Физическая химия. Ч.3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 62 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Фазовые равновесия и учение о растворах
62
Уравнение (3.16) является аналитическим выражением закона Рауля, со-
гласно которому давление насыщенного пара
вещества над раствором (p
i
) равно его давле-
нию над чистым компонентом при той же
температуре (p
0, i
) , умноженному на мольную
долю этого компонента в растворе
ж
i
X .
Идеальные растворы подчиняются закону
Рауля по всем компонентам. Поскольку при
T=const p
0, A
=const и p
0, B
=const, парциальные
давления компонентов раствора (p
A
, p
B
) и общее
давление насыщенного пара над идеальным
раствором (p) во всем диапазоне составов ли-
нейно зависят от состава раствора (рис. 3.21).
Для идеальных систем химический потенциал i-го компонента в парооб-
разной фазе описывается уравнением
iii
pRT
~
ln
п o,п
+µ=µ , (3.18)
а в жидкой фазе – уравнением
iii
cRT
~
ln
ж o,ж
+µ=µ
, (3.19)
где безразмерные величины
i
p
~
и
i
c
~
– относительное давление i–го компонента
в паровой фазе и относительная концентрация этого компонента в жидкой фазе
(см. [11], раздел 1.4.4). Кроме молярности c для выражения концентрации рас-
твора можно использовать также моляльность m или мольную долю X.
Для неидеальных растворов, не подчиняющихся закону Рауля, можно со-
хранить вид зависимости давления пара
от концентрации, если ввести вместо
концентрации активность a=γX, где γ – коэффициент активности, характери-
зующий отклонение поведения раствора от идеальности. Закон Рауля можно
записать в следующем виде:
iii
app
,0
=
. (3.20 )
На этом уравнении основан наиболее простой метод определения актив-
ности компонентов (при условии, что они имеют достаточно высокую лету-
честь): измерив давление пара данного компонента над раствором p
i
=f(X
i
) и при
той же температуре над чистым компонентом (р
0, i
), можно рассчитать a
i
=f(X
i
).
Но этот метод не может быть использован в тех случаях, когда летучесть рас-
творенных веществ значительно меньше летучести растворителя (например,
для растворов NaCl или других солей в воде).
Рис. 3.21. Зависимость дав-
ления насыщенного пара над
идеальным раствором от его
состава

Страницы