химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

за в насыщенном растворе. Подставив это выражение в уравнение (VII, П) и заменив в обеих частях х иа In х, получим искомую зависимость растворимости газа от температуры:

\-~дТ-)р, и.о. _/<НПМ '

В том случае, когда Q = 1, т. е. для идеальных растворов (во всем интервале концентраций) и предельно разбавленных растворов (в интервале концентраций, в котором применим закон Геири):

/ д In х \ Q

ГдаНр.-Е.-ТЙ» (VII'12A)

Интегральное выражение зависимости растворимости от температуры для идеальных и предельно разбавленных растворов имеет простой вид, при условии постоянства Qai

х" Ыт"-т)

in -Р- = —pj»T" 13)

§ 4. Влияние ТРЕТЬЕГО компонента иа РАСТВОРИМОСТЬ газов

Присутствие в растворе третьего компонента влияет иа растворимость газов. Так, в солевых растворах растворимость газов, как правило, меньше, чем в чистом виде*. Например, коэффициент растворимости (а) хлора при 20 еС в чистой воде и в 26%-иом растворе NaCl равен соответственно 2,3 и 0,3.

Зависимость растворимости газа в водном растворе соли от концентрации соли о выражается формулой И. М. Сеченова (1892).

lg~- = — ke (VII, 14)

* Уменьшение растворимости в присутствии солей называется высаливанием. Оно наблюдается ие только для газов, ио и вообще для неэлектролитов,

где х и хщ—соответственно мольная доля газа в солевом растворе с концентрацией соли с и мольная доля в растворе в чистой воде (при одинаковых давлении газа и температуре); k—константа, характерная для даииой соли.

Высаливающее влияние отдельных иоиов растет с их зарядом и уменьшается с увеличением радиуса. Оио объясняется в основном тем, что иоиы притягивают молекулы воды и не притягивают иеполярные и слабо поляризуемые молекулы малорастворимых газов, в результате чего проявляется эффект «высаливания» молекул газа из раствора, увеличивается летучесть растворенного газа, т. е. растет положительное отклонение от закона Рауля и падает растворимость.

§ 5. Совместная растворимость нескольких газов

При небольших давлениях (в области закона Генри) компонент газовой смеси растворяется в жидкости независимо от других компонентов (в соответствии со своим парциальным давлением и коэффициентом растворимости).

Состав растворенной газовой смеси отличается от состава газовой смеси над раствором. Относительное содержание более растворимых газов в растворе будет больше, чем в газовой смеси.

Подсчитаем для примера, как изменится соотношение между азотом, кислородом и аргоном при растворении воздуха (78,06% Nz, 21,00% Оа, 0,94% Аг) в воде при 0 °С. Коэффициенты растворимости этих газов в воде при 0 °С имеют следующие значения:

= 0,0235; а = 0,0489; аДг = 0,0578

Умножив коэффициенты растворимости иа парциальные давления, получим в соответствии с уравнением (VII, 2):

*ipi— у у А/

отсюаа

4*4 : Л0/02 : VAr = Ч : ПОг : ПАт = %2 : *02 : *Аг

При атмосферном давлении воздуха парциальные давления в нем равиьп pN =0,7806; рОа=0,21 и рАг=0,0094 атм.

2 Произведя умножение этих величии на коэффициенты растворимости, получим величины, пропорциональные мольным долям компонентов в растворенном воздухе:

(ар)^ = 0,7806-0,0235 = 0,01834 (ap)0g = 0, 2100-0,0489 = 0,01027 (ар)Ат = 0,0094-0,0578 = 0,000543

Рассчитав объемные проценты газов, найдем, что в растворенном воздухе содержится 62,9% Nz> 35,3% 02 и 1,8% Аг, т. е. воздух обогатился кислородом и аргоном.

Если извлечь растворенный в воде воздух путем кипячения и вновь частично растворить его, то произойдет новое обогащение смеси газов кислородом. Нетрудно подсчитать, что после 6 циклов газовая смесь будет содержать более 90% кислорода (ио количество ее будет, конечно, незначительно по сравнению с начальным).

DLNXJPIT

Для идеальных растворов, аналогично уравнению (VII, 12а),

получим*

Здесь я—растворимость твердого вещества; Q2—теплота растворения моля вещества в насыщенном растворе [см. уравнение (II, 7), стр. 71].

Растворение твердого вещества в жидкости можно представить как два последовательно протекающих процесса: 1) плавление твердого вещества и 2) смешение двух жидкостей. В случае идеальных растворов теплота второго процесса равна нулю и величина

Q2 равна теплоте плавления твердого вещества: Q2^A2, ПЛ.~ Д#2, ПЛ. И не зависит от выбора растворителя. Следовательно:

MM--4s- (VII-166>

* Это уравнение в несколько иной форме было предложено И. Ф. Шредером (1890) для растворимости малорастворимых веществ (предельно разбавленные растворы); оно называется логарифмикой Шредера.

Уравнение (VII, 166) может быть получено более просто путем использования уравнения (VI, 24): 112=р*-г-/?Ппа2 и уравнения Гиббса—Гельмгольца (IV, 19а): ^G= ^HJrT^~r ^G)

В самом деле, из уравнений (VII, 15) и (VI, 24) получим:

Н. НАС. — = К + ЯТ 1па2, НАС. — ИТ = 0

т. е.ЯЛШ2, НАС. = Л — = №° (VII, 1 7)

Если при расчете а2 в качестве стандартного состояния второго компонента принята чистая жидкость, то р.* соответствует этому состоянию, a AG=u.2,t—И-2 равно изменению функции G для плавлен

страница 86
< 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
коробка с цветами и мака
Фирма Ренессанс лестницы для чердака - доставка, монтаж.
стул 128
склад хранения личных вещей свао

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)