химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

, получим для

идеальных растворов

RT ,

"ид. = =Г 1ПДС!

и для идеальных бинарных растворов

"ид. =

RT

ln(l — X)

(VII, 36)

(VII, 36а)

Для разбавленных растворов (#<С1) можно считать —1п(1—х)^х

и одновременно х

—, поэтому

осмотическое давление

разбавленных растворов будет равно

RT

LPA36

RTx

п2 (VII, 37)

Если n2<^n1, то практически равно объему раствора К, а

^т=с2—мольно-объемной концентрации. Окончательно получаем для разбавленных растворов

^разб. = c2RT

w2 M2V

RT

т. е. уравнение Вант-Гоффа (VII, 31). Таким образом, это уравнение справедливо только для разбавленных растворов, подчиняющихся закону Рауля. При повышении концентрации, даже если раствор подчиняется закону Рауля, т. е. идеален, уравнение (VII, 31) неприменимо, и заменяется уравнением (VII, 36), в общем же случае неидеальных растворов справедливы лишь уравнения (VII, 35) или (VII, 35а). В этом можно убедиться, сравнивая экспериментальные и рассчитанные значения осмотического давления концентрированных растворов сахарозы (табл. VII, 6).

Таблица VII,6

ОСМОТИЧЕСКИЕ ДАВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ САХАРОЗЫ ПРИ 30°С, НАЙДЕННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО И ВЫЧИСЛЕННЫЕ

Осмотическое давление, атм

Молярность рассчитанное по уравнениям

раствора

m наблюденное (VII, 31)

(VII, 35а) (V II, 36)

0,1 2,47 2, 40 2,47 2,44

1,0 27,22 20,4 27,0 24,40

2,0 58,37 35,1 58,5 48,32

3,0 95,16 45,5 96,2 71,85

4,0 138,96 55,7 138,5 94,80

5,0 187,3 64,5 183,0 117,7

Если при т=0,1 все вычисленные значения согласуются с опытной величиной, то, начиная от M= 1, только значения я, вычисленные по общему термодинамическому уравнению, хорошо согласуются с опытом. Уравнение же (VII, 36) для идеальных растворов дает величины много меньше опытных; особенно большие расхождения наблюдаются между опытными значениями и значениями, рассчитанными по уравнению Вант-Гоффа.

Давление реальных газов в обычных условиях, как правило, меньше давления идеальных газов вследствие влияния кохезион-ных сил (сил притяжения между молекулами газа). Осмотическое давление реальных растворов значительно больше осмотического давления идеального раствора. Одно это обстоятельство указывает на то, что аналогия между осмотическим и газовым давлением случайна и не имеет существенного значения.

Определение осмотического давления, данное выше, и рассуждения, приведшие к выводу уравнения (VII, 35), показывают, что осмотическое давление является тем добавочным давлением, которое увеличивает химический потенциал растворителя в растворе и этим компенсирует уменьшение химического потенциала растворителя, вызванное растворением второго компонента. Такая компенсация создает возможность равновесия раствора с чистым растворителем в особых условиях (наличия полупроницаемой перегородки).

Надо иметь в виду, что использование осмотического давления, а также методов криоскопии, эбуллиоскопии и давления пара для определения молекулярного веса растворенного вещества возможно только при отсутствии ассоциации или диссоциации растворенного вещества в растворе.

Осмос и осмотическое давление имеют огромное значение в биологических явлениях, что связано с наличием в живых организмах полупроницаемых перегородок, например клеточных оболочек.

Постоянный осмос воды внутрь клеток создает там избыточное гидростатическое давление, обусловливающее прочность и упругость тканей. Равновесное осмотическое давление клеточного сока составляет 4—20 атм.

Осмотический коэффициент. Величина осмотического давления реального раствора, как указывалось выше, больше величины осмотического давления, рассчитанного по уравнению (VII, 36) в предположении, что раствор является идеальным. Отношение между этими величинами растет с увеличением концентрации раствора, т. е. по мере того, как реальный раствор все больше отличается от идеального, т. е. отношение

ТС

ид

(VII, 38)

характеризует отклонение поведения реального раствора от поведения идеального. Эта величина называется ОСМОТИЧЕСКИМ КОЭФФИЦИЕНТОМ.

Если осмотический коэффициент ввести в уравнение (VII, 36), то, очевидно, рассчитанная по полученному таким образом уравнению величина будет отвечать осмотическому давлению реального раствора:

RT

Tt = - G In х, (VII, 39)

V\

Сравнивая это уравнение с уравнением (VII, 35), можно установить связь между осмотическим коэффициентом и коэффициентом активности:

ЯТ . RT . RT

Я =—G-rj- 1П Xt = —-jf- 1П fljL = — In Yl *1

vl Vi Vi

откуда

In 7i«te-l)ln*i (VII, 40)

Осмотический коэффициент можно связать также с коэффициентом активности та растворенного . вещества. Сочетая уравнение (VI, 36) ХСИЩГ— — «=—(1—Х)Й\ЩГ с уравнением (VII, 40), получим:

XDLN-{2 = — (1 — X){G— l)rfln(l — Х)— (1 — Х) In (1-х) DG

или при малых значениях Х, при которых — Jn(l—Х)&Х И (1—х)«1:

D In Y2 = DG + (g - 1) D In x (VII, 41)

Осмотический коэффицент g раствора и коэффициенты активности компонентов являются различными, но однозначно связанными между собой мерами отклонения раствора

страница 92
< 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
композиции цветов для свадьбы купить
Компания Ренессанс готовые винтовые лестницы купить - надежно и доступно!
кресло клио цена
компактное хранение документов дома

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)