Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ năm, 24/07/2008 23:44 (GMT+7)

Thuyết Menđeleep về dung dịch

Vào năm 1863, khi vừa tròn 29 tuổi, Menđeleep đã được bầu là phó giáo sư Trường Đại học Tổng hợp Petecpua. Ông đọc bài giảng về hoá hữu cơ, đồng thời tiến hành nghiên cứu khoa học. Nhiều vấn đề hấp dẫn sự chú ý của nhà khoa học trẻ, trong đó dung dịch là vấn đề lôi cuốn ông hơn cả. Vấn đề rất phức tạp được ông chọn làm đề tài luận án tiến sĩ là: Nghiên cứu về mối quan hệ giữa rượu etylic với nước.

Khi bắt đầu nghiên cứu, Menđeleep nghĩ rằng công việc sẽ tiến hành thuận lợi nếu như đưa ra được một phép đo định lượng nào đó về quan hệ giữa dung môi và chất tan trong dung dịch. Và ông đã tìm được đại lượng cần thiết đó là thể tích, chính xác hơn là sự chênh lệch giữa tổng thể tích (V 1+ V 2) của các chất đầu dưới dạng tinh khiết (có nghĩa là rượu và nước) và thể tích V 3của dung dịch tạo thành sAU khi trộn rượu và nước. Trong trường hợp này ông xác định được V 3< (V 1+ V 2), có nghĩa là khi trộn rượu và nước để tạo ra dung dịch đã có hiện tượng co thể tích.

Menđeleep thấy cần phải tìm cách đo chính xác mức giảm thể tích của dung dịch. Và ông đã chế ra dụng cụ đo được gọi là trương kế - cái đo độ nở. Đó là một bình cầu thủy tinh nhỏ với cổ thon dài có vạch chia. Bằng dụng cụ này dễ dàng đo được sự tăng thể tích của chất lỏng ở những nhiệt độ khác nhau. Menđeleep thì dùng nó để đo hiện tượng giảm thể tích của dung dịch so với tổng thể tích ban đầu của hai chất lỏng riêng rẽ trước khi trộn vào nhau. Ông tiến hành trộn rượu với nước theo những tỷ lệ khác nhau và đo thể tích. Khi cuốn sổ tay theo dõi thí nghiệm đã tràn đầy những con số, thì hiện tượng giảm thể tích dung dịch không còn gì phải nghi ngờ nữa. Nhưng thay vào đó lại xuất hiện câu hỏi khiến ông không yên lòng: Vì sao có hiện tượng giảm thể tích như vậy?

Thông thường, như vẫn suy nghĩ, rượu trộn với nước tạo thành một hỗn hợp cơ học vô cùng đơn giản. Nếu đem đun sôi lại dễ dàng bằng tách chúng ra khỏi nhau, thu được rượu nguyên chất và nước. Không có lẽ, khi trộn chúng với nhau đã xảy ra phản ứng hoá học? Các phần tử rượu có thể kết hợp với các phần tử nước, tạo ra chất mới nào đó, kiểu như hyđrat của rượu - tức là một phân tử rượu kèm theo một số phân tử nước? Nếu vậy, thì trạng thái của hyđrat đó sẽ như thế nào? Có thể dùng các phương pháp hoá học thông thường để xác định thành phần của nó được không?

Những câu hỏi như thế luôn nung nấu trong tâm tưởng của nhà khoa học trẻ tuổi nhiều ngày trong phòng thí nghiệm khoa Hoá trường Đại học Tổng hợp Petecpua. Rồi một buổi chiều muộn, cánh cửa phòng thí nghiệm bật mở, một người bạn của Menđeleep, nhà hoá học - nhạc sĩ Alêchxandơ Pocphirievic Bôrôđin đột ngột bước vào. Lời đầu tiên Bôrôđin trách Menđeleep đã quên cuộc hẹn đến chơi. Menđeleep nói xin lỗi vì làm việc nhiều nên không nhớ. Rồi ông vui vẻ kể cho bạn nghe về điều ông mới phát hiện ra sau bao ngày nung nấu, nó khác với quan niệm cũ về quá trình hoà tan.

Theo quan niệm cũ quá trình hoà tan được xem như quá trình cơ học thuần tuý. Các hạt chất tan được đứng độc lập và phân bố đồng đều giữa các phân tử dung môi. Đây là quá trình phân tán cơ học, kèm theo sự hấp thụ năng lượng từ môi trường, làm dung dịch lạnh đi.

Tuy nhiên, theo nghiên cứu của Menđeleep, khi hoà tan nhiều chất, ông thấy hiện tượng diễn ra ngược lại: Sự hoà tan kèm theo toả nhiệt, làm dung dịch nóng lên. Kết luận đầu tiên mà Menđeleep rút ra là: sự hoà tan không phải là quá trình cơ học đơn giản phân tán các chất. Đó là quá trình hoá - lý phức tạp, có sự tác động qua lại giữa các tiểu phần của chất tan và dung môi. Khi đó, các hạt chất tan và các phân tử dung môi kết hợp với nhau tạo thành những hợp chất không bền, gọi là solvat hay hyđrat. Trong dung dịch, các solvat chỉ tồn tại ở điều kiện nhất định. Khi thay đổi nồng độ và nhiệt độ dung dịch chúng hoặc phá vỡ hoặc chuyển thành các hợp chất khác.

Sau phát hiện của Menđeleep, quan niệm về quá trình hoà tan đã thay đổi.

Quan niệm của Menđeleep về sự tương tác giữa các phân tử dung môi và chất tan đã được áp dụng để giải thích quá trình hoà tan các chất một cách đầy đủ như các bạn đã thấy ở trên khi ta hoà tan muối ăn vào nước. Ở đó cũng lý giải đầy đủ trường hợp quá trình hoà tan toả nhiệt hay thu nhiệt.

Nguồn: Hoá học & Ứng dụng, 5 - 2008, tr 201

Xem Thêm

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Thanh Hoá: Hội nghị sơ kết 6 tháng đầu năm 2026
Ngày 10/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Thanh Hóa (Liên hiệp hội) tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành mở rộng lần thứ VII, khoá VII, nhiệm kỳ 2024 - 2029; sơ kết 6 tháng đầu năm, triển khai nhiệm vụ trọng tâm 6 tháng cuối năm 2026.
Lâm Đồng: Kết nối sức mạnh - Khơi thông nguồn lực phát triển năng lượng tái tạo
Chiều ngày 09/7, tại Đà Lạt, Hiệp hội Điện gió và Mặt trời tỉnh Lâm Đồng (Hội thành viên Liên hiệp Hội) tổ chức Hội nghị thường niên năm 2026 nhằm đánh giá kết quả hoạt động năm 2025 và 6 tháng đầu năm 2026, đồng thời đề ra phương hướng, nhiệm vụ trọng tâm cho 6 tháng cuối năm.
Liên hiệp Hội tỉnh Hà Tĩnh và Quảng Trị tăng cường trao đổi kinh nghiệm
Chiều ngày 09/7, Đoàn công tác Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (LHH) tỉnh Quảng Trị do Tiến sĩ Trần Văn Tuân – Chủ tịch Liên hiệp Hội làm Trưởng đoàn đã có buổi thăm, làm việc và trao đổi kinh nghiệm tại LHH tỉnh Hà Tĩnh. Tiếp và làm việc với đoàn có Tiến sĩ Bùi Khắc Bằng – Chủ tịch LHH tỉnh Hà Tĩnh cùng đại diện các ban chuyên môn.
Đắk Lắk: Liên hiệp hội sơ kết công tác 6 tháng đầu năm
Chiều ngày 09/7, Liên hiệp hội tỉnh Đắk Lắk đã tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành (mở rộng) nhằm sơ kết công tác 6 tháng đầu năm và triển khai phương hướng, nhiệm vụ 6 tháng cuối năm 2026; đồng thời cho ý kiến đối với các nội dung chuẩn bị Đại hội Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh lần thứ I, nhiệm kỳ 2026 - 2031.
GS.TSKH Nguyễn Đức Cương: Khoa học là một hành trình dài và không phải lúc nào cũng có kết quả ngay
Sinh năm 1945 tại Huế, ông là nhà khoa học hàng đầu về hàng không - vũ trụ của Việt Nam, đã có hơn nửa thế kỷ cống hiến cho ngành khoa học kỹ thuật hàng không vũ trụ. Không chỉ là người đặt nền móng cho các sản phẩm bay tiết kiệm chi phí cho Việt Nam, ông còn là người thầy tâm huyết, truyền cảm hứng và kiến thức cho nhiều thế hệ, góp phần đưa ngành hàng không Việt Nam đạt được những bước tiến mới.
Đắk Lắk: Ứng dụng AI “nghe” độ chín sầu riêng
TS. Lê Minh Tân và CN. Hoàng Ngọc Trung Nguyên (Trường Đại học Tây Nguyên) đã nghiên cứu thành công giải pháp: “Máy phân loại quả sầu riêng theo độ chín sử dụng AI phân tích âm thanh”. Giải pháp này đã đọat giải Nhì Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Đắk Lắk (2024-2025) khu vực phía Tây.