химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

гда парциальные давления компонентов невелики и летучести компонентов достаточно близки к их парциальным давлениям, возвращаемся к выражениям (VI, 4) и (VI, 5) для первого компонента (закон Рауля), а уравнение (VI, 7) приобретает вид:

р2 = kx (VI, Ю)

Уравнение (VI, 10) выражает закон Генри: парциальное давление пара растворенного вещества пропорционально его мольной доле. Закон

Генри найден опытным путем для растворов газов в жидкостях (Генри, 1803). Величина k называется коэффициентом Генри.

Из уравнений (VI, 7) и (VI, 8) вытекает, что в идеальном растворе при малых давлениях насыщенного пара (когда /2=р2):

k = Pl; Pz = P°2x (VI, 10а)

Уравнения (VI, 4) и (VI, 10а) отражают свойства парциальных давлений идеальных растворов при малых давлениях. Совокупность этих уравнений носит название объединенного закона Рауля— Генри. В общем виде для многокомпонентного идеального раствора при невысоких давлениях из уравнения (VI, 9) получим:

Pi^p]xt (VI, 106)

Уравнения (VI, 4), (VI, 10а) и (VI, 106) будут в дальнейшем изложении служить исходными для изучения термодинамических свойств идеальных растворов при небольших давлениях.

Полное давление пара идеального бинарного раствора, равное

Р = Pi + Р2 = Р\ (1 - х) + Plx= Р\ - (Р[ - Р°2)х (VI, 11)

является также линейной функцией мольной доли.

Примерами идеальных растворов могут служить смеси дибром-пропан—дибромэтан (см. рис. VI, 2), бензол—толуол, бензол— дихлорэтан, гексан—октан и др., а также смеси изотопов.

Составы идеального раствора и его насыщенного пара различны, т. е. уфх. В данном случае легко найти связь между у и х. В самом деле, концентрация второго компонента в паре у~р21р. Подставив в это выражение значения р2 из уравнения (VI, 10а) и значение р из уравнения (VI, 11) и введя обозначение р\/р\=а, получим:

и = Ек = (VI, 12)

Отсюда видно, что при всех концентрациях у=х только в том случае, если а=1, т. е. при равенстве давлений насыщенного пара обоих чистых компонентов.

На рис. VI, 3 схематически показана связь между у и х в идеальном бинарном растворе при некоторых значениях а (сплошные кривые). Следует отметить, что величина а и, следовательно, характер зависимости у от х могут сильно изменяться с температурой.

В реальных растворах уравнение (VI, 12) неприменимо и связь между у и х сложнее, чем связь, изображенная сплошными кривыми на рис. VI, 3. Кривая у—х может пересекать диагональ (пунктирная кривая на рис. VI, 3).

Сочетая уравнения (VI, 3), (VI, 106) для случаев, когда пар— идеальный газ, или уравнения (VI, За) с (VI, 9) для пара—неидеального газа, получаем для химического потенциала компонента идеального жидкого раствора уравнение:

(VI, 13)

совпадающее по форме с уравнением для химического потенциала идеальной газовой смеси. Аналогично многие термоди—*? Состав жидкости *

намическиезакономерности идеальных газовых смесей могут быть перенесены на идеальные растворы. Уравнением (VI, 13) можно заменить уравнение (VI, 106) и использовать его как исходное при изучении термодинамических свойств идеальных растворов.

Во многих случаях давления пара растворителя при малых концентрациях остальных компонентов следуют закону Рауля и в растворах, не являющихся идеальными, т. е. в

Рис. VI, з. Составы жидкости и па- сильно разбавленных раствора бинарного идеального раство- рах> ддя них> очевидно, выполняется уравнение (VI, 4), т. е. р\=р\0-—х). Одновременно

и обязательно выполняется и уравнение (VI, 10) p2=kx, где кфр\. Такие растворы называются предельно разбавленными.

Исходя из определения идеальных растворов, данного выше, можно показать (методами термодинамики), что при образовании идеальных растворов из чистых жидких компонентов теплота не поглощается и не выделяется, а объем раствора равен сумме объемов жидких компонентов (при растворении нет сжатия или расширения). Иначе говоря, энтальпия Я и объем V идеальных растворов являются аддитивными свойствами:

AV= 0;

(VI, 14)

250

t=25

у' /У

/ /

// (/

Изложенные выше свойства идеальных растворов совпадают с теми, которые можно предвидеть (см. стр. 168) для смесей компонентов с равными внутренними давлениями, молекулярные силовые поля которых (компонентов) равны и не изменяются при смешении. Таким образом, идеальные растворы обнаруживают наиболее простые соотношения как для экспериментально изучаемых свойств, так и с точки зрения молекулярных взаимодействий.

гоо

100

§ 3. Реальные растворы. Положительные и отрицательные отклонения от закона Рауля

5:

5~0

\ о

о,г о,* о,б о,в ijO -Состав, мол доля (СНз)гСО

Рис. VI, 4. Давление пара системы С6Н6—(СН3)гСО.

Закон Рауля не выполняется для реальных растворов. Парциальные давления (или летучести) этих растворов больше или меньше давлений (или летучестей) паров идеальных растворов. Отклонения от закона Рауля в первом случае называются положительными (общее давление пара больше аддитивной величины), а во втором случае—отрицательными (общее давление

страница 72
< 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
CM992A
разновидность стендов для оформления
барвиха коттеджи продажа
купить билеты на концерт сукачева

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
(22.11.2017)