химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

является выражением закона Генри, найденного (1803) опытным путем.

Нетрудно видеть, что уравнение (VII, 1) есть иная форма уже рассмотренного ранее (стр. 188) уравнения Генри (VI, 10) p2=kx. Так как в разбавленных растворах q2 пропорционально х:

* При значительных давлениях наблюдается отклонение от уравнения п — w* ~ « О**. 1QQQ? ^ Af,1000p

(здесь w2—масса второго компонента в объеме V л; р—плотность чистого растворителя в г/мл)у то

р2 Мх р2 ~ Мх k

откуда коэффициент Генри равен:

, Р2_ _ М81000р J_ х ~~ Mi А"

В форме, выражаемой уравнением (VI, 10), закон Генри справедлив во многих случаях до более высоких концентраций, чем в форме уравнения (VII, 1). Если для раствора газа соблюдается уравнение (VI, 10), то такой раствор, в соответствии с ранее сказанным (стр. 190), является предельно разбавленным раствором. Для него справедлив закон Рауля и все закономерности для этих растворов, рассмотренные в главе VI.

Выразим весовое количество w2 растворенного газа, находящегося во всем объеме V раствора, через объем, занимаемый газом при тех же температуре и давлении. По уравнению Клапейрона-Менделеева

м2

Подставив в уравнение (VII, 1) значение 9=^-, получим:

р ~ pV ~ RT pV ~А (V11' Ia>

Сокращая величину р и объединяя постоянные величины, получаем:

Т- = *'ж = а (VII-2>

Отношение a — vr/V, называемое коэффициентом растворимости газа, не зависит от давления (для идеальных и предельно разбавленных растворов идеальных газов). Величина а показывает, сколько объемов газа растворяется в одном объеме растзора при данной температуре (объем газа измеряется при тех же значениях Тир, при которых установилось равновесие газ-раствор).

Растворимость газа может быть выражена также в объемах газа, приведенных к 0 °С:

Величина называется коэффициентом поглощения газа и, так же как а, не зависит от давления газов (в границах применимости закона Генри).

По значению коэффициента растворимости можно найти концентрацию растворенного газа, выраженную любыми единицами. Так, например, мольная доля х растворенного газа вычисляется по формуле:

AV

x-fRT?ip-(M2-M1)x

где R—82,05 см3-атм!моль-град; р—плотность раствора (г/см3); Мг и М%—

молекулярные веса компонентов раствора. Если а<:1,5 и (Ma—M^CISO, то

вторым членом в знаменателе можно пренебречь (ошибка меньше 1%) и принятыЭ Щ

Для водных растворов (Л^—18, р~1) при["р=1 атм и 7Л=298 еС^"

X = 0,03734а

§ 2. Идеальная растворимость^газов

Идеальная растворимость газа, т. е. растворимость его в идеальном растворе, может быть вычислена по закону Рауля—Генри (для Р=1 атм), если считать приближенно газ идеальным при I атм и положить /=р2=1 атм:

& = МП = РЖ=Щ (VII, 4)

где /2—летучесть насыщенного пара сжиженного газа* при той же температуре, при которой определяется растворимость.

Из уравнения (VII, 4) вытекает, что идеальная растворимость газа не зависит от природы растворителя. Ее зависимость от давления выражается графически прямой линией.

В растворах, близких к идеальным, а тем более в растворах с положительными отклонениями давление (летучесть) растворенного газа резко возрастает с увеличением его концентрации (fl велико) и уже при малых значениях последней достигает внешнего давления (например, 1 атм).

* Если газ находится при температуре выше критической, то применение уравнения Рауля—Генри, строго говоря, невозможно. Однако, используя уравнение Клапейрона—Клаузиуса, при X=const условно экстраполируют /°

до температур выше критической.

Поэтому растворимость (выраженная в мольных долях) газов, образующих идеальные растворы или растворы с положительными отклонениями, при обычных давлениях мала. Значительно больше растворимость газов, образующих растворы с отрицательными отклонениями. Это положение иллюстрирует рис. VII, 1, из которого видно, что кривая р2 = /(лг) для раствора с положительными отклонениями от закона Рауля пересекает изобару Р=1 атм при меньших концентрациях, чем прямая р2=

= f°zx для идеального раствора, Р/(ф и тем более, чем кривая p2 = f(x) для раствора с отрицательными отклонениями. Следовательно, и растворимости газов в соответствующих растворах

В табл. VII, 1 приведены значения растворимостей некоторых газов в разных растворителях при 20 °С и 1 атм.

В первой строчке дана идеальная растворимость газа, не зависящая от природы растворителя; она вычисляется по уравнению (VII, 4). Так, например, давления насыщенного пара жидких С12 и С02 при 0 °С равны соответственно 3,66 и 56,2 атм, а летучести (/°) равны 3,44 и 38,9 атм. Отсюда получаем для

С!2 .... х = 1/3,44 = 0,290 С02 . . . . х = 1/38,9 = 0,0257

т. е. значения, приведенные в первой строке табл. VII, 1.

Таблица VII, I

Растворимость некоторых газов в разных растворителях прн 20 °С и 1 атм

Растворимость (мольные доли-10*) газов

Растворитель

Идеальная (1//г) я-Гексан .... Этиловый эфир . Циклогексан . . Четыреххлорнстый

углерод

Ксилол

Ацетон

Бензол . .

Хлороформ

Нитроб

страница 84
< 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
проектор 20000 люмен прокат
Компания Ренессанс: лестница модульная купить в москве - всегда надежно, оперативно и качественно!
купить кресло престиж
Магазин KNSneva.ru предлагает телефоны LG цена - КНС СПБ - мы дорожим каждым клиентом!

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)