химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

и величины равны во всех частях раствора в одном растворителе, между которыми возможно свободное перемещение компонента (отсутствие непроницаемых для компонента перегородок).

В соответствии с уравнениями (VI, 3) и (VI, За), термодинамической характеристикой компонента раствора может быть его парциальное давление pt или летучесть ft з насыщенном паре над раствором. Однако эти величины для малолетучих компонентов практически неопределимы, тогда как активность at может быть определена не только из уравнений (VI, 23) или (VI, 23а), но и другими методами, не требующими измерения давления пара (например, температуры затвердевания, электродвижущие силы). Об этих методах сказано в дальнейшем.

Метод активности в термодинамике является формальным приемом и заключается, как видно из изложенного, во введении новой функции состояния, промежуточной между химическим потенциалом и концентрацией. Он ничего не дает для понимания причин, вызывающих то или иное отклонение данного раствора от закона идеальных растворов. Однако этот метод обладает существенными положительными свойствами—упрощает формальную математическую разработку термодинамики растворов.

Как видно из уравнений (VI, 23) и (VI, 23а), активность компонента в данном растворе есть относительная летучесть (или относительное давление пара), т. е. отношение летучести при данных условиях к летучести в известном стандартном состоянии. Для стандартного состояния

летучесть равна f] (давление пара pi) и соответственно активность равна единице. В уравнениях (VI, 23) и (VI, 23а) стандартное состояние—чистый жидкий компонент при той же температуре. Однако очень часто приходится выбирать иные стандартные состояния, так как большое число веществ в широком интервале температур существует в твердом состоянии и, кроме того, как уже было сказано, давления насыщенного пара компонента часто ничтожно малы при доступных опыту условиях.

На рис. VI, 18 представлены изотермы at—xi для некоторых растворов, полученные путем расчета по значениям парциальных давлений пара компонентов этих растворов, которые были раньше приведены на рис. VI, 2, 4, 5. Как видно из рис. VI, 18, в идеальных растворах ai=xi в соответствии с законом Рауля— Генри (рис. VI, 18, <з), при положительных отклонениях а,>я, [рис. VI, 18, б, система С6Нв—(СН3)2С01, а при отрицательных отклонениях а(-<л:г- [рис. VI, 18, в, система (С2Н6)20—СНС13].

0,2 OA 0,6 0J3 1,0 0 0,2 OA 0,6 0,8 1,0 О 0,2 OA 0,6 0,8 1,0 —Мол. доля С2Н4Вг2 —*-МОА доля (СН3)2С0 —Мол. доля СНС13

Состав

а о 6 '

Рис. VI, 18. Активности компонентов бинарных растворов:

а—СдНбВгг—С2Н4ВГ2 (идеальный раствор); б—QHg—(СНз)2СО (положительные отклонения); в— (СгНз^О—СНОз (отрицательные отклонения).

Широко используемой мерой отклонения свойств раствора от свойств идеального раствора той же концентрации является отношение называемое коэффициентом активности компонента Т/.

Т/ = .2- = -?—= (VI, 25)

Для идеальных растворов т*=1; при наличии положительных

отклонений 7(> 1 (р;>р°д:(.); в случае отрицательных отклонений

7,< 1 (piKp'iXi). В предельно разбавленных растворах, где применим закон Рауля, коэффициент активности растворителя также равен единице:

n*~rfx- Т* = J!i - р* ._ J (VI, 26)

Pi—Pixv 'I Х* р°х*

Индекс* указывает на предельно разбавленный раствор.

Коэффициент активности растворенного вещества у2 в предельно разбавленном растворе—постоянная величина (не зависит от концентрации), но он не равен единице, а больше или меньше единицы, если в качестве стандартного состояния растворенного компонента избрана также чистая жидкость:

Т* = 4С -?V 4 = const 52 1 (VI, 26а)

Поскольку многие вещества существуют при обычных температурах лишь в твердом состоянии, вычисление значений а2 и fa для них по уравнению (VI, 25) невозможно. Поэтому для растворенных веществ следует искать другие методы нормирования активности (выбор величины fl). Для этого используют свойства предельно разбавленного раствора относительно второго компонента, а именно—применимость закона Генри (коэффициент Генри—постоянная величина), и постулируют:

HmT,= tf = lim-?- = 4 = 1 (VI, 27)

Найдем величину стандартной летучести /?, соответствующую условию (VI, 27). По уравнению (VI, 23а):

а - А

"2 — f° '2

Для раствора, пар которого является идеальным газом, но стандартное состояние компонента—не чистый жидкий компонент, а какое-либо другое:

в, = 4г (VI, 28)

'2

Сравнивая уравнения (VI, 28) и (VI, 26а) и полагая, в соответствии с условием (VI, 27), что в предельно разбавленных растворах а2=х*, получаем для fl (постоянной при заданной температуре величине) выражение:

? = ^ = 4==^ = &

°* где коэффициент Генри.

* Стандартное состояние растворенного вещества в данном случае—это неосуществимое состояние чистого второго компонента, определяемое конечной, экстраполированной точкой прямой p*=kx*. При л:*=1 значение р* равнялось бы давлению пара над второй жидкостью в этом неосуществимо

страница 79
< 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
розы синие купить
Рекомендуем компанию Ренесанс - лестница в доме металлическая - всегда надежно, оперативно и качественно!
престиж самба кресло
вещи на склад

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
(10.12.2016)