Неорганическая химия. Часть 1. Теоретические основы химии. Николаева Р.Б. - 107 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

107
12.2. ДАВЛЕНИЕ ПАРА НАД РАСТВОРОМ
Над водным раствором твердого нелетучего вещества пар состоит только из
молекул воды. Однако давление этого пара будет
меньше, чем над чистой водой
(при той же температуре). Это можно объяснить следующим.
В системе «чистая вода – пар» скорость выхода молекул из жидкой фазы (
υ)
становится равной скорости их входа из газовой фазы снова в жидкую (
υ) при оп-
ределенном
(равновесном) давлении
0
p . Оно называется насыщенным давле-
нием
пара над чистым растворителем.
Если в воде растворить вещество (нелетучее), то его частицы, равномерно
распределившиеся по всему объему жидкой фазы,
займут часть мест и на ее по-
верхности. Как следствие,
υ уменьшится, а υ останется прежней, т.е. получим
υ>υ . Поэтому часть пара сконденсируется и, значит, его новое равновесное давле-
ние над раствором будет
меньше.
Очевидно, чем больше концентрация растворенного вещества, тем меньше
равновесное давление пара над раствором. Это явление отражено в
законе Рауля.
Одна из его формулировок: давление пара над раствором нелетучего вещества в
летучем растворителе (например, сахара в воде) прямо пропорционально молярной
доле
растворителя.
Вторая формулировка:
относительное понижение давления пара над рас-
твором (по сравнению с чистым растворителем) равно молярной доле
растворен-
ного вещества:
)nn/(np/p
00
+=∆ .
Давление пара над растворителем, а значит, и над раствором зависит от тем-
пературы. Эту зависимость можно видеть на
диаграммах состояния однокомпо-
нентной (растворитель) и двухкомпонентной (раствор) систем (рис. 7 и 8).
12.3. ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Диаграмма состояния вещества или смеси веществ показывает, какие фазы
находятся в равновесии при данных параметрах системы: p, V, Т и x, где x – это одно
или несколько веществ (независимых компонентов).
Независимыми компонентами
называются индивидуальные вещества,
наименьшее число которых достаточно для
образования всех фаз данной равновесной системы.
Так, в
двухфазной системе «вода – лед» один компонент –
OH
2
; а кристал-
лы хлорида натрия в контакте с насыщенным водным раствором этой соли и пар над
раствором представляют систему
трехфазную (кристаллы, раствор, пар), но двух-
компонентную
(NaCl и OH
2
). В последнем примере компонентами не могут быть
ионы:
+
OH
3
,
+
Na ,
−
Cl и др., т.к. компонент – это химически однородное вещество,
которое можно выделить из системы, и оно будет существовать в изолированном ви-
де длительное время.

Страницы