Растворимость газов в газах

 

Закон Дальтона: общее давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений всех входящих в нее газов:

 

Р_общ = Σ p_i и pi = xi Р_общ

 

Закон Генри-Дальтона: растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна его давлению над жидкостью: C_i = kp_i, где C_i – концентрация раствора газа в жидкости; k – коэффициент пропорциональности, зависящий от природы газа.

Как правило, при растворении газа в жидкости выделяется теплота (к < 0), поэтому с повышением температуры растворимость уменьшается.

Формула Сеченова:

 

X =Х₀е^-kС_эл

 

где X и Х₀ – растворимость газа в чистом растворителе и растворе электролита с концентрацией С.

 

Коллигативные свойства растворов неэлектролитов

 

Коллигативными (коллективными) называются свойства растворов относительно свойств растворителя, зависящие главным образом от числа растворенных частиц.

 

Давление насыщенного пара разбавленных растворов

 

Пар, находящийся в равновесии с жидкостью, называется насыщенным. Давление такого пара р⁰ называется давлением или упругостью насыщенного пара чистого растворителя.

Первый закон Рауля. Парциальное давление насыщенного пара компонента раствора прямо пропорционально его мольной доле в растворе, причем коэффициент пропорциональности равен давлению насыщенного пара над чистым компонентом:

 

p_i = p_i⁰ x_i

 

Для бинарного раствора, состоящего из компонентов А и В: относительное понижение давления пара растворителя над раствором равно мольной доле растворенного вещества и не зависит от природы растворенного вещества:

 

Растворы, для которых выполняется закон Рауля, называют идеальными растворами.

 

Давление пара идеальных и реальных растворов

Если компоненты бинарного (состоящего из двух компонентов) раствора летучи, то пар над раствором будет содержать оба компонента. Общее Состав, мол. доли в (х_в) давление пара:

 

p = p_A⁰ x _A + p_B⁰ x _B = p_A⁰(1 – x _B) + p_B⁰ x B = p_A⁰ – x _B(p_A⁰ – p_B⁰)

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, &#916;Н _тв > 0). Если же однородные частицы взаимодействуют друг с другом слабее, чем разнородные, парциальные давления паров компонентов будут меньше вычисленных (отрицательные отклонения, &#916;H _раств < 0).

 

Температура кристаллизации разбавленных растворов

 

Второй закон Рауля. Понижение температуры замерзания раствора &#916;Т_зам прямо пропорционально моляльной концентрации раствора: &#916;T_зам = Т⁰ – Т = КС_m, где Т⁰ – температура замерзания чистого растворителя; Т – температура замерзания раствора; К – криоскопическая постоянная растворителя, град/кг моль,

 

Т₀² – температура замерзания растворителя; М – молекулярная масса растворителя, &#916;Н_пл – мольная теплота плавления растворителя.

 

Температура кипения разбавленных растворов

 

Температура кипения – температура, при которой давление насыщенного пара становится равным внешнему давлению.

Повышение температуры кипения растворов нелетучих веществ &#916; Т_К = Т_к – Т_к⁰ пропорционально понижению давления насыщенного пара и прямо пропорционально моляльной концентрации раствора: &#916;Т_кип = ЕС_m, где Е – эбулиоскопическая постоянная растворителя, град/кг • моль,

 

 

Осмотическое давление разбавленных растворов

 

Осмос – преимущественно одностороннее прохождение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в раствор или молекул растворителя из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией.

Давление, которое необходимо приложить к раствору, чтобы предотвратить перемещение растворителя в раствор через мембрану, разделяющую раствор и чистый растворитель, численно равно осмотическому давлению &#960; (Па).

Принцип Вант-Гоффа: осмотическое давление идеального раствора равно тому давлению, которое оказывало бы растворенное вещество, если бы оно, находясь в газообразном состоянии при той же температуре, занимало бы тот же объем, который занимает раствор: &#960; = CRT.

Изотонические растворы – два раствора с одинаковым осмотическим давлением (&#960;₁ = &#960;₂).

Гипертонический раствор – раствор, осмотическое давление которого больше, чем у другого (&#960;₁ > &#960;₂).

Гипотонический раствор – раствор, осмотическое давление которого меньше, чем у другого (&#960;₁ < &#960;₂).

 

Растворы электролитов

 

Степень диссоциации &#945; – отношение числа молекул n, распавшихся на ионы, к общему числу молекул N:

 

Изотонический коэффициент i Ван-Гоффа – отношение фактического числа частиц в растворе электролита к числу частиц этого раствора без учета диссоциации.

Если из N молекул продиссоциировало n, причем каждая молекула распалась на &#957; ионов, то

 

Для неэлектролитов i = 1.

Для электролитов 1 < i &#8804; &#957;.

 

3.4. Коллигативные свойства растворов электролитов:

 

Теория электролитической диссоциации Аррениуса

 

1. Электролиты в растворах распадаются на ионы – диссоциируют.

2. Диссоциация является обратимым равновесным процессом.

3. Силы взаимодействия ионов с молекулами растворителя и друг с другом малы (т. е. растворы являются идеальными).

Диссоциация электролитов в растворе происходит под действием полярных молекул растворителя; наличие ионов в растворе предопределяет его электропроводность.

По величине степени диссоциации электролиты подразделяются на три группы: сильные (&#945; &#8805; 0,7), средней силы (0,3 < &#945; < 0,7) и слабые (&#945; &#8804; 0,3).

 

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: