С. Жайлауов физикалық химия
жүктеу/скачать 2,46 Mb.
|
Ñ. Æàéëàóîâ ôèçèêàëû? õèìèÿ
| (Р°А — РА)/РОА — катынасы берілген ерітінді үшін бу қысымы-ның салыстырмалы төмендеуі. ^Рауль заңының тұжырымдалуына орай, ер_ітінді бетіндегі еріткіц/&ысымының салыстырмалы төмен-деуі, сұйықта еріген заттың мольдік үлесіне тең:
Бу қысымыныд салыстырмалы төмендеуі берілген ерітіндідегі еріген және оны еріткен заттардың табиғаты мен температурасына тәуелсіз. Еріген кездегі жылуы нөлге тең, яғни жылу бөлінбейтін және көлемі еріген және ерітетін компоненттер көлемдерінің қо-сындысына тең болатын ерітінділер үшін Рауль заңының дұрыс-тығы байқалады. Кез келген температура мен концентрацияларда Рауль заңына бағынатын ерітінділерді идеал ерітінділер дейді. Идеал ерітінді-ден басқалардың бәрі де Рауль заңынан шамалы болса да ауыт-қиды Алайда, бұл ауытқу ерітінді концентрациясы төмендеген са-йын азаяды және ерітіндіні шексіз сүйылтқан кезде (84) теңдеу-дің екі жағынан да 1-ді азайткандағы қатынас түрақты температурада әркез орындалады: (85) Ерітінді бетіндегі еріткіш буының қысымы ерітіндідегі еріткіштің мольдік үлесіне тура пропорционалды және ондағы пропорционал-дық коэффициенті берілген температурадағы қаныққан будың таза еріткіш бетіндегі қысымы болады. Ерітінді теориясы үшін идеал ерітінділердің мәні өзгеше. Өйт-кені оны идеал газдармен салыстырғанда идеал ерітінділерде мо-лекулааралық әрекет болады. 70 Сұйық заттардың бәрінде де молекулааралық әрекет бар. Сис-темадағы бір түрдегі молекулалардьщ араларындағы әрекет, осы система құрамына енетін басқа түрдегі молекулалардын. арала-рындағы әрекет бірдей болса, ондай ерітінділерді идеал ерітінділер дейді. Бұл пікірді математика тілімен өрнектесек ЕАА =Еaв = = Евв Мұндағы Е — әртүрлі зат молекулаларының әрекеттесу энергиясы, 4 және В — молекула түрлері. Химиялык, және физикалық қасиеттері ұқсас заттарды араластырғанда олар бір-бірінде еритін болса, идеал ерітінді пайда болады. Идеал ерітінділер үшін T = сonst жағдайында келесі шарттар орындалуы керек: 1. U= — идеал ерітінділердін, ішкі энергиясы, ол қүра-мына енетін компоненттердін, ішкі энергияларыньщ қосындысына тең. 2. —идеал ерітіндінің көлемі, сол ерітінді күрамына енетін жекеленген компоненттер көлемдерінің қосындысына тең. 3. — идеал ерітінді энтропиясы оның құрамы-на енетін компоненттердің энтропия қосындысы мен араластыру (еріту) энтропиясының қосындысына тең. Мұнда да араластыру (еріту) энтропиясы идеал газдардағыдай (Атіх 5) таңбаланады. Рауль заңын пайдаланып, идеал ерітінді бетіндегі қысымының ерітінді құрамына тәуелділігін көрсетуге болады. Егер ерітінді құ-рамына енетін екі компонент үшін Рауль заңы орындалса. (85 a) (85) NA+NB=1 NA=1-NB (85B) онда будың жалпы қысымы Р = РА +Рв =Р°А (1—NB)+PB0NB=P0A+(P0A-PB0)NB яғни жалпы қысым ерітінді құра мынан түзу сызықты тәуелділікте болады. Бүл тәуелділік 14-суретте көрсетілген. Онда бензол мен то-луолдың бір-біріндегі ерітінділе-рі белгілі температура аралығын-да алынды. Бензол мен толуол-дың физикалық, химиялық қа-сиеттері және кеңістіктегі құры-лымы ұқсас. Сондықтан олар белгілі бір температура аралы-ғында шарты орындал-ғанда Рауль заңына бағынады (N— компонент құрамы, ол моль-дік, көлемдік үлеспен, процент-пен беріледі). 71 (85а) және (85б) теңдеулерін өзаіра бөлсек, төмендегідей қаты-нас шығады: (86 а) Бұл теңдеудің сол жағындагы өрнектің алымын да, бөлімін де жалпы қысымға (Р = РА +Рв ) бөлсек: мұндағы “б”— бу —“с”— сұйық күйдегі фазаларды көрсетеді. Мұнан идеал системалардағы бу мен оған тепе-теңдіктегі сұ-йық құрамы бірдей болмайтыны байқалады. Олар өзара бірдей • болуы үшін, таза компоненттердің бетіндегі қаныққан будың қы-сымдары да өзара тең болуы керек: Р°А=а . Бұл жағдай орын-далмаса, ерітінді бетіндегі будың құрамында, жеңілдеу буланатын (тезірек, ертерек қайнайтын) компоненттің буы молырақ болады, Бұл Коноваловтың (1881) бірінші заңы деп аталады да, былайша тұжырымдалады; қаныққан буды тецдіктегі ерітіндімен салыстыр-ғанда, системаға қосылған компонент сол ерітіндінің жалпы қы-сымын арттыратын немесе қайнау температурасын төмендететін болса, онда қаныққан бу қурамындары компонент ерітінді к,ұра-мындағыдан мол болады. Бұл заңды басқаша былай да тұжырым-дауға болады: а) берілген компоненттщ мөлшерін суйық фазада салыстырма- лы ғана арттыру оныц будағы салыстырмалы мөлшерінщ мо-лаюына әкеледі; б) еселенген спстемадагы буды онымен теңдікте бола-тын сұйьщпен салыстырғанда, системаға қосқанда жалпы щы-сымды көбейтетін немесе қай-нау температурасын сол қы,-сымда төмендететін компонент буына салыстырмалы түрде молырақ болады. Коноваловтың бірінші за-нын тек идеал ерітінділерге ғана емес, Рауль заңына ба- жүктеу/скачать 2,46 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|