химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

м состоянии, а летучесть этой жидкости была бы равна стандартной летучести f° равной в свою очередь коэффициенту k

Таким образом, летучесть fl растворенного вещества в стандартном состоянии, соответствующем условию (VI, 27), равна коэффициенту Генри для этого вещества в предельно разбавленном растворе*.

В растворе любой концентрации активность а2 растворенного компонента, его коэффициент активности т2 и парциальное давление пара связаны следующим соотношением (пар—идеальный газ):

«2 = t?V; т, = = (VI. зо)

Из уравнения (VI, 30) следует, что в интервале концентраций, соответствующем предельно разбавленному раствору, у8 = 1, как это и было постулировано в исходном выражении (VI, 27). Одновременно в соответствии с законом Рауля и уравнением (VI, 26а) коэффициент активности растворителя Ti также равен единице.

Таким образом, в предельно разбавленном растворе коэффициенты активности растворителя и растворенных веществ равны единице, если стандартные состояния выбраны: для растворителя—по уравнению (VI, 26а), для растворенных веществ—по уравнению (VI, 27).

Так как интервалы концентраций предельно разбавленных растворов могут быть весьма различны для разных систем, в общем случае используются предельные соотношения при д:2-*-0, а при нескольких растворенных веществах—при Xf-+Ot т. е.

О;

Aim*где i обозначает второй, третий и т. д. компоненты, за исключением первого компонента, для которого ^-^1.

Выше были изложены основы формального учения об активностях, причем использовалась только одна мера концентраций—мольные доли xt. Возможно сопоставление активностей компонентов с концентрациями, выраженными в других единицах. Рассмотрим и сравним три случая*.

1) Мольные доли (х):

ах — ух > х или а* = х* (VI, 31)

х ->0

2) Мольно-объемные концентрации (с):

ас — !с —* с или а* — с* (VI» 31а)

* При этом будем иметь в виду бинарный раствор и рассматривать величины для растворенного вещества (второй компонент). Индексы, указывающие компонент, отбросим.

с — 0

3) Моляльности (т):

* т или а* — т*

(VI, 316)

т -»0

Коэффициент активности у, рассмотренный выше, называется рациональным коэффициентом активности. Широко используется, особенно в применении к электролитам, коэффициент у', называемый практическим коэффициентом активности (или моляльным коэффициентом активности). Коэффициент f используется реже, он может быть назван мольным коэффициентом активности.

В концентрированных растворах все три коэффициента активности различаются по величине. В достаточно разбавленных рас-творах, где величины х, с и m для компонента пропорциональны друг другу, коэффициенты активности у, f и у' равны между собой.

Для выяснения количественной связи между этими тремя коэффициентами обратим внимание на то, что изменение химического потенциала моля компонента при переходе его нз некоторого состояния, обозначаемого индексом*, в другое состояние (без индекса) не может зависеть от выбора единицы концентрации компонента в растворе и системы расчета активностей:

(VI, 32)

Выбираем первое состояние таким, чтобы а*=х*; а*=с*; а*=т*, т. е. состояние

в растворе с очень малой концентрацией, соответствующее условиям (VI, 31). при которых л*, с* и т* пропорциональны друг другу. Из уравнения (VI, 32) следует:

ас с*

Отсюда, используя уравнение (VI, 31), получаем:

ах УХ Х*

ас fc с*

а,

'\'т

Следовательно

х

Используя определения концентраций х, с и m и отношения между ними, данные раньше [уравнения (V, 2) и (V, 2а), стр. 161], получаем (для бинарных растворов):

jc_ _ Мх + {Мг — Мг) х 1

с ~ 1000р

х _ пг ~~

с* х*

ш*

1000 ЮООро

1000

(VI, 33)

р

М1

Здесь р и р0—плотности раствора и растворителя в г/мл; Мх и М2—молекулярные веса компонентов; с—концентрация, моль/л.

^1

Для примера рассчитаем активности и коэффициенты активности qq брома в его растворах в четырех- ' хлористом углероде. Здесь можно избрать стандартное состояние для брома, как по уравнению (VI, 26), считая бром растворителем (первый способ), так и по уравнению (VI, 25), считая бром растворенным веществом (второй способ).

0,2 Ов 0,в

Состав, мел. доля Вг~

Рис. VI, 19. Давление пара Вгг над растворами ССк—Вгг.

На рис. VI, 19 изображены парциальные давления пара брома над его растворами в четы-реххлористом углероде при 25 °С. Эти растворы обнаруживают положительное отклонение от закона Рауля. Давление пара чистого брома р\—0,280 атм при 25°С,

отношение р*/х* в области разбавленных растворов (при дй=0,004—0,025) равно 0,539 атм (величина коэффициента Генри для растворов Bra в CCU). Считая пар идеальным газом, получаем стандартные летучести брома по первому способу /а= 0,280 и по второму способу /V =0,539.

Взяв любую точку на кривой парциального давления брома (рис. VI, 19): вычисляем активности аг и а2 и коэффициенты активности и у2, соответствующие двум способам стандартизации этих величин.

Например, при Хз— 0,400

страница 80
< 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
недорогие стулья для кухни купить
Рекомендуем приобрести в КНС цифровые решения - купить планшет в интернет магазине недорого - 3 минуты пешком от метро Дубровка, есть стоянка для авто.
гистология в гинекологии что это
siemens vvf42.15

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
(25.07.2017)