Химические методы анализа - 190 стр.

                lg(D/K0D) = 0.138 или D/K0D = 1.3755,                         Так, tg α = ∆H/19.15 = −2.3·103, тогда ∆Н = −2.3·103·19.15 =
                n = (1044−998.2·1/1.3755)/18·1 = 13.5.                 −4.4·104 Дж/моль (или ∆Н = −440 кДж/моль), а рассчитанные величи-
      В табл.7.9 приведены экспериментальные данные для вычисле-       ны ∆G = −19.15·T· lg KD0 и ∆S = (∆H − ∆G)/T при соответствующих
ния числа гидратации KCl по экстракции о-нитрофенола изобутанолом      температурах даны в табл.6.8.
из водных растворов.                                                                                                        Таблица 7.10
      Как видно, с увеличением концентрации хлорида калия его гид-     Термодинамические параметры экстракции салициловой кислоты цик-
ратация уменьшается. Найденные числа гидратации в школе И.М. Ко-                          логексаном из водных растворов
ренмана, хотя и выражают несколько завышенное суммарное количе-          T, K    103/T     КD0     lg КD0    ∆G, Дж/моль   ∆S, Дж/моль
ство воды для гидратации KCl, находятся в соответствии со значения-      297      3.36    0.096     −1.02        5678           129
ми других исследователей, вычисленными разными методами.                302.5     3.31    0.138     −0.86        4974           129
                                                                         305      3.26    0.156     −0.81        4723           129
             VII.4.6. Термодинамические параметры
              экстракции растворенного вещества                          309      3.23    0.200     −0.70        4136           129
                                                                         313      3.19    0.250     −0.60        3590           129
      Любая константа равновесия, в том числе и константа распреде-      320      3.12    0.360     −0.44        2691           129
ления в методе экстракции, связана с термодинамическими параметра-       328      3.05    0.540     −0.27        1696           129
ми процесса, в нашем случае – экстракции:
                       ln КD0 = ∆H/RT + ∆S/R,                                                     0
где ∆Н – изменение энтальпии (теплота экстракции), Дж/моль; R –                                        3   3,1         3,2   3,3   3,4
                                                                                                -0,5




                                                                                      lg K(D)
универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(К·моль); Т – температура
по шкале Кельвина, К; ∆S – изменение энтропии, Дж/(К·моль).                                      -1
      При экзотермическом процессе теплота экстракции имеет отри-
цательное значение, при эндотермическом – положительное.                                        -1,5
      С учетом констант и десятичного логарифма, можно записать:                                                   1000/Т
           lg КD0 = (∆H/(2.303·8.314·T) + ∆S/(2.303·8.314) =
                      = ∆H/(19.15·T) + ∆S/19.15.
      В ходе эксперимента определяют константы распределения ве-       Рис.7.15. Температурная зависимость lg KD0 при экстракции салициловой ки-
щества между экстрагентом и водой при различных температурах и по      слоты циклогексаном
полученным результатам строят график зависимости lg КD0 от 103/Т.
По углу наклона прямой (tg α = ∆H/19.15) можно определить величину
∆Н процесса, а затем вычислить изменение энергии Гиббса при экс-
тракции ∆G (Дж/моль):
                   ∆G = −RT ln КD0 = −19.15·T·lg КD0
и изменение энтропии:
                          ∆S = (∆Н − ∆G)/Т.
      В табл.7.10 и рис.7.15 представлены данные об эндотермиче-
ском процессе экстракции салициловой кислоты циклогексаном из
водных растворов при различных температурах. Из рис.7.15 видно, что
тангенс угла наклона зависимости к оси абсцисс и предпоследнее
уравнение дадут возможность определения термодинамических харак-
теристик процесса экстракции салициловой кислоты циклогексаном.

                                379                                                                              380