ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
33 34
dТ/dР)
пл
< 0. Поэтому при повышении внешнего давления
температура плавления льда уменьшается.
Тема 3. Свойства разбавленных растворов
Программа
Общая характеристика растворов. Закон Рауля. Тем-
пература кипения и замерзания растворов. Системы с от-
клонениями от закона Рауля. Азеотропные смеси. Законы
Коновалова. Перегонка. Правило рычага. Закон распределе-
ния и экстракция.
Методические указания
Раствор – это гомогенная система, в которой одно ве-
щество равномерно распределено в среде другого или дру-
гих веществ. Раствор называется
идеальным, если образова-
ние его не сопровождается уменьшением или увеличением
объема, а также выделением или поглощением тепла.
Ре-
альные
растворы в связи с явлениями ассоциации, диссо-
циации, сольватации и др. не обладают упомянутыми выше
свойствами, но приближаются к идеальным, если они обра-
зованы сходными по химическому составу и физическим
свойствам веществами.
Состав раствора обычно выражают в весовых процен-
тах, в молях растворенного вещества на литр раствора (мо-
лярность) или на килограмм растворителя (моляльность), а
также в мольных долях.
Массовая доля w
i
(g
i
–количество i–го вещества в г):
w
i
= g
i
/ ∑g
i .
Мольная доля
х
i
(n
i
– количество i –го вещества в молях):
х
i
= n
i
/ ∑ n
i .
Моляльность m
i
– количество i–го компонента (в молях) в
1000 г растворителя:
m
i
= 1000 n
i/
/ g
i ./
Молярность c
i
– количество i–го компонента (в молях) в 1 л
раствора:
c
i
= n
i
/ V.
Идеальные растворы подчиняются закону
Рауля. Согласно
закону
Рауля, относительное понижение давление насы-
щенного пара растворителя пропорционально молярной до-
ле растворенного вещества:
В
A
AA
P
PP
Ν=
−
0
0
, (1-68)
где N
В
-мольная доля вещества В в растворе; Р°
А
- давление
насыщенного пара над чистым растворителем ; Р
А
- давле-
ние пара растворителя над раствором (при той же темпера-
туре).
Если раствор находится в равновесии со своим насы-
щенным паром, то выполняется условие химического рав-
новесия:
µ
р-р
А
= µ
пар
А
,
где µ
р-р
А
, µ
пар
А -
химические потенциалы компонента А в
растворе и паре.
Для идеального раствора i-го компонента справедливо
µ
i
= µ
0
+ RTlnX
i
. (1-69)
Реальные растворы по своим свойствам отличаются от
идеальных. При образовании этих растворов наблюдается
отклонение от закона Рауля. При небольших концентрациях
справедливо соотношение:
Р
А
= Р°
А
N
А
(при Т- const), (1-70)
где N
А
= n
А
/(n
А
+n
В
).
Известно, что жидкость закипает при той температуре,
при которой давление насыщенного пара сравнивается с
внешним давлением. Присутствие растворенного вещества
повышает температуру кипения раствора. Повышение тем-
пературы кипения
∆
Τ
к
пропорционально моляльной кон-
центрации растворенного вещества (С
м
):
∆Т
кип
.= Т
кип
– Т
0
кип
= К
эб
·С
м
, (I-71)
dТ/dР)пл < 0. Поэтому при повышении внешнего давления ci = ni / V. температура плавления льда уменьшается. Идеальные растворы подчиняются закону Рауля. Согласно закону Рауля, относительное понижение давление насы- Тема 3. Свойства разбавленных растворов щенного пара растворителя пропорционально молярной до- Программа ле растворенного вещества: Общая характеристика растворов. Закон Рауля. Тем- PA0 − PA пература кипения и замерзания растворов. Системы с от- = ΝВ , (1-68) P 0 клонениями от закона Рауля. Азеотропные смеси. Законы A Коновалова. Перегонка. Правило рычага. Закон распределе- где NВ-мольная доля вещества В в растворе; Р°А - давление ния и экстракция. насыщенного пара над чистым растворителем ; РА - давле- Методические указания ние пара растворителя над раствором (при той же темпера- Раствор – это гомогенная система, в которой одно ве- туре). щество равномерно распределено в среде другого или дру- Если раствор находится в равновесии со своим насы- гих веществ. Раствор называется идеальным, если образова- щенным паром, то выполняется условие химического рав- ние его не сопровождается уменьшением или увеличением новесия: объема, а также выделением или поглощением тепла. Ре- µр-р А = µпарА , р-р пар альные растворы в связи с явлениями ассоциации, диссо- где µ А , µ А - химические потенциалы компонента А в циации, сольватации и др. не обладают упомянутыми выше растворе и паре. свойствами, но приближаются к идеальным, если они обра- Для идеального раствора i-го компонента справедливо зованы сходными по химическому составу и физическим µi = µ0 + RTlnXi . (1-69) свойствам веществами. Реальные растворы по своим свойствам отличаются от Состав раствора обычно выражают в весовых процен- идеальных. При образовании этих растворов наблюдается тах, в молях растворенного вещества на литр раствора (мо- отклонение от закона Рауля. При небольших концентрациях лярность) или на килограмм растворителя (моляльность), а справедливо соотношение: также в мольных долях. РА= Р°А NА (при Т- const), (1-70) Массовая доля wi (gi –количество i–го вещества в г): где NА= nА/(n А+n В). wi = gi / ∑gi . Известно, что жидкость закипает при той температуре, Мольная доля хi (ni – количество i –го вещества в молях): при которой давление насыщенного пара сравнивается с хi = ni / ∑ ni . внешним давлением. Присутствие растворенного вещества Моляльность mi – количество i–го компонента (в молях) в повышает температуру кипения раствора. Повышение тем- 1000 г растворителя: пературы кипения ∆Τ к пропорционально моляльной кон- mi = 1000 ni// gi ./ центрации растворенного вещества (См): Молярность ci – количество i–го компонента (в молях) в 1 л ∆Ткип.= Ткип – Т0кип = Кэб·См, (I-71) раствора: 33 34
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- …
- следующая ›
- последняя »