Методическое пособие к лабораторному практикуму по физической химии (Часть 1. Химическая термодинамика). Маршаков И.К - 37 стр.

UptoLike

37
потенциала растворителя в растворе приводит к понижению давления пара
компонентов раствора и, в свою очередь, к понижению температуры замерзания
раствора и повышению его температуры кипения.
Работа 1
КРИОСКОПИЯ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Свойства, которые зависят от концентрации растворенных веществ , но не их
химической природы, называются коллигативными . Таких свойств три:
осмотическое давление растворителя, относительное понижение давления
насыщенного пара растворителя и, соответственно , повышение температуры
кипения или понижение температуры замерзания раствора.
Рассмотрим, как соотносятся между собой коллигативные свойства.
Давление пара растворителя понижается при растворении в нем нелетучего
вещества. При температуре замерзания давление насыщенного пара над
раствором и чистым твердым растворителем должны быть равны. На рис. 1.
приведены зависимости давления насыщенного пара над растворами и над
чистым растворителем в твердом и жидком состоянии.
Р
C D E
Р
атм
В ∆Τ
кип
А
F
Т
2
Т
1
Т
о
Т
∆Τ
1
∆Τ
2
А D - для разбавленного раствора неэлектролита ; Т
1
- температура замерзания
этого раствора; FE - для разбавленного раствора электролита ; T
2
- температура
замерзания этого раствора.
Температура, при которой начинается кристаллизация, для раствора,
содержащего нелетучее растворенное вещество , ниже, чем для чистого
растворителя. Для разбавленных растворов понижение температуры
кристаллизации пропорционально концентрации растворенного вещества.
T
зам
= K m, (1)
Рис.1.
FВ -
зависимость
p = f(T)
над
чистым
твердым
растворителем;
Т
о
-
температура
его замерзания
(плавления), ВС
аналогичная
зависимость для
чистого жидкого
растворителя,
                                                                                         37
по те нциала раство рите ля в раство ре приво дит к по ниж е нию давле ния пара
к о мпо не нто в раство ра и, в сво ю о че ре дь, к по ниж е нию те мпе ратуры заме рзания
раство ра и по выше нию е го те мпе ратуры к ипе ния.

                                        Р аб о
                                             та 1

                                    КР И О С КО П И Я

                       О БЩ АЯ ХАР АК ТЕР И СТИ К А Р АБОТЫ

      Сво йства, к о то рые зависято тк о нце нтрации раство ре нных ве щ е ств, но не их
химиче ск о й приро ды, называю тся к о ллигативными. Т ак их сво йств три:
о смо тиче ск о е давле ние раство рите ля, о тно сите льно е по ниж е ние давле ния
насыщ е нно го пара раство рите ля и, со о тве тстве нно , по выше ние те мпе ратуры
к ипе нияили по ниж е ние те мпе ратуры заме рзанияраство ра.
      Рассмо трим, к ак со о тно сятся ме ж ду со б о й к о ллигативные сво йства.
Д авле ние пара раство рите ля по ниж ае тся при раство ре нии в не м не ле туче го
ве щ е ства. При те мпе ратуре заме рзания давле ние насыщ е нно го          пара над
раство ро м и чистым тве рдым раство рите ле м до лж ны б ытьравны. Н а рис. 1.
приве де ны зависимо сти давле ния насыщ е нно го пара над раство рами и над
чистым раство рите ле м в тве рдо м и ж идк о м со сто янии.
                 Р
                                                                       Рис.1.
                                                    C   D    E
         Р атм
                                                                       FВ                 -
                                                                       зависимо сть
                           В                         ∆Τк ип            p = f(T)         над
                                                                       чистым
                    А                                                  тве рдым
               F
                                                                       раство рите ле м;
                                                                       Т о - те мпе ратура
                                                                       е го заме рзания
                Т2     Т1 То                                       Т (плавле ния), В С
                        ∆Τ1                                            –     анало гичная
                                                                       зависимо сть для
                   ∆Τ2                                                 чисто го ж идк о го
                                                                       раст
А D - для разб авле нно го раство ра не эле к тро лита ; Т 1 - те мпе рат ураво рите ля
                                                                                заме рз,ания
это го раство ра; FE - для разб авле нно го раство ра эле к тро лита; T2 - те мпе ратура
заме рзанияэто го раство ра.

       Т е мпе ратура, при к о то ро й начинае тся к ристаллизация, для раство ра,
со де рж ащ е го не ле туче е раство ре нно е ве щ е ство , ниж е , че м для чисто го
раство рите ля. Д ля разб авле нных          раство ро в     по ниж е ние те мпе ратуры
к ристаллизации про по рцио нально к о нце нтрации раство ре нно го ве щ е ства.
                                      ∆Tзам = K ⋅ m,                                 (1)