Основы химической физики. Простов В.Н. - 103 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

.ln
22
2
Т
NR
жT
=
µµ
(5.9)
Из (5.9) видно, что растворимость
N
2
зависит от разности
химических потенциалов твёрдого и жидкого растворяемого вещества.
Она одинакова при данной температуре в разных растворителях.
Для нахождения температурной зависимости растворимости
подставим (5.9) в уравнение ГиббсаГельмгольца
д
Т
дТ
Т
Р
∆Η
µ
=−
2
,
тогда получим
.
ln
,
ln
22
2
2
2
RTRT
НH
dT
Nd
или
Т
НН
дТ
Nд
R
плТжжТ
Р
∆Η
=
=
=
В этих формулах
Н
Т
и Н
ж
энтальпия одного моля чистого твёрдого
тела и чистой жидкости, образуемых растворяемым веществом. Если
принять
∆Η
пл
= const , то интегрирование даёт
.
11
ln
21
)
1
(2
)
2
(2
∆Η
=
TT
RN
N
пл
T
T
При
N
2
= 1 в равновесии находятся твёрдая и жидкая фазы одного
состава при единственной температуре
Т = Т
пл
. Учитывая это, можно
записать
ln .
()
N
R
ТТ
T
пл
пл
2
2
2
11
=−
∆Η
(5.10)
Поскольку в растворе
N
2
1, то и Т
2
Т
пл
. Из (5.10) следует, что с
ростом температуры
N
2
1, т.е. растворимость твёрдых тел
возрастает с ростом температуры.
103
                            ⎛ ∗⎞
                            ⎜µ2 ⎟
                            ⎝   ⎠T
                                     − ⎛⎜⎝ µ 2∗ ⎞⎟⎠
          R ln N2 =                                   ж.                                   (5.9)
                                     Т

     Из (5.9) видно, что растворимость N2 зависит от разности
химических потенциалов твёрдого и жидкого растворяемого вещества.
Она одинакова при данной температуре в разных растворителях.
     Для нахождения температурной зависимости растворимости
подставим (5.9) в уравнение Гиббса – Гельмгольца

          ⎛ ∆µ ⎞
          ⎜     ⎟
          ⎜д
          ⎜  Т ⎟⎟ =− ∆Η ,
          ⎜     ⎟
          ⎜ дТ ⎟     Т2
          ⎜     ⎟
          ⎝     ⎠Р


тогда получим

            ⎛ д ln N        ⎞         Н Т∗ − Н ж
                                               ∗                            ∗
                                                                 d ln N 2 H ж − Н Т∗ ∆Η пл
          R⎜⎜        2      ⎟
                            ⎟    =−                        , или         =          =      .
            ⎜ дТ            ⎟                Т2                     dT      RT  2
                                                                                      RT 2
            ⎝               ⎠Р

                            ∗         ∗
В этих формулах Н Т и Н ж – энтальпия одного моля чистого твёрдого
тела и чистой жидкости, образуемых растворяемым веществом. Если
принять ∆Ηпл = const , то интегрирование даёт

               N 2(T    )       ∆Η пл ⎛ 1 1 ⎞
          ln        2       =         ⎜ − ⎟.
               N 2(T )           R ⎝ T1 T2 ⎠
                    1


При N2 = 1 в равновесии находятся твёрдая и жидкая фазы одного
состава при единственной температуре Т = Тпл. Учитывая это, можно
записать

                                ∆Η пл ⎛ 1  1⎞
          ln N2(T ) =                 ⎜   − ⎟.
                   2             R ⎝ Т пл Т 2 ⎠
(5.10)

Поскольку в растворе N2 ≤ 1, то и Т2 ≤ Тпл. Из (5.10) следует, что с
ростом температуры N2 → 1, т.е. растворимость твёрдых тел
возрастает с ростом температуры.



                                                           103