Методическое пособие к лабораторному практикуму по физической химии (Часть 1. Химическая термодинамика). Маршаков И.К - 50 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

50
Если положительные отклонения парциальных давлений пара раствора от
закона Рауля велики и превосходят некоторую критическую величину, то
возникает расслаивание раствора на две несмешивающиеся жидкие фазы разного
состава, т.е . в определённом интервале концентраций гомогенный раствор
неустойчив. Эта неустойчивость связана с тем, что парциальное давление пара
компонента , а следовательно , и его химический потенциал в некотором интервале
концентраций падают с увеличением мольной доли компонента в растворе .
Равновесие фазы в таком случае невозможно и наблюдается явление
ограниченной взаимной растворимости двух жидкостей.
Жидкие трёхкомпонентные системы могут состоять как из компонентов,
образующих растворы любого состава, так и взаимно ограниченно растворимых
компонентов. В последнем случае на диаграмме состояния появляется область
расслаивания. Добавление третьего компонента может увеличивать или
уменьшать взаимную растворимость компонентов бинарной смеси. Если
вводимое вещество растворяется в обоих компонентах, то взаимная
растворимость последних увеличивается. Напротив, добавка вещества,
нерастворимого в одном из компонентов, понижает их взаимную растворимость.
Так же, как и в двухкомпонентных системах, взаимная растворимость трёх
компонентов зависит от температуры, и в некоторых случаях при
соответствующей критической температуре наступает взаимная неограниченная
растворимость всех трёх компонентов.
Работа 1
ДВУХКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ С ОГРАНИЧЕННОЙ
РАСТВОРИМОСТЬЮ В ЖИДКОМ СОСТОЯНИИ
(СИСТЕМА ФЕНОЛ – ВОДА)
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
При ограниченной взаимной растворимости компонентов в области
определённых температур и составов смесь распадается на два слоя. При
изменении состава или температуры можно достигнуть состояния однородной
смеси. Ограниченную растворимость в двухкомпонентной системе можно
наблюдать на примере системы анилин C
6
H
5
NH
2
– вода Н
2
О (рис. 1). Если к
определенному количеству воды при постоянной температуре Т прибавлять
небольшие порции анилина, то сначала будет образовываться однофазный
ненасыщенный раствор анилина в воде . При определенном соотношении воды и
анилина наступает насыщение вода анилином (точка С). Дальнейшее
добавление анилина вызывает появление второго слоя – насыщенного раствора 
                                                                                              50
     Е сли по ло ж ите льные о тк ло не ния парциальных давле ний пара раство ра о т
зак о на Рауля ве лик и и пре во схо дят не к о то рую к ритиче ск ую ве личину, то
во зник ае т расслаивание раство ра на две не сме шиваю щ ие ся ж идк ие фазы разно го
со става, т.е . в о пре де лённо м инте рвале к о нце нтраций го мо ге нный раство р
не усто йчив. Э та не усто йчиво стьсвязана с те м, что парциально е давле ние пара
к о мпо не нта, а сле до вате льно , и е го химиче ск ий по те нциал в не к о то ро м инте рвале
к о нце нтраций падаю т с уве личе ние м мо ль
                                             но й до ли к о мпо не нта в раство ре .
Равно ве сие    фазы в так о м случае           не во змо ж но   и   наб лю дае тся явле ние
о граниче нно й взаимно й раство римо сти двух ж идк о сте й.
      Ж идк ие трёхк о мпо не нтные систе мы мо гут со сто ять к ак из к о мпо не нто в,
о б разую щ их раство ры лю б о го со става, так и взаимно о граниче нно раство римых
к о мпо не нто в. В по сле дне м случае на диаграмме со сто яния по являе тся о б ласть
расслаивания. Д о б авле ние тре тьего к о мпо не нта мо ж е т уве личивать или
уме ньшать взаимную раство римо сть к о мпо не нто в б инарно й сме си. Е сли
вво димо е ве щ е ство раство ряе тся в о б о их к о мпо не нтах, то взаимная
раство римо сть по сле дних уве личивае тся. Н апро тив, до б авк а ве щ е ства,
не раство римо го в о дно м из к о мпо не нто в, по ниж ае т их взаимную раство римо сть.
Т ак ж е , к ак и в двухк о мпо не нтных систе мах, взаимная раство римо сть трёх
к о мпо не нто в зависит о т те мпе ратуры, и в не к о то рых случаях при
со о тве тствую щ е й к ритиче ск о й те мпе ратуре наступае т взаимная не о граниче нная
раство римо стьвсе х трёх к о мпо не нто в.

                                           Раб о та 1

               Д В У Х КО М П О НЕ НТНЫ Е С И С ТЕ М Ы С О Г Р А НИ ЧЕ ННО Й
                  Р А С ТВ О Р И М О С ТЬ Ю В Ж И Д КО М С О С ТО ЯНИ И
                                  (С И С ТЕ М А ФЕ НО Л – В О Д А )

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

       При о граниче нно й взаимно й раство римо сти к о мпо не нто в в о б ласти
о пре де лённых те мпе ратур и со ставо в сме сь распадае тся на два сло я. При
изме не нии со става или те мпе ратуры мо ж но до стигнутьсо сто яния о дно ро дно й
сме си. Ограниче нную раство римо сть в двухк о мпо не нтно й систе ме мо ж но
наб лю датьна приме ре систе мы анилин C6H5NH2 – во да Н 2О (рис. 1). Е сли к
о пре де ле нно му к о личе ству во ды при по сто янно й те мпе ратуре Т приб авлять
не б о льшие по рции анилина, то сначала б уде т о б разо вываться о дно фазный
не насыщ е нный раство р анилина в во де . При о пре де ле нно м со о тно ше нии во ды и
анилина наступае т насыщ е ние           во да анилино м (то чк а С). Д альне йше е
до б авле ние анилина вызывае т по явле ние вто ро го сло я – насыщ е нно го раство ра

Страницы