Факторы, влияющие на растворимость газов. Растворимость газов в жидкостях. Зависимость растворимости газа от температуры, страница 2

1)Совершенные растворы - это растворы, в которых и растворитель и растворенные вещества обладают сходным химическим строением и имеют близкие термодинамические характеристики, например растворы оптических изомеров, или растворы изотопов.

2)Закон Рауля выполняется с абсолютной точностью во всем интервале концентраций. ()

3) P_общ = ∑p_i (по закону Дальтона общее давление пара над идеальном раствором равно сумме парциальных  давлений пара компонентов).

III

Р1о

Т=const

                                                I  – область пара;II- область равновесия пара и жидкости; III – область жидкости

II

                                                                                                 

I

Р2о

                                            

 

  Фигуративные точки, лежащие на кривой жидкости(верхняя кривая) характеризуют составы кипящих жидкостей и давления, при которых начинают кипеть жид-ти заданного состава.Фигуративные точки, лежащие на кривой пара(нижняя кривая) , характеризуют составы пара и давления, при которых исчезаютпоследние капли жидкости при кипении исходных смесей.

7. Связь между жидкой и паровой фазами.

Для бинарной смеси жидкостей,находящихся в равновесии с паровой фазой,химические потенциалы данного компонента в паровой и жидкой фазах равны между собой.Связь между составами жидкой и паровой фаз для равновесия в гетерогенной системе, устанавливают, используя формулы закона Рауля для идеального раствора.

По закону Рауля: p_А=Р⁰_А*х₁ и p_В=Р⁰_В*(1-х₁)

По закону Дальтона:  y₁ = p_A/(p_A+p_B) и y₂ = p_B/(p_A+p_B)

Разделив формулы закона Рауля друг на друга, получим:

p_A/p_B = P⁰_A/P⁰_B * x₁/(1-x₁)

Затем разделим формулы з-на Дальтона и получим:

p_A/p_B = у₁/(1-у₁)

При равновесии можно приравнять получившиеся выражения:

y₁/(1-у₁) = Р⁰_А/Р⁰_В * х₁/(1-х₁)

Р⁰_А/Р⁰_В = α коэф. относительной летучести, характеризует легкость разделения компонентов при ректификации.

8. Причины отклонения давления паров над раствором от з-на Рауля.

При образовании раствора, когда в чистый раст-ль вводится растворенное вещество,появляется новая структура с иным расположением частиц,чем в чистом растворителе,которая будет зависеть от состава раствора и будет специфична для каждого раствора.Изменяются и силы ММВ.В растворе кроме взаимодействия между однородными молекулами появляется взаимодействие и между разнородными частицами.Частицы  растворенного вещества взаимодействуют друг с другом и с мол-ми раст-ля.Это является причиной отклонения давления паров над раствором от з-на Рауля.

«+» и «-» отклонения обусловлены разными факторами:

Если разнородные молекулы в растворе взаимно притягиваются с меньшей силой, чем однородные, т.е. F_A-B < F_A-A, то это облегчит переход из жидкой фазы в паровую (по сравнению с чистыми жидкостями) и будут наблюдаться положительные отклонения.

Усиление взаимного притяжения в разнородных молекулах (сольватация, водородная связь, образование химического соединения) затрудняет переход в газовую фазу и будут наблюдаться отрицательные отклонения.

9.Диаграммы давление –состав и температура – состав для ревльных растворов

I)

II)

III)

IV)

I – Растворы с незначительными положительными отклонениями.

II – Растворы с незначительными отрицательными отклонениями.

III – Расворы со значительными положительными отклонениями.

IV – Растворы со значительными отрицательными отклоненями.

«+» и «-» отклонения обусловлены разными факторами:

Если разнородные молекулы в растворе взаимно притягиваются с меньшей силой, чем однородные, т.е. F_A-B < F_A-A, то это облегчит переход из жидкой фазы в паровую (по сравнению с чистыми жидкостями) и будут наблюдаться положительные отклонения.

Усиление взаимного притяжения в разнородных молекулах (сольватация, водородная связь, образование химического соединения) затрудняет переход в газовую фазу и будут наблюдаться отрицательные отклонения.

Растворы со значительными положительными или отрицательными отклонениями от идеальности способны образовывать азеотропные смеси, которые на диаграммах состояния изображены точкой с. Азеотропные смеси – это растворы при испарении которых получается пар того же состава, что и исходная жидкая смесь. В реальных растворах азеотропная смесь имеет самую низкую или самую высокую температуру кипения.При изменении внешнего давления изменяется не только Т_кип,но и состав азеотропного раствора, т.е. азеотропная смесь не является хим. соединением. Азеотропные смеси образуются не только в системах со значительными отклонениями от з-на Рауля,но и в системах с незначительными отклонениями,если компоненты раствора имеют близкие Т_кип, т.е. почти одинаковые давления пара над чистыми компонентами. В этом случае на диаграмме состояния появляется экстремум, лежащий в средней части диаграммы.Чем больше различие между Р⁰₁  и Р⁰₂ тем больше положение экстремума сдвинутов сторону одного из компонентов:при максимуме – в сторону более летучего;при минимуме – в сторону менее летучего.