АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Термодинамика неидеальных растворов

Читайте также:
  1. Глава I. Химическая термодинамика.
  2. Классификация сплавов твердых растворов.
  3. Лекция 13. Термодинамика процессов выщелачивания
  4. Лекция 7. Термодинамика оксидных систем
  5. МЕХАНИКА, МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА
  6. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА
  7. Осмотическое давление растворов.
  8. Температуры замерзания и кипения растворов.
  9. ТЕРМОДИНАМИКА
  10. Термодинамика гальванического элемента.
  11. Термодинамика негіздері

Полученные ранее соотношения непосредственно для описания равновесий с участием реальных растворов не могут быть использованы. Построение общей теории реальных растворов невозможно ввиду их многообразия.

Простое и универсальное решение этой задачи выполнил американский физико-химик Гилберт Ньютон Льюис. Он предложил учесть отклонения в поведении реальных растворов от идеальных заменой концентрации раствора его активностью (аi). После такой замены форма записи законов сохраняется прежней и удовлетворяет опытным данным.

Основная характеристика, описывающая поведение любого компонента раствора - его химический потенциал . Для случая реального раствора:

, (7.47)

где - химический потенциал компонента в стандартном состоянии.

Очевидно, что стандартное состояние характеризуется значением ai = 1.

Стандартное состояние выбирается в зависимости от концентрации исследуемого реального раствора и удобства измерения давления насыщенного пара в этом состоянии. Существуют следующие варианты стандартных состояний:

а) состояние чистого компонента, достигаемое экстраполяцией закона Рауля до Ni = 1;

б) гипотетическое состояние, достигаемое экстраполяцией закона Генри до Ni = 1;

в) состояние компонента в растворе с его массовым процентом, равном единице.

Расчет ai можно выполнить по нижеследующей схеме.

Если реальный раствор находится в равновесном состоянии, то:

,

где , а , тогда

. (7.48)

Для стандартного состояния, как и для любого другого, справедливо равенство:

,

где

. (7.49)

Равенство (7.48) с учетом (7.49) принимает вид:

. (7.50)

Для случая концентрированных растворов (вариант а) активность растворенного вещества () определяет отклонения от закона Рауля:

, (7.51)

где Рi - давление насыщенного пара над реальным раствором;

- давление насыщенного пара над чистым компонентом.

Из закона Рауля следует:

. (7.52)

Совместное решение (7.51) и (7.52) дает:

,

где - коэффициент активности.

Окончательно:

. (7.53)

Для случая разбавленных растворов (вариант б) активность растворенного вещества () устраняет отклонения от закона Генри:

, (7.54)

где Г - постоянная Генри или давление насыщенного пара i-го компонента над раствором в

стандартном состоянии.

Из закона Генри следует, что:

. (7.55)

Совместное решение (7.52) и (7.53) позволяет получить соотношение:

,

где - коэффициент активности.

Тогда окончательно:

. (7.56)

Если в растворе имеет место реакция А + 2В = 3С, то закон действующих масс запишется:

, (7.57)

где - константа равновесия;

аА, аВ, аС - активности продуктов химической реакции.

Уравнение изотермы химической реакции с участием растворов приобретает следующую форму записи:

, (7.58)

где - алгебраическая сумма логарифмов начальных активностей реагентов.

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.)