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 khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
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.

Tin mới

Thống nhất các nội dung chuẩn bị Đại hội IX Liên hiệp Hội Việt Nam
Sáng 12-8, tại Hà Nội, Đoàn Chủ tịch và Hội đồng Trung ương Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức Hội nghị Đoàn Chủ tịch lần thứ 19 và Hội nghị Hội đồng Trung ương lần thứ 13 khóa VIII dưới hình thức trực tiếp và trực tuyến, nhằm tập trung rà soát, thống nhất các nội dung chuẩn bị Đại hội đại biểu toàn quốc Liên hiệp Hội Việt Nam lần thứ IX, nhiệm kỳ 2026-2031
Quảng Trị: Tập huấn cập nhật kiến thức chăm sóc người bệnh
Ngày 11/8, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (Liên hiệp Hội) tỉnh phối hợp với Hội Y học tỉnh tổ chức tập huấn “Cập nhật kiến thức, nâng cao kỹ năng chăm sóc người bệnh”, nhằm cập nhật kiến thức chuyên môn và y khoa mới, nâng cao kỹ năng chăm sóc người bệnh cho đội ngũ điều dưỡng.
Đại hội lần thứ nhất Liên hiệp Hội Việt Nam – Dấu mốc khai sinh mái nhà chung của trí thức khoa học và công nghệ
Ngày 26/3/1983, tại Thủ đô Hà Nội, Đại hội thành lập Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam được tổ chức. Từ dấu mốc lịch sử ấy, một tổ chức chung của đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ Việt Nam chính thức hình thành, mở ra hành trình tập hợp, đoàn kết và phát huy trí tuệ của các nhà khoa học vì sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước.
Góp ý kiến Luật Nhà ở (sửa đổi)
Tại hội thảo, nhiều nhà khoa học cho rằng với xu hướng quản trị đô thị hiện nay, dự thảo Luật Nhà ở có thể cân nhắc bổ sung một điều về "Hệ thống dữ liệu nhà ở quốc gia". Đây sẽ là cơ sở để quản lý vòng đời nhà ở, cảnh báo sớm nguy cơ xuống cấp và hỗ trợ hoạch định chính sách.
Tạo động lực phát triển, đưa ngành công nghệ sinh học Việt Nam lên tầm cao mới
Hội nghị Khoa học toàn quốc về Công nghệ sinh học 2026, diễn ra trong hai ngày 7 và 8/8 tại Đại học Đông Á, Đà Nẵng, không chỉ là sự kiện học thuật mà còn là một dấu mốc chiến lược, điểm hội tụ trí tuệ nhằm định hình lại quỹ đạo phát triển của ngành công nghệ sinh học Việt Nam...
Nghệ An: Khai mạc vòng chung kết Cuộc thi sáng tạo dành cho thanh, thiếu niên, nhi đồng
Sáng 7/8, Liên hiệp Các hội khoa học và kỹ thuật tỉnh phối hợp với Sở Giáo dục và Đào tạo, Sở Khoa học và Công nghệ, Tỉnh đoàn và trường Cao đẳng công nghiệp Việt Nam – Hàn Quốc tổ chức khai mạc vòng chung kết Cuộc thi sáng tạo dành cho thanh, thiếu niên, nhi đồng tỉnh năm 2026.
Chủ tịch Phan Xuân Dũng dự Đại hội Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Vĩnh Long
Ngày 7/8, tại Vĩnh Long, GS.TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam dự và phát biểu tại Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Vĩnh Long lần thứ I, nhiệm kỳ 2026-2031. Đây là Đại hội đầu tiên sau hợp nhất Liên hiệp Hội ba tỉnh Bến Tre, Trà Vinh và Vĩnh Long, mở ra một giai đoạn phát triển mới của đội ngũ trí thức KH&CN trên địa bàn tỉnh.
Thống nhất quy định để doanh nghiệp không phải khai báo nhiều lần
Sáng 7/8, Tổ 15 (gồm Đoàn ĐBQH tỉnh Phú Thọ, TP. Đà Nẵng) thảo luận về: dự án Luật Phát triển đô thị; dự án Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của 10 luật có liên quan đến thủ tục hành chính, điều kiện kinh doanh trong lĩnh vực nông nghiệp và môi trường; dự án Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Tần số vô tuyến điện, Luật Viễn thông, Luật Giao dịch điện tử và Luật Chuyển giao công nghệ.