химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

давление в сосуде 1, можно заставить воду переходить из сосуда / во внешний сосуд 2. При этом концентрация раствора в сосуде / будет возрастать до тех пор, пока не достигнет значения, соответствующего увеличенному давлению; установится новое равновесие между раствором и растворителем.

Таким образом, равновесию между раствором заданной концентрации и чистым растворителем, разделенными полупроницаемой перегородкой, соответствует определенное гидростатическое давление в сосуде с раствором. Это давление равно осмотическому давлению и отличается от него только знаком.

Поскольку реально измеряемой величиной является именно гидростатическое давление, можно и само осмотическое давление определить, как дополнительное давление, которое необходимо приложить к раствору, чтобы предотвратить поступление в него (или удаление из него) растворителя через полупроницаемую перегородку.

Пфефер, пользуясь осмометром с полученной им полупроницаемой перегородкой из Cu2Fe(CN)e, измерил (1877) осмотическое давление водных растворов тростникового сахара. Основываясь на данных Пфефера, Вант-Гофф показал (1886), что в разбавленных растворах зависимость осмотического давления от концентрации раствора совпадает по форме с законом Бойля—Мариотта для идеальных газов. В позднейших, более точных исследованиях это положение было подтверждено, а также были точно измерены осмотические давления в концентрированных растворах, сильно превышающие давление идеальных газов.

В табл. (VII, 4) приведены данные Беркли и Хартли (1906— 1909) для осмотического давления -к растворов тростникового сахара и глюкозы при 0 °С. Там же приведены значения объема V, заключающего один моль растворенного вещества, и величины произведения KV, которые для растворов с концентрациями с< <0,3 моль/л равны постоянной величине 22,6 л-атм}моль.

Эта величина очень близка к значению pV для идеальных Газов, равному 22,413 л-атм. При более высоких концентрациях i:V растет.

Зависимость осмотического давления разбавленных растворов от температуры показана в табл. VII, 5, из которой видно, что осмотическое давление пропорционально абсолютной температуре.

Если вычислить значение

Таблица VII, 5

величины TCV/T для объема раствора, содержащего один моль растворенного вещества, то окажется, что nV/T~ ?=0,0827 л атм/моль-град, т. е. эта величина в пределах точности измерения осмотического давления равна газовой постоянной {R=0,08205 л ? атм/моль • град).

растворов охваРассмотренные закономерности осмотического давления разбавленных тываются уравнением Вант-Гоффа:

* = cRT (VII. 31)

где Щ

" V M%V '

Таким образом, осмотическое давление разбавленных растворов численно равно тому давлению, которое производило бы то же число молекул растворенного вещества, если бы оно в виде идеального газа занимало при данной температуре объем, равный объему раствора.

Найденное Вант-Гоффом близкое сходство между уравнениями для осмотического давления разбавленных растворов и для давления идеальных газсв послужило основой для широко распространенного в конце XIX и начале XX века представления об осмотическом давлении, как результате ударов молекул растворенного вещества о полупроницаемую перегородку. Это представление как неправильное было оставлено.

§ 12. Термодинамика осмотического давления

Растворитель и раствор, разделенные полупроницаемой перегородкой и находящиеся в равновесии, представляют две фазы, один из компонентов которых, свободно проходящий из одной фазы в другую, должен иметь в обеих фазах равные химические потенциалы. В чистом растворителе его химический потенциал при постоянных температуре и внешнем давлении Р1 постоянен. В растворе же его значение р^ изменяется с изменением мольной доли xL и давления Ps (последнее складывается из первоначального давления и дополнительного гидростатического давления в растворе, равного осмотическому давлению). Это изменение можна найти, дифференцируя равенство \II=\I° по ХХ и по Р2, учитывая,, что 4*°=0:

т.

но

ДЮ IDV \ (VII, 33)

1см. уравнения (IV, 16) и (V, 19)]. Согласно уравнению (VI, 24)

№L-*r(**r-L (VI,'34)

Сочетая уравнения (VII, 33), (VII, 34) и (VII, 32), получим:

И

Считая K^const, интегрируем от состояния чистого растворителя: хГ^=1 (%— 1) и Р2=Р1 до концентрации и давления

Р2—Р1= тг = — lnfl! (VII, 35)

Так как в соответствии с уравнением (VI, 23)

а - ?l "1 — г

PI

ТО

* = —-5Lln-?}. (VII, 35a)

VI PI

где px и —соответственно давления насыщенного пара над раствором и над чистым растворителем.

Уравнения (VII, 35) и (VII, 35а) являются общими термодинамическими уравнениями для осмотического давления.

Отметим, что тг пропорционально In pjp[, этой же величине пропорциональны величины А Г повышения температуры кипения и понижения температуры затвердевания раствора 1ом. уравнения (VI, 16) и (VII, 20а)], которые, таким образом, оказываются пропорциональными осмотическому давлению. Подставив в уравнение (VII, 35а) значение pi/pj по уравнению Рауля

страница 91
< 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
курсы автокад на юго-западной
сколько стоит узи печени и желчного пузыря
художник оформитель обучение
билеты на концерт 3 декабря в кремое

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
(04.12.2016)