Изучение растворов всегда составляло одну из важнейших задач физической химии, и работы в этой области стимулируются не только научной любознательностью исследователей, но прежде всего тем, что понимание природы и свойств этих сложных систем необходимо для успешного решения многих практических задач, поскольку большинство природных и технологических процессов протекает в растворах. В настоящее время молекулярная теория растворов является объектом пристального внимания не только теоретиков, но н исследователей самых различных направлений, а также инженеров-проектировщиков химической, нефтехимической промышленности и других отраслей народного хозяйства. Это естественно, так как информация о свойствах растворов необходима дЙя проектирования и оптимизации многих технологических процессов.
Открываемая молекулярно-статистической теорией возможность прогнозировать свойства раствора, основываясь на молекулярных характеристиках компонентов, важна для целей получения систем с заданными свойствами, выбора условий проведения химических реакций и других процессов в растворах, при разработке методов разделения смесей и получения высокочистых веществ.
В последние два-три десятилетия молекулярно-статистические исследования растворов существенно продвинулись вперед, чему способствовали успехи в теории межмолекулярных взаимодействий, развитие аппарата молекулярно-статистической теории и расширившиеся возможности вычислительной техники, позволившие проводить сложные и трудоемкие расчеты согласно теоретическим уравнениям или при непосредственном численном моделировании систем методами Монте-Карло и молекулярной динамики. Развитию теории помогли также достижения в экспериментальном изучении структуры жидких систем, межмолекулярных взаимодействий, расширение базы данных о термодинамических свойствах растворов.
В молекулярной теории растворов развиваются различные подходы, и именно это имеется в виду, когда мы употребляем термин во множественном числе.
Интенсивно развиваются так называемые строгие теории растворов, ставящие своей задачей вывод всех структурных и термодинамических характеристик из молекулярных, из потенциала межмолекулярного взаимодействия (но по необходимости содержащие некоторые упрощения — чаще всего математического характера). В настоящее время смеси простых жидкостей — системы, в которых межмолекулярные взаимодействия можно считать центральными, строгими методами изучены достаточно
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.....................
J л а в а I. Термодинамические свойства растворов ........ 6
1. Парциальные молярные величины........... 6
2. Функции смешения.................. 9
3. Идеальные растворы................. 11
4. Бесконечно разбавленные растворы.......... 14
..5. Избыточные термодинамические функции. Активность. . 15
1.6. Равновесие растворов с паром ............ 19
1.7. Условия устойчивости однородного флюида. Уравнения критической точки равновесия жидкость—пар и жидкость—жидкость................... 22
1.8. Характер отклонений от идеального поведения для растворов разного типа ................. 30
Глава II. Межмолекулярные взаимодействия........... 52
II. 1. Основные типы межмолекулярных взаимодействий. . . 52
11.2. Потенциал отталкивания............... 56
11.3. Вандерваальсовы составляющие потенциала притяжения 58
11.4. Донорно-акцепторпые взаимодействия. Водородная связь 69
11.5. Модельные потенциалы парных центральных взаимодействий ......................... 77
11.6. Потенциалы нецентральных взаимодействий...... 85
11.7. Многоцентровые потенциалы. Атом-атомная схема. Потенциалы непрерывного распределения взаимодействующих центров ....................... 87
11.8. Потенциальная энергия взаимодействия многих частиц 95
11.9. Привлечение моделей диэлектрика для оценки межмолекулярных взаимодействий ............... 98
11.10. Определение обусловленного межмолекулярными взаимодействиями вклада в термодинамические функции раствора по данным о равновесии жидкость—пар и с помощью уравнения состояния................... 101
Глава III. Общие молекулярно-статистические соотношения. Исследования растворов численными методами и с помощью интегральных уравнений для функций распределения . . . 106
111.1. Статистические распределения............. 106
111.2. Конфигурационный интеграл и конфигурационные составляющие термодинамических функций ....... 110
111.3. Численные и аналитические методы молекулярно-статисти-ческого расчета свойств флюидов........... 112
111.4. Молекулярные функции распределения ........ 117
111.5. Связь термодинамических функций простых флюидов с радиальной функцией распределения ......... 124
111.6. Интегральные уравнения для корреляционных функций 129
111.7. Радиальная функция распределения и термодинамические свойства флюида твердых сфер ............ 133
111.8. Смеси леннард-джонсовских флюидов. Исследования численными методами и на основе интегральных уравнений 140
111.9. Молекулярные флюиды. Корреляционные функции и выражения для термодинамических свойств......... 147
III. 10. Численное моделирование смесей молекулярных флюидов 155
333
III. 11. Общая форма концентрационных зависимостей термодинамических функций разбавленного раствора (теории Мак-Миллана — Майера и Кирквуда — Баффа)....... 161
Глава IV. Теория возмущений. Теории соответственных состояний
для растворов?.................... 170
IV. 1. Принцип соответственных состояний в применении к раство-
рам ........................ 171
IV.2. Теория возмущений для конформных растворов .... 180 IV.3. Теория возмущений при выборе в качестве стандартной системы смеси твердых сфер............... 183
IV.4. Теория возмущений для растворов с нецентральными взаимодействиями .................... 196
Глава V. Приближенные модели растворов ........... 204
V. 1. Теория регулярных растворов Скетчарда — Гильдебранда 205
V.2. Общая характеристика решеточных теорий ...... 208
V.3. Теории свободного объема и теория строго регулярных
растворов....................... 216
V.4. Комбинаторный вклад в термодинамические функции с учетом размера и формы молекул. Решеточные теории растворов неполярных г-меров.............. 223
V.5. Ячеечные теории и принцип соответственных состояний
для растворов неполярных г-меров .......... 232
V.6. Теории ассоциативных равновесий и решеточные теории ассоциированных растворов............... 239
V.7. Концепция локального состава и ее приложения .... 252 V.8. Квазихимические групповые модели.......... 267
Глава VI. Модели поверхностного слоя растворов, теории жидкокристаллических систем и мицеллярных растворов .... 283
VI. 1. Решеточные модели для исследования адсорбции из растворов ........................ 283
VI.2. Молекулярно-статистические исследования нематических
жидких кристаллов.................. 299
VI.3. Мицеллярные растворы и лиотропные жидкие кристаллы 30& Библиографический список .....................
Цена: 150руб.
