Самоассоциация и электрическое экранирование

Дифильные молекулы, то есть молекулы, состоящие из гидрофильных (полярных) и гидрофобных (неполярных) частей, часто имеют тенденцию ассоциироваться в водной среде.

Интересно
Хорошим примером служат мыла и другие низкомолекулярные ПАВ, образующие мицеллы, то есть сферические агрегаты, в которых гидрофобные хвостики находятся внутри, а гидрофильные головки – снаружи (рис. 1.10а).

Мицеллы часто образуются при строго определенной критической концентрации (ККМ), выше которой почти все содержащиеся в растворе молекулы объединяются в мицеллы.

Из этого вытекает, что свойства, зависящие от активности молекулярно растворенного вещества, такие как осмотическое давление и поверхностное натяжение, вряд ли будут резко меняться при концентрациях выше критической концентрации мицеллообразования, так как активность молекулярно растворенного ПАВ уже не увеличивается.

Изменение коэффициента активности растворенного вещества в зависимости от концентрации для систем, неидеальность которых связана с мицеллообразованием, приведено на рис. 1.10б.Самоассоциация и электрическое экранирование

Наличие мицелл ПАВ может значительно увеличить явную растворимость различных неполярных компонентов в водной фазе, поскольку неполярные молекулы способны внедряться внутрь мицелл (растворяться в гидрофобном ядре мицеллы) до определенного предела.

Активность такого неполярного компонента в водной фазе, конечно, остается очень низкой, но она, тем не менее, может быть достаточной для участия его в реакции в качестве реагента, хотя его реакционная способность и будет невелика.

Но если бы не было мицелл, то неполярное вещество совсем бы не растворялось, не присутствовало бы в водной фазе и не могло бы вступить в реакцию.

Встречаются и другие виды самоассоциации. Некоторые белки ассоциируются с образованием довольно больших агрегатов, тем самым как бы специально снижая свою активность. Присутствующие в масляной фазе жирные кислоты всегда димеризуются посредством водородных связей:

Самоассоциация и электрическое экранирование

Из-за этого значительно снижается активность кислоты в растворе и повышается ее растворимость.

Электрическое экранирование. Активность ионов в растворе снижается из-за их электростатического взаимодействия. Коэффициент активности ионов определяет общая ионная сила раствора, а не концентрация рассматриваемых ионов.

Узнай цену консультации

"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)