ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
35 36
где Т
0
- температура кипения чистого растворителя, Т- тем-
пература кипения раствора; К
эб
- эбулиоскопическая посто-
янная. Эбулиоскопическая постоянная зависит только от
природы растворителя и определяется по следующей фор-
муле:
К
эб
=
1000
/
2
bcg
Aкип
MRT
∆Η
, (I-72)
где М
А
– молярная масса растворителя; ∆H
исп
- мольная те-
плота испарения чистого растворителя.
Для воды
К
эб
равна 0,52 град кг/ моль.
Для раствора, содержащего g
2
граммов растворенного
вещества, молярной массой М
2
, в g
1
граммах воды, моляль-
ность раствора рассчитывается по формуле
m =
12
2
1000
gM
g
. (I-73)
Тогда температура кипения раствора определяется по фор-
муле:
Т
кип
=
12
2
0
1000
gM
g
эб
кип
Κ+Τ , (I-74)
где Т
0
кип
- температура кипения чистой воды, значение ее
приведено в справочниках [10].
Если не известна молярная масса растворенного веще-
ства (М
2
), то ее находят по формуле:
М
2
=
1
2
1000
g
gK
кип
эб
∆Τ
, (I-75)
где ∆Т
кип
.= Т
ки
– Т
0
кип
находят экспериментальным путем.
Метод исследования, основанный на эксперименталь-
ном определении температуры кипения раствора, называет-
ся эбуллиоскопическим.
Присутствие растворенного вещества понижает
температуру замерзания раствора. Величина
∆
Τ
зам.
тоже
пропорциональна моляльной концентрации раствора (С
м
):
∆Т
зам
= Т
з
0
-Т
з
= К
зам
·С
т
, (I-76)
где К
зам
- криоскопическая постоянная; Т
0
з
- температура за-
мерзания чистого растворителя; Т
з
- температура замерзания
раствора.
Криоскопическая постоянная не зависит ни от приро-
ды растворенного вещества, ни от его концентрации, а оп-
ределяется свойствами чистого растворителя:
К
зам
=
1000
/
2
пл
Aз
MRT
∆Η
, (I-77)
М
А
- молярная масса растворителя, г/моль;
∆H
пл
- мольная теплота плавления чистого растворителя.
Ее физический смысл заключается в том, что она чис-
ленно равна ∆Т
з
раствора, моляльность которого равна 1
моль на 1 кг растворителя.
Для воды, как наиболее распространенного раствори-
теля,
К
воды
=
1000105,6009
10182,273314,8
3
322
⋅⋅
⋅⋅⋅
⋅
−
−
моль
Дж
моль
кг
град
градмоль
Дж
=
1,86
моль
кгград
⋅
.
К любым жидким смесям (идеальным и неидеальным)
применим первый закон Коновалова:
пар по сравнению с
жидкостью, находящейся с ним в равновесии, обогащен
тем компонентом, добавление которого к жидкости по-
вышает общее давление пара (или снижает температуру
кипения).
Поэтому при испарении раствора, пар является
обогащенным более летучим компонентом, а жидкость обо-
гащается менее летучим. На различие в составе пара и жид-
костей в двухкомпонентных системах основано разделение
их с помощью перегонки. Повторяя процесс перегонки,
можно получить практически чистые компоненты.
где Т0- температура кипения чистого растворителя, Т- тем- ∆Тзам = Т з0-Тз = Кзам·Ст, (I-76) 0 пература кипения раствора; Кэб- эбулиоскопическая посто- где Кзам - криоскопическая постоянная; Т з- температура за- янная. Эбулиоскопическая постоянная зависит только от мерзания чистого растворителя; Тз- температура замерзания природы растворителя и определяется по следующей фор- раствора. муле: Криоскопическая постоянная не зависит ни от приро- 2 RTкип M A ды растворенного вещества, ни от его концентрации, а оп- Кэб = , (I-72) ределяется свойствами чистого растворителя: ∆Η bcg / 1000 2 RTз M A где МА – молярная масса растворителя; ∆Hисп - мольная те- Кзам = , (I-77) плота испарения чистого растворителя. ∆Η пл / 1000 Для воды Кэб равна 0,52 град кг/ моль. МА - молярная масса растворителя, г/моль; Для раствора, содержащего g2 граммов растворенного ∆Hпл - мольная теплота плавления чистого растворителя. вещества, молярной массой М2 , в g1 граммах воды, моляль- Ее физический смысл заключается в том, что она чис- ность раствора рассчитывается по формуле ленно равна ∆Тз раствора, моляльность которого равна 1 g 1000 моль на 1 кг растворителя. m= 2 . (I-73) Для воды, как наиболее распространенного раствори- M 2 g1 теля, Тогда температура кипения раствора определяется по фор- Дж кг муле: 8,314 ⋅ 273,22 град 2 ⋅ 18 ⋅ 10− 3 g 1000 моль ⋅ град моль Ткип = Τ0 кип + Κ эб 2 , (I-74) Кводы = = − 3 Дж M 2 g1 6009,5 ⋅ 10 ⋅ 1000 моль где Т0кип - температура кипения чистой воды, значение ее приведено в справочниках [10]. град ⋅ кг 1,86 . Если не известна молярная масса растворенного веще- моль ства (М2 ), то ее находят по формуле: К любым жидким смесям (идеальным и неидеальным) K g 1000 применим первый закон Коновалова: пар по сравнению с М2 = эб 2 , (I-75) жидкостью, находящейся с ним в равновесии, обогащен ∆Τкип g1 тем компонентом, добавление которого к жидкости по- где ∆Ткип.= Тки – Т0 кип находят экспериментальным путем. вышает общее давление пара (или снижает температуру Метод исследования, основанный на эксперименталь- кипения). Поэтому при испарении раствора, пар является ном определении температуры кипения раствора, называет- обогащенным более летучим компонентом, а жидкость обо- ся эбуллиоскопическим. гащается менее летучим. На различие в составе пара и жид- Присутствие растворенного вещества понижает костей в двухкомпонентных системах основано разделение температуру замерзания раствора. Величина ∆Τ зам. тоже их с помощью перегонки. Повторяя процесс перегонки, пропорциональна моляльной концентрации раствора (См): можно получить практически чистые компоненты. 35 36
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- …
- следующая ›
- последняя »