К слабым электролитам принадлежат аминокислоты. Неэлектролитами является большинство органических соединений. В равных концентрациях Р. электролитов значительно сильнее повышают свою точку кипения и понижают точку замерзания, чем Р. неэлектролитов. Напр., если сравнить молярные Р. сахарозы (342 г в 1 л), этилового спирта (46 з в 1 л) и хлористого натрия (58,5 а в 1 л), то понижение точки замерзания для первых двух Р. составит - 1,86°, для третьего значительно больше - 3,36°. Поскольку Р. каждого из перечисленных веществ в одинаковых объёмах содержат равное число молекул, то лишь электролитическая диссоциация NaCl объясняет гораздо более низкую точку его замерзания.
Клеточный сок р-ний содержит нек-рое количество электролитов, вследствие чего точка замерзания его лежит ниже, чем воды; это защищает молодые проростки от небольших заморозков весной.
Если Р. отделить от чистого растворителя или менее концентрированного Р. полупроницаемой перегородкой, то обнаружится явление осмоса - движение молекул растворителя через перегородку в более концентрированный Р. Полупроницаемыми перегородками считаются животный и рыбий пузырь, пергамент, целлофан, плёнки из коллодия и др. Все они пропускают молекулы растворителя, но задерживают мо