Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри и Дальтона. Ур-е Сивертса. Закон распределения. Практическое применение закона распределения

В отличие от предыдущего случая с ростом температуры р-римость уменьшается. Закон В. Генри. При постоянной температуре р-римость газа, выраженная в весовых единицах пропорциональна давлению газа над жидкостью. V(уменьш)=K1*P Скорость растворимости газа в жидкости. V(увелич)=K2*С Скорость растворимости жидкости в газе. V(уменьш)=V(увелич). K1*P=K2*С. С/P=K1/K2=Г - константа Генри

C=Г*Р Концентрация пропорциональна давлению. Закон Сивертса.: C=Г*Р^n где n понижается с ростом температуры. Полностью закон Генри выполняется для идеальных газов, дающих в итоге идеальные р-ры.

Закону Генри строго подчиняются только те газы, которые не взаимодействуют с р-рителем, их р-римость не велика. t=0, 100гр H2O р=1 атм, 0.335г CO2; t=0, 100гр H2O р=2 атм, 0.67г CO2

С ростом давления увеличивается плотность газа, т.е. при р=2атм газ занимает тот же объем. Р-римость газа, выраженная в объемных ед. от объема не зависит (Объем. ед./100)

Закон Дальтона.: При растворении смеси газов в жидкости р-римость каждого компонента пропорциональна его парциальному давлению. (Кислород в воде)

(кислород) t=20, 100мл Н2О, р=1атм, 3.1 мл O2

(воздух) t=20, 100мл Н2О, р=1атм, 0.62 мл O2

Законы Генри и Дальтона - следствия.

Закон распределения.

(рис)

Если при постоянной температуре некоторое в-во распределяется между двумя соприкасающимися фазами, то отношение концентрации этого в-ва в соприкасающихся фазах есть величина постоянная, называется коэфф. растворения "L". Величина "L" не зависит от абс. кол-ва вводимого 3-го в-ва, а определяется природой фаз 1,2 и природой в-ва 3.

С/Р=Г

Закон распределения применяется в технике. (при экстракции стали из шлака) (см рисунок+формулы)

Закон распределения используется при глубокой очистке полупроводниковых материалов (метод плавки по закону распределения) (см рисунок+формулы)

Первый и второй законы Рауля. Определение молекулярных масс различных веществ (эбулио и криоскопия).

Закон Ф.М. Рауля.

Наблюдая св-ва р-ров Рауль пришел к выводу: Давление пара р-рителя над р-ром всегда ниже давления пара над чистым р-рителем. Вызвано это тем, что часть поверхности р-ра занята гидротированными частицами растворимого в-ва. Испарение раствор. затруднено.

Р0 - давление пара р-рителя над чистым р-рителем

Р1 - давление пара р-рителя над р-ром.

(дельта)Р=Р0-Р1 - абсолютное понижение давления пара р-рителя над р-ром.

(дельта)Р/Р0 - относительное понижение давления пара р-рителя над р-ром.

Р1=Р1*N1=P0*(n1/(n1+n2)

Р1 пропорц. мольной доле р-рителя в р-ре

Относительное понижение пара р-рителя над р-ром равно мольной доле растворенного в-ва: (дельта)Р/Р0=N2

(график)

Могут быть и отклонения от прямолинейной зависимости. По величине отклонения можно судить насколько система далека от идеального состояния. А по характеру отклонения "+" и "-" каков характер зависимости между компонентами в реальной системе. Т.к. давление пара раствора меньше, то р-ры должны кипеть при t более высокой, а замерзнуть при t менее низкой, чем чистые р-рители.

(график)

Повышение температуры кипения р-ра и понижение температуры его замерзания пропорциональны молярной концентрации р-ра См Кэ и Кз - константы, характеризующие р-ритель Кэ - эбуллиоскопическая Кз - криоскопическая (дельта)Т не зависит от природы р-ренного в-ва, а определяется природой р-рителя и числом молей р-ренного в-ва. Для Н2О Кэ=0.512, Кз=1.86

Задача 1г сахара на 1000г Н2О T кипения р-ра -? С12Н22О11 М=342. (дельта)Т=Кэ*См (Кэ=512, См=1/342 (1000г р-рителя)) (дельта)Тк=0.0015 Тк=100.0015

2 Закон Рауля используется для определения неизвестных молекулярных масс р-ренных веществ.

Задача Мх-? м1,м2,(дельта)Тк. (дельта)Тк=Кэ*См=Кэ*м1*1000/Мх*м2 Мх=Кэ*м1*1000/(дельта)Тк*м2

Эбуллиоскопическая - (дельта)Тк Криоскопическая - (дельта)Тз

Р-ры электролитов. теория электролитической диссоциации. Диэлектрическая проницаемость различных растворителей.

Электролиты - в-ва, которые в р-ре или расплаве полностью или частично состоят из ионов, заряженных частиц. Электролиты 2 рода. При прохождении эл тока через электролиты происходит электролиз. Р-ры электролитов не подчиняющиеся законам Рауля. Р-ры э-литов кипят при температуре большей, и замерзают при температуре меньшей, чем р-ры не электролитов той же молекулярной концентрации. Причину этого объяснил С.А. Аррениус. Теория электролитической диссоциации.

Согласно Аррениусу электролиты при растворении или плавлении распадаются на ионы. При этом каждый ион – самостоятельная частица. В результате диссоциации моляльная концентрация увеличивается, отсюда отклонение от закона Рауля. Степень полярности характеризуется величиной диэлектрической проницаемости р-рителя “Е” Чем больше Е тем ярче выражена гидратация. (ряд примеров)

Слабые электролиты. Степень диссоциации, определение ее через электропроводность. Константа диссоциации. Связь константы диссоциации и степени диссоциации (закон распределения Оствальда)

К_Г= Кв/К_Д[NH4OH]

По интенсивности диссоциации э-литы делятся на слабые и сильные. Сильные диссоциируют нацело – процесс необратим. Процесс диссоциации слабых э-лтов обратим. α- степень диссоциации Доля молекул р-ренного э-лита распавшегося на ионы. Для сильнах альфа=1, для слабых альфа<1 В физ.имии степень диссоциации опред. Измеряя электропроводность э-лита. К(каппа) – удельная электропроводность

ΌΟb_(ώда) – коэффициент электропроводимости

(рисунок)

С ростом разбавления альфа увеличивается.

(диаграмма, рисунки, формулы)

Степень диссоциации альфа характеризует только при определенной концентрации.

Связь между константой и степенью диссоциации.(Кд и альфа)

(формулы)

Закон разведения Оствальда α=(Кд/С)^0.5

По мере уменьшения концентрации степень концентрации увеличивается.

2 форма закона разбавления Оствальда (через электропроводность)

Кд=(Лямбда^2*C)/(лямбда(бесконечность)*(лямбда(беск)-лямбда)

Условились делить э-литы на средние слабые и сильные: