химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

я однородными функциями масс и удовлетворяют условию (V, 20). Изменения этих величин при образовании раствора нз чистых компонентов (при постоянных р и Т) также являются однородными функциями масс компонентов.

* Парциальные внутренние энергии V'/ и парциальные изохорные потенциалы (свободные энергии) F, не равны химическим потенциалам несмотря на то, что эти последние величины являются частными производными от U или F по п-ц так как условия постоянства переменных в уравнениях (V, 9) и (V, 18) различны.

** Парциальные давления не являются парциальными величинами с точки зрения указанного определения и не обладают соответствующими математическими свойствами.

Примером могут служить интегральные и парциальные (дифференциальные) теплоты растворения (см. стр. 71).

Действительно, при образовании раствора из пъ m и т, д. молей чистых компонентов (р и Т постоянны):

Энтальпия раствора Я—однородная функция масс; величины Н\ постоянны при любых изменениях масс. Подставив величину Я, равную

Я = 2 Hitii

в выражение для Qp, получим:

= 2^,-2/?^ = 2 (Я,-//J) гц

Процессу растворения моля компонента в бесконечной массе раствора данного состава отвечает по определению парциальная теплота растворения компонента. Изменение энтальпии при этом, очевидно, равно Ht—Я°. Следовательно

fdQp \ - \Ж;}?, T,/n = Qi = Hi-Hi

Надо отметить, что термодинамические потенциалы могут быть выражены как однородные функции не только масс компонентов, но и других экстенсивных свойств системы, например объема раствора или его внутренней энергии.

Так, изохорный потенциал F раствора при постоянной температуре, когда Уфсопф

F(knlf кпг, kn3,... kV) = kF(nl, п2, п3,... V) Применяя к этому уравнению теорему Эйлера, можно написать:

или

F = 2 щп; — PV = G — pV

так как пропорциональное изменение масс и объема при постоянной температуре эквивалентно постоянству давления.

Парциальные величины могут быть определены из интегральных величин аналитическим и графическим методами.

Примером аналитического расчета может служить приведенный выше (стр. 71) расчет парциальной теплоты растворения соли СиСЬ-2Н20 с помощью эмпирической формулы (II, 5). В этом случае измеряемая величина—интегральная теплота Q образования раствора из одного моля твердого гидрата СиС12-2Н20 и г1 молей воды—равна изменению энтальпии при этом процессе:

Qn = и — Н\ — гхН\

где Я, Н[ и Яд—энтальпии соответственно раствора, воды и соли; Ql—парциальная теплота разбавления.

Отсюда

Для графического определения парциальных величин в бинарном растворе удобна диаграмма Розебума, изображающая экстенсивное свойство, рассчитанное на одни моль (или один грамм) раствора, как функцию мольной (х) или весовой доли (W) растворенного вещества. Некоторые свойства диаграммы Розебума, удобные для расчета парциальных величин, будут рассмотрены на частном примере.

На рис. V, б изображена зависимость изменения объема ДКцг=Ди/(ш1+ -{•w2)=Bw системы (объемного эффекта) от состава при образовании одного

0,100 г

20 ЬО 60 3Q ^Состав, вес. % СН3ОН

Рис. V, 6. Зависимость объемного эффекта образования раствора QHg—СН3ОН от состава раствора.

грамма раствора толуол—метиловый спирт из чистых жидкостей при нескольких температурах. Величина Bw является однородной функцией масс, подобно величине Qx:

(a)

Здесь (1 — W) и W—весовые доли толуола и спирта в растворе, vt и vt— удельные объемы чистых жидкостей—толуола (1) и спирта (2).

Наша задача найти величины парциальных объемов компонентов в растворе с какой-либо концентрацией, например при 1^=0,25. Диаграмма Розебума обладает следующим свойством. Отрезки Вх и В2, отсекаемые касательной к кривой Розебума иа левой и правой осях ординат, равны парциальным величинам первого и второго компонента в растворе, которому соответствует точка касания.

Тангенс наклона касательной и кривой Розебума [в нашем случае—кривая Bw=f(W)h

dB

dW

— -д^- (вдоль касательной) = В2 — Вг (при AW = 1)

(б)

При №=0,25 эти отрезки (см. рис. V, 6) имеют разные знаки и |Д5| = |?2[+

Для того чтобы связать отрезки Вг и Вг с парциальными величинами и доказать указанное выше свойство диаграммы Розебума, выразим производную^рг через величины AV и массы компонентов wt и wt:

ММ

\ wt -f хюъ }

( Щ.

Продифференцировав выражения под дифференциалами правой части по одной из масс, например по wz, получим:Щ- = (v% — Щ) — {щ. — щ) (г)

Это равенство справедливо для любых значений W.

Сравнив выражения (г) и (б), получим, что для любой точки кривой величина (Ва—Вг) равна правой части уравнения (г), и следовательно:

Ву = их — v] B2 = vz— v\

Можно также графически показать, что В=(1—W)Bl-\- WB%, Используя диаграмму, находим (№=0,25, /=50 *С):

B1 = vl—v'l = 0,0388 смУг В2 = щ — v\ = — 0,00252 смУг Удельные объемы чистых толуола и спирта равны при 50 °С

v\ = 1,193 см3!г; v\=lt307 см^/г

Следовательно, искомые парциальные удельные объемы толуола (vj) и метилового спирта (оз) равны:

t^= 1,193 + 0,0388= 1,194 см?1г

5 = 1,307 — 0,00252

страница 68
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
портландцемент м400 цена
MSI GTX 1050 Ti 4GT OC
концерт мумий троль омск 2017
пластиковые контейнеры для мусора

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.08.2017)