Основы химической физики. Простов В.Н. - 99 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

где
Ф
i
−
парциальное мольное свойство компонентов смеси.
5.2. Идеальные растворы. Закон Рауля.
Раствор – однофазная система, состоящая из двух или большего
числа веществ. Возможность образования раствора при заданных
значениях
Р и Т определяется изменением термодинамического
потенциала. Растворение возможно и протекает самопроизвольно, если
,GG
i
i
>
∑
∗
где
сумма термодинамических потенциалов чистых
веществ, при смешении которых образуется раствор,
G –
термодинамический потенциал раствора.
−
∑
∗
i
i
G
Идеальным называется раствор, для которого химический
потенциал любого компонента выражается следующим образом
(
)
iii
NRTPT ln,
,
+=
∗
µ
µ
, (5.4)
где
N
i
– мольная доля i – го компонента.
Соотношение (5.4) остаётся справедливым при любых
Р, Т и N
i
.
Для простейшего бинарного раствора
1,11
ln),(
N
R
T
P
Т
+=
∗
µ
µ
- растворитель,
2,22
ln),(
N
R
T
P
Т
+=
∗
µ
µ
- растворённое вещество.
Если в качестве стандартного давления взять
Р = 1 атм, то
),()1,(
0
1,1
ТPТ
µ
µ
==
∗
),()1,(
0
2,2
ТPТ
µ
µ
==
∗
и тогда
µ
0
1
и
µ
0
2
– стандартные химические потенциалы чистых
компонентов, становятся функциями только температуры.
В условиях равновесия, когда давления паров компонентов
1 и 2
над раствором равны
Р
1
и Р
2
, химические потенциалы данного
компонента в жидкости и паре равны:
(
µ
1
)
р-р
= (
µ
1
)
пар
, (
µ
2
)
р-р
= (
µ
2
)
пар
,
99 
     где Фi − парциальное мольное свойство компонентов смеси.

                   5.2. Идеальные растворы. Закон Рауля.

     Раствор – однофазная система, состоящая из двух или большего
числа веществ. Возможность образования раствора при заданных
значениях Р и Т определяется изменением термодинамического
потенциала. Растворение возможно и протекает самопроизвольно, если

                ∗
             ∑ Gi > G,
             i


     где ∑ Gi ∗ −       сумма        термодинамических             потенциалов   чистых
         i
веществ, при смешении которых образуется раствор, G –
термодинамический потенциал раствора.
     Идеальным называется раствор, для которого химический
потенциал любого компонента выражается следующим образом

             µi = µi,∗(T , P )+ RT ln Ni ,                                         (5.4)


     где Ni – мольная доля i – го компонента.
Соотношение (5.4) остаётся справедливым при любых Р, Т и Ni.
     Для простейшего бинарного раствора

             µ1 = µ1,∗ (Т , P) + RT ln N1 - растворитель,
             µ2 = µ2,∗ (Т , P) + RT ln N 2 - растворённое вещество.

Если в качестве стандартного давления взять Р = 1 атм, то

             µ1,∗(Т , P = 1) = µ10 (Т ),
             µ 2,∗ (Т , P = 1) = µ 20 (Т ),

и тогда µ 1 и µ 2 – стандартные химические потенциалы чистых
             0          0

компонентов, становятся функциями только температуры.
     В условиях равновесия, когда давления паров компонентов 1 и 2
над раствором равны Р1 и Р2, химические потенциалы данного
компонента в жидкости и паре равны:

             (µ1)р-р = (µ1)пар,               (µ2)р-р = (µ2)пар,

                                                 99

Страницы