рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Термодинамика и законы разбавленных растворов. Понижение давления пара растворителя над раствором. Закон Рауля.

Термодинамика и законы разбавленных растворов. Понижение давления пара растворителя над раствором. Закон Рауля. - раздел Химия, Термодинамика и законы разбавленных растворов. Понижение давления пара растворителя над раствором. Закон Рауля Среди Растворов Особенно Интересны Такие, Для Которых Во Всей Области Концент...

Среди растворов особенно интересны такие, для которых во всей области концентраций соблюдается простейшая линейная зависимость парциальных и общего давлений пара от концентрации. Если концентрацию выражать в мольных долях, то ; ; (1)

;

где и - давления насыщенного пара чистых компонентов А и В при данной температуре; и - мольные доли компонентов в жидкой фазе.

Уравнения (1) являются математическим выражением закона Рауля, согласно которому при постоянной температуре парциальное давление napа каждого компонента равно давлению пара этого компонента в чистом виде, помноженному на его мольную долю в растворе.

Для бинарного раствора, состоящего из компонентов А и В (А - растворитель) удобнее использовать другую формулировку: Относительное понижение парциального давления пара растворителя над раствором не зависит от природы растворённого вещества и равно его мольной доле в растворе.

 

РА0
РВ0
РВВ0NВЖ
Р=РАВ
Р=РА0 РАЖ
А
Состав
В
Растворы двух летучих веществ, подчиняющиеся закону Рауля во всей области концентраций от = 0 до = 1, называются идеальными растворами. Этот тип растворов встречается редко. Идеальные растворы могут образовывать вещества, молекулы которых сходны по полярности, строению, химическому составу и, следовательно, взаимодействуют между собой с такой же силой FА-В, с какой взаимодействуют молекулы в чистых компонентах (FА-В = FА-А= FВ-В). Именно этим можно объяснить зависимость давления насыщенного пара над идеальным раствором только от концентрации, а также тот факт, что идеальные растворы образуются из жидких компонентов без выделения и поглощения теплоты ( =0) и без изменения объема (υ=0), т. е. объем полученного раствора равен сумме объемов компонентов.

Растворы, образованные без изменения объема и энтальпии компонентов, близких по свойствам, часто называют совершенными.

Изотермическая диаграмма х, р для идеальных растворов изображена на рис. В соответствии с уравнениями и она состоит из трех прямых.

Т=const

Рис.1. Зависимость парциальных и общего давлений пара от состава для идеального раствора

Для реальных растворов данные зависимости являются криволинейными. Если молекулы данного компонента взаимодействуют друг с другом сильнее, чем с молекулами другого компонента, то истинные парциальные давления паров над смесью будут больше, чем вычисленные по первому закону Рауля (положительные отклонения). Если же однородные частицы взаимодействуют друг с другом слабее, чем разнородные, парциальные давления паров компонентов будут меньше вычисленных (отрицательные отклонения). Реальные растворы с положительными отклонениями давления пара образуются из чистых компонентов с поглощением теплоты (ΔНраств > 0), растворы с отрицательными отклонениями образуются с выделением теплоты (ΔНраств < 0).

Рис. 2. Зависимость парциальных и общего давлений пара идеальных (штриховая линия) и реальных (сплошная линия) бинарных растворов от состава при положительных (слева) и отрицательных (справа) отклонениях от закона Рауля.

Второй закон Рауля является следствием из первого. Второй закон Рауля можно в наиболее общем виде сформулировать следующим образом: Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения разбавленного раствора нелетучего вещества прямо пропорционально моляльной концентрации раствора и не зависит от природы растворенного вещества.

Данный закон справедлив только для бесконечно разбавленных растворов. Коэффициенты пропорциональности в уравнениях и – криоскопическая и эбулиоскопическая константы – имеют физический смысл соответственно повышения температуры кипения и понижения температуры замерзания растворов с моляльной концентрацией, равной 1 моль/кг. Однако, поскольку такие растворы не являются бесконечно разбавленными, эбулиоскопическая и криоскопическая константы не могут быть непосредственно определены и относятся поэтому к числу т.н. экстраполяционных констант.

Зависимость растворимости газов в жидкости определяется законом Генри:

Растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна парциальному давлению газа при постоянной температуре

C=Г·P

где P - давление пара растворенного вещества,C - мольная доля его, Г - постоянная Генри.


 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Термодинамика и законы разбавленных растворов. Понижение давления пара растворителя над раствором. Закон Рауля

Первой закон термодинамики основные формулировки и математическое выражение первого закона термодинамики Применение его к термодинамическим... Теплоемкость Виды теплоемкости Связь между средней и истинной... Закон Гесса и следствия из него Применение первого закона термодинамики к химическим процессам Связь между qp и...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Термодинамика и законы разбавленных растворов. Понижение давления пара растворителя над раствором. Закон Рауля.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Работа расширения идеальных газов
Идеальный газ – это газ для идеализированной системы, состоящей из частиц, собственный объем которых мал по сравнению со всем объемом системы, и которые находятся в непрерывном хаотическом д

Работа расширения идеального газа.
Учитывая выведенное раннее разделение полной работы процесса на работу расширения и полезную работу (см. 1.6 и 1.10), математическое выражение первого закона термодинамики (2.3) можно представить в

Теплоемкость
Теплоемкостью называется количество теплоты, необходимое для нагревания данной массы вещества на один градус. Различают удельную и мольную теплоемко

Теплоемкость при постоянном давлении и объеме и связь между ними.
Теплоёмкость не является функцией состояния, она определяется характером процесса. В зависимости от условий проведения процесса различают изохорную (Сv) и изобарную (Ср) теплоёмкости.

Температурная зависимость теплоемкости от температуры.
Температура значительно влияет на величину теплоёмкости и это влияние различно в различных температурных интервалах. Температурную теплоёмкость можно схематично рассмотреть на графике.

Закон Гесса
В 1836 г. Г. И. Гесс открыл основной закон термохимии, который является частным случаем первого закона термодинамики применительно к химическим реакциям, протекающим в изохорных или изобарных услов

Применение первого закона термодинамики к химическим процессам.
С + О2 СО + ½ О2 СО2

Зависимость теплового эффекта от температуры.
Рассмотрим зависимость теплоты процесса от температуры. Для этого возьмем частные производные от приращения функций из уравнений теплоемкости и : ; , где , - изменение теплоемкост

Обратимые и необратимые процессы
Все процессы, в которых один вид энергии преобразуется в другой, строго подчиняются первому закону термодинамики. Однако этот закон ничего не говорит о направлении процесса. Так первому закону не п

Второй закон термодинамики, его формулировки
Все процессы, происходящие в окружающем нас мире, можно разделить на три группы: · процессы, для совершение которых требуется затрата работы извне; · процессы, для совершения кото

Цикл Карно
Сущность ограничений, налагаемых вторым законом на превращение теплоты в работу, можно пояснить на примере действия идеальной машины (машина работает без трения и без потерь тепла, а под рабочим те

Энтропия как мера неупорядоченности системы.
Энтропия (S) – это мера неупорядоченности движения материи или мера деградации (рассеянности) энергии. Всякая система со временем переходит из неравновесного состоя

Расчет изменения энтропии при различных термодинамических процессах и при протекании химических реакций.
1) Изохорический процесс V=const ->       Получаем: ,   Если ν≠1 моль, то

Свободная и связанная энергия.
Свободная энергия Гиббса (G)есть та работа, которую могло бы совершить тело в обратимом изотермическом процессе, или свободная энергия есть максимальная

Основные соотношения между термодинамическими функциями. Уравнение Гиббса-Гельмгольца.
Соответствующие дифференциалы термодинамических потенциалов: · для внутренней энергии , · для энтальпии   · для свободной энергии Гельмгольца

Применение второго закона термодинамики к фазовым превращениям.
Процессы перехода системы из одной фазы в другую называется фазовыми превращениями. К ним относятся процессы плавления, кристаллизации, испарения, кипения, конденсации, субл

Вывод дифференциальной формы уравнения Клаузиуса - Клапейрона для процесса кипения.
Рассмотрим процесс фазового превращения на примере кипения жидкости. Испарение- это фазовый переход на границе раздела жидкость пар или жидкости

Интегрирование уравнения Клаузиуса - Клапейрона и его анализ.
Интегрирование уравнения Клапейрона-Клаузиуса в пределах температур Т1 и Т2,которым соответствуют давления P1 иP2пр

Признаки равновесных состояний.
Истинное химическое равновесие характеризуется следующими признаками: 1) В момент равновесия скорости прямой и обратной реакции равны, а концентрации всех участников реакции остаются неизм

Закон действующих масс. Вывод константы равновесия для гомогенной реакции.
Многие химические реакции, в зависимости от условий, могут термодинамически протекать самопроизвольно как в прямом так и в обратном направлении. Состав равновесной реакционной смеси характеризуется

Связь между различными формами выражения констант равновесия.
Константа химического равновесия может быть выражена различными способами. Если Кравн выражается через равновесные концентрации, то она обозначается Кс и рассчитывается по ура

Химическое равновесие в гетерогенных системах. Расчет константы равновесия.
При выводе закона действующих масс для гомогенных химических реакций предполагается, что все участники реакции находятся в газообразном состоянии. Если система гетерогенная, то ест

Химическое сродство как мера реакционноспособности системы. Изотерма Вант-Гоффа.
Способность различных веществ взаимодействовать между собой с образованием новых веществ была замечена давно и сначала называлась реакционноспособностью веществ, а позже получила н

Нормальное химическое сродство.
Для того, чтобы можно было сравнивать сродство различных веществ, было введено понятие нормального химического сродства. К уравнению нормального химического сродства легко перейти

Расчет химического равновесия с помощью таблиц стандартных термодинамических величин
В настоящее время при расчетах химических равновесий широко используют таблицы термодинамических величин, где приведены вычисленные с большой точностью термодинамические характерис

Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри. Зависимость растворимости газов от различных факторов.
Зависимость растворимости газов в жидкости определяется законом Генри: «Растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна парциальному давлению газа при постоянно

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги