химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

творе, т. е. y(=const и при данной температуре в каждой из жидких фаз

Г1. = Ь + RT I" ТН -Г RT \пх3 = p* + RT \пх3

Отсюда аналогично уравнению (VI, 39):

In |- = ^3 ~/3 = / (Т) (VI, 39а)

Таким образом, отношение мольных долей или, более точно, отношение активностей вещества, растворенного в двух слоях, является постоянным при постоянной температуре.

Если растворы достаточно разбавлены и подчиняются уравнениям предельно разбавленных растворов, то коэффициент распределения может быть также выражен через мольно-объемные концентрации (например моль/л):

4^ Краен. (VI, 406)

Это соотношение найдено впервые Бертло и Юнгфлейшем (1872) для распределения галогенов между водой и сероуглеродом.

При введении достаточного количества растворенного вещества в двухслойную систему получаются два равновесных насыщенных раствора. Насыщение обоих слоев наступает одновременно, так как равные между собой химические потенциалы растворенного вещества в обоих растворителях одновременно делаются равными химическому потенциалу чистого растворяемого вещества.

Если оба слоя насыщаются при настолько малых концентрациях растворенного вещества, что еще можно принять активности равными концентрациям (а=х) и выражать коэффициент распределения через мольно-объемные концентрации, то можно записать

^ = с4^=К^сп. {VI, 41)

ся сз, иас.

откуда получаем:

^4- = -$-. (VI, 42)

''З, нас. с-з, пас.

Таким образом, в разбавленных растворах концентрации растворенного вещества в обоих слоях должны составлять одну и ту же долю концентраций соответствующих насыщенных растворов, если насыщенные растворы тоже достаточно разбавлены.

Закон Генри pt—kxif' описывающий распределение в системе газообразная фаза—жидкая фаза, можно рассматривать как частный случай более общего закона распределения (закона Генри—Дальтона), найденного на основе равенства химических потенциалов вещества в двух различных фазах.

Закону Генри—Даль тона также соответствует общая формулировка, данная Нернстом в 1890 году и справедливая для

разбавленных растворов: распределение каждого из растворенных веществ между двумя фазами определяется индивидуальным коэффициентом распределения, величина которого не зависит от присутствия других веществ.

Путем измерения коэффициентов распределения можно определять активности растворенного вещества. Для этого приготовляют ряд растворов с различным содержанием исследуемого вещества в системе из двух несмешивающихся растворителей—одного, в котором нужно найти активность растворенного вещества, и второго, в котором эти активности известны при разных концентрациях. После установления равновесия измеряют концентрации х% и х% растворенного вещества в каждой из обеих фаз всех приготовленных растворов.

Находят соответствующие значения отношений x'Jx^ и строят график зависимости этого отношения от концентрации третьего компонента во втором растворителе. Экстраполируя полученную линию до концентрации, равной нулю, т. е. до пересечения с осью ординат, получают предельное значение Красп>, т. е. константу распределения для бесконечно разбавленных растворов. В таких растворах отношение активностей равно отношению концентраций растворенного вещества. Поэтому величина коэффициента распределения, найденного таким путем, равна отношению активностей, которое должно сохраняться постоянным при любых концентрациях. Зная это отношение и величины активностей растворенного вещества во втором растворителе, можно найти активность растворенного вещества в первом растворителе при всех исследованных концентрациях.

В качестве примера вычислим коэффициент активности хлорной ртути в ее водном растворе, пользуясь следующими опытными данными по распределению хлорной ртути между водой и бензолом (сНг0 и сс&щ — концентрации HgGla в воде и бензоле):

сНзО > моль$л . . , .

сс6нв . МОАЬ?л

Красп. = сНао^ СС6Н6

0,001845 0,00369 0,00728 0,0648 0,1578 0,2866 0,000155 0,00031 0,000618 0,00524 0,01222 0,0210 11,90 11,90 11,90 12,35 12,90 13,61

Из этих данных видно, что при малых концентрациях HgCla в растворах Красп.— const= 11,9. Следовательно, этой величине будет равно и отношение активностей HgCb в обеих жидких фазах (т. е. аИ ^а^ и = 11,9) при любых концентрапиях. Можно считать растворы HgCb в бензоле (неполярная жидкость) при указанных концентрациях близкими к предельно разбавленным и положить аСбНб~сСбШ" Т°гда Для активности HgCla в водном растворе, концентрация в котором, например, равна 0,2866 моль/л, получаем:

а

Нао

= 11,9-0,

= 11,9-С.

= 11,9-0,021 = 0,25

а для коэффициента активности

Н20

НгО

Н20 г

0,25 = 0,2866

= 0,872

Аналогично можно найти значения коэффициента активности в водных растворах HgCla и при других концентрациях.

§ 10. Экстракция из растворов

Из закона распределения вытекает, что вещество, растворенное в одном растворителе, можно извлечь из раствора, добавляя к нему второй растворитель, не смешивающийся с первым. Такое извлечение растворенного вещества нз р

страница 82
< 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
мини ноутбук купить недорого
купить ноутбук для работы в офисе
Купить коттедж в Новомосковском автономном округе с отделкой
клапан дымоудаления клад-3-с-600

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
(18.11.2017)