химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

="2 (V1,18)

Если Ш!=1000 г, то n^=wJM%=m (моляльность раствора). Подставив эти значения в уравнение (VI, 18) и полагая

wt 1000

получим:

Д7 = °^ИТ —? Em = Е -~ (VI, 19)

Величина

E=s02WZN (VI, 20)

постоянна для определенного растворителя и носит название эбуллиоскопической постоянной. Она не зависит от природы растворенного вещества. Формально эта величина равна повышению температуры кипения раствора одного моля вещества в 1000 г растворителя (т— 1) и называется также молекулярным повышением температуры кипения. В действительности, уравнение (VI, 19) перестает быть правильным при значении т, приближающемся к единице, из-за введенных математических упрощений и отклонений от закона Рауля. В табл. VI, 1 приведены значения эбуллиоскопических постоянных некоторых жидкостей.

Таблица VI, 1 Эбуллиоскопические постоянные некоторых жидкостей

Растворитель 1 кип.' А при 1 атм L кал/г Е

вычислено по (VI, 20) Е из опыта по (VI. 19)

373,2 539,7 0,513 0,529

Метиловый спирт .... 337,9 267,5 0,86 0,84

Этиловый спирт .... 351,4 204,0 1,21 1,2

329,2 122,1 1,762 1,48

307, 8 120,37 2,25 2,4

353,3 94,5 2,52 2,61—2,64

Хлороформ 334,4 59,0 3,802 3,760

Четыреххлористый угле- 5,64

род 351,7 46,4

5,5

Камфора 477.2 6,09

Уравнение (VI, 19) дает возможность вычислить молекулярный вес растворенного вещества М2, если известно повышение температуры кипения ДГ раствора определенной весовой концентрации. Метод определения молекулярного веса по уравнению (VI, 19) называется обычно эбуллиоскопией* (более точным является термин эбуллиометрия).

§ 6. Второй закон Коновалова. Азеотропные растворы

* Греческое слово «эбуллиоскопия» означает «наблюдение кипения».

Значительные положительные или отрицательные отклонения растворов от закона идеальных растворов приводят, как указывалось выше (стр. 192), к появлению максимума (рис. VI, 11) или

1 - - —

- —•—_

1 \

\ о, /

1 \

\ Г 4 А /

к/

Ж —1 А \ ? ? ?

/ ^

/ \

\ V \

J/

Р/ \ V

\ W

\ \ \1

0,2 OJ+ 0,6 0,8 Составу мол. доля CSS

е зоо

СО

J zoo

о

(1881), что экстремумы на

н и я пара (или температур

кипения) отвечают такому равновесию

раствора и насыщенного пара, при

котором составы

обеих фаз один а ков ы (второй закон Коновалова).

t=3 5,2 °С

<>

>У-Х У

У У У у

Ч. — У /

X X

\ Х

У , У > XI N

Q2 0,4 0,6 0,8 1,0 Состав, мол. доля СНС13

Рис. VI, 11. f Давление пара системы сероуглерод—мети лаль.

Рис. VI, 12. Давление пара системы ацетон—хлороформ.

Для доказательства второго закона Коновалова используем уравнение Гиббса—Дюгемаж(У, 31а). Согласно этому уравнению

(1 — х) d In pj = — xd In p2

или

dpi йръ

(1 — x) — x

V ' PI P2

откуда

* В системе ацетон—хлороформ отклонения от закона Рауля невелики, но незначительное различие давлений пара чистых жидкостей (345 мм и 290 мм)

обусловливает появление минимума общего давления.

** Изобарные диаграммы температура кипения—состав имеют обратный вид: максимуму общего давления соответствует минимум температуры кипения и наоборот.

A X PI A

Так как по закону Дальтона

Р2 = УР и р1=(1—у)р

[где (1—у) и у—мольные доли компонентов в насыщенном паре], то

х(1-у) dpt = - (i_x)y dp*

Полное давление есть сумма парциальных давлений. Следовательно:

dp = dpi -f- dpi

, |\ х(\—у)

Подставив в это равенство значение dpx из предыдущего выражения, получим

dp2

Делим обе части уравнения на dx и приводим члены в скобке к общему знаменателю:

dp {\—х)у — х(\ — у) dp2 у х dp2

dxa {\—х)у ' dx ~ (1 — х)у ' dx {a>

Точки экстремума на кривых отвечают условию dp!dx=0, т. е. должно быть:

у — х dp2

(1 — х) у ' dx

Так как dp%fdx для устойчивых* систем всегда положительно (с ростом концентрации х второго компонента всегда растет его парциальное давление рг), то предыдущее равенство может соблюдаться лишь при условии у=х. Следовательно, dpldx—Q при условии, если у—х, что доказывает второй закон Коновалова.

Уравнение (а) легко использовать и для доказательства первого закона Коновалова. Действительно, если при добавлении в раствор второго компонента (увеличивается значение х) полное давление пара увеличится, т. е. dpfdx>by то из уравнения (а) следует (так как dp%fdx>Q), что у>х, т. е. в паре концентрация компонента, повышающего давление пара, больше, чем в растворе.

По второму закону Коновалова на кривых давления пара или температуры кипения растворов, дающих экстремумы, обе кривые—кривая пара и кривая жидкости—должны касаться в точке экстремума. Соответствующие диаграммы температура кипения— состав имеют вид, показанный на рис. VI, 13 и VI, 14. Эти диаграммы можно представить как бы составленными из двух частей, каждая из которых аналогична диаграмме, показанной на рис. VI, 9.

* О неустойчивых состояниях см. стр. 367.

С раствором, состав которого отвечает э

страница 76
< 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
купить цветы на свадьбу москва
Компания Ренессанс: магазин лестницы - качественно, оперативно, надежно!
кресло персонала престиж
Магазин KNSneva.ru предлагает IV8513PZ - поставка техники в СПБ и города северо-запада России.

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
(11.12.2016)