化学反应理论你了解吗化学发展的新时代,溶
大家好,今天小编给大家介绍的是关于化学反应理论的知识。下面就跟着小编一起来看看吧!绝大多数化学反应,包括生物体内的化学反应,都是在溶液中进行。因此对溶液的研究一直为化学家所注意。溶液理论的建立和研究物质的水溶液和生物膜的渗透现象有着直接的联系。早在十八世纪,人们已注意到溶质使水的冰点降低、沸点升高的现象。在前人已知溶液的冰点降低,沸点升高同溶质的分子量成正比的基础上,年法国化学家拉乌尔总结出冰点下降与分子量关系的经验公式。
这个公式引起了有机化学家的兴趣,他们可以利用它,通过冰点下降值的测定来计算不挥发的有机物的分子量。不同浓度的溶液之间通过膀胱之类的膜出现渗透现象,在十八世纪已引起注意。年德国化学家特劳贝制造出一种只让溶剂而不让溶质透过的半透膜。十年后有人在用这种半透膜研究渗透压时发现,在一定温度下,溶液的渗透压与其浓度成正比。范霍夫进一步发现,溶液的渗透压也服从阿佛伽德罗定律。他还根据热力学方法,从渗透压公式推导出溶液蒸汽压和冰点降低的公式。但是这些公式却不适于酸碱盐的溶液。
当时的范霍夫也不知原因何在。瑞典化学家阿累尼乌斯在研究了电解质的稀溶液的电导后,于年提出电解质的电离理论,认为电解质溶于水后,就自发地离解成为正负离子。溶液愈稀,电离度愈高当无限稀释时,分子就全部变为离子。分子离解为离子就使溶液的粒子数增加,所以电解质(酸、碱、盐)溶液不遵守范霍夫导出的冰点降低公式和渗透压公式。
由于阿累尼乌斯的电离理论违背了当时流行的观念(当时普遍认为电解质的组分彼此是紧密结合的,只有电流才能使它们在溶液中离解),遭到了如门捷列夫等许多权威化学家的强烈反对。电离理论在奥斯瓦尔德、范霍夫的支持下,通过争论,逐渐被多数化学家所接受。但是对于离子是如何带电的,这理论为什么只适用于稀释溶液而不能成功地解释强电解质的行为等问题,仍没有完满解决。
进入二十世纪后,原子的电子结构的阐明,明确了原子与离子的区别。化学键理论的建立,使人们认清了离子结合的本质。通过X射线衍射法对盐和金属氢氧化物的分析,了解到它们在固态时已经呈离子状态,熔化的盐同样是良好的导体。从年起荷兰出生的美国物理化学家德拜和他的学生休克尔在苏黎世系统地研究了溶液的电离理论,成功地得出了强电解质溶液的当量表达式。
他们认为,一个离子能吸引其周围的相反电荷的离子形成一种“离子氛”,在外电场的作用下,离子氛就要产生一种阻碍中心离子迁移的“松弛力”,加上正负离子与溶剂的相互作用,增加了离子迁移的摩擦力,从而降低了离子的迁移速度,减少其电导值。由此他们导出电导值的减小与浓度的平方根成正比的强电解质溶液的离子互吸理论。年盎萨格在同德拜一起工作时,考虑到离子的布朗运动对强电解质导电的影响,改进了德拜等人的计算。
这样,稀溶液的导电性质就有了合理的解释,同时也有助于处理非水溶液。关于溶液理论至今仍是一个重要的研究领域,特别在引入统计热力学方面和研究溶液中分子间的作用力上。在为电离理论得到公认而展开的争论中,酸碱理论也得到发展。阿累尼乌斯和奥斯特瓦尔德都指出,在酸性溶液中存在着氢离子,其浓度同酸的强度成正比;在碱性溶液中存在着氢氧根离子,其浓度同碱的浓度成正比。
中和作用就是氢离子和氢氧根离子相结合生成水。大量的实验表明,任何强酸和强碱的当量溶液中和时,其中和热都是一样。新的酸碱理论得到普遍的承认。年英国化学家劳里和丹麦化学家布伦斯特德和布耶伦各自独立地建立起扩大的酸碱观点。他们定义碱为氢离子的受体,而酸则是一种能丢失氢离子的物质。
这样就可看成一个离子体系,而酸碱则被描绘成参与传递氢离子的物质。年G.N.路易斯进一步论证,认为把酸限制在那些含氢的物质,严重地干扰了对化学体系的理解,就像过去氧化剂这一名称限制在含氧的物质一样。好了,今天小编就给大家介绍到这里,如果你也有好的想法,不妨在下方评论区内给我留言吧!
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