Физические основы общей химии. Балданова Д.М - 13 стр.

      Раствор является минимум двухкомпонентной системой                     °°       °°°              °°°        °°°
(1 – растворитель и 2 – растворенное вещество). Состав его в                 °°       °°°              °°°             °
мольных долях выражается как                                                 ° °°     ° °°   24 часа   °°°°°      °°°°
                        N1 + N 2 = 1 .                                       °°°°     °°°°             °°°°                ∆р
      Мольная доля N 2 наряду с нормальностью раствора Сн,                                             °°°°°
титром раствора Т и массовой долей ω является одним из спосо-                Р-ль     Р-р              Р-ль       Р-р
бов выражения концентрации растворов. Для бинарных раство-
ров, состоящих из растворителя и растворенного вещества, она               Рис. 2. Схема возникновения перепада давления
определяется следующими выражениями:                                                       по закону Рауля

                                                                       Имеется сосуд, в который помещена перегородка, разде-
                        n1              n2
                N1 =          и N2 =          ,                  ляющая чистый растворитель (слева) и раствор (справа). В газо-
                     n1 + n 2        n1 + n 2                    вой фазе находится полупроницаемая мембрана, пропускающая
где n1 − число молей растворителя, n 2 − число молей             только молекулы растворителя в обоих направлениях. Число
растворенного вещества.                                          молекул растворителя в левой части над растворителем больше,
      Для разбавленных растворов n1 >> n 2 , тогда               чем в правой части над раствором, т.е. p 0 > p . Поэтому молеку-
                                                                 лы растворителя из газовой фазы через полупроницаемую мем-
                             n1        n
                      N1 =    0
                                и N 2 = 20 .                     брану переходят в правую часть установки. При этом такое же
                             n1        n1                        число молекул переходит из жидкого растворителя в газовую фа-
     То есть можно пренебречь значением n 2 в знаменателях и     зу. Через определенное количество времени (∼1 сутки) уровень
принять, что                                                     жидкости в левой части установки уменьшается, а в правой части
                                                                 увеличивается. Возникает перепад давления:
                     n M = n1 + n2 = n10 .
                                                                                          Дp = p 0 − p .
     Тогда
                                                                       Иначе, раствор действует как гидравлический насос. Дан-
                 n2 = N 2 ⋅ n10 и n1 = N 1 ⋅ n10 .               ная разность между давлениями насыщенного пара растворителя
     Для чистого растворителя N 1 = 1 ; давление насыщенного     над раствором и растворителем объясняется законом Рауля, со-
пара над ним − p 0 ; давление насыщенного пара над раствором −   гласно которому относительное понижение давления насыщен-
                                                                 ного пара растворителя над раствором (∆р) пропорционально
p.
      Давление паров над чистым растворителем всегда больше,     молярной доле растворенного вещества ( N 2 ):
чем над раствором. Схематически это можно представить в виде                                 p0 − p
рисунка 2.                                                                                          = N2 .                 (2.1)
                                                                                               p0
                                                                       Из уравнения (2.1) следует, что с увеличением содержания
                                                                 растворенного вещества давление пара растворителя над раство-
                                                                 ром уменьшается.

                                22                                                              23