Оқулық "Білім беруді дамытудың федералды институты"
Ерітіндіні қалыптастырудың термодинамикалық жағдайы
жүктеу/скачать 9,08 Mb. Pdf көрінісі
|
Белик Физикалық және коллоидтық химия
| 5.3.
Ерітіндіні қалыптастырудың термодинамикалық жағдайы Компоненттерден ерітіндінің қалыптасуы – ӛзінше процесс. Басқа сондай ӛзіндік процестегі секілді, ашық жҥйеде р = const, T = const, тҧрақты кезінде ӛтетін, еріту процессі Гибс (∆G < 0) энергиясының шығынымен бірге жҥреді. Жҥйеде (∆G = 0) тепе-теңдігі орнамайынша, еріту процессі ӛздігінен жҥреді. Тепе-теңдік кезінде жеке компоненттің химиялық потенциалы және оның ерітіндісіндегі химиялық потенциалы тең болады. 2 118 5.4. Мінсіз ерітінділердің термодинамикалық қасиеті Термодинамикалық кӛзқарастан мінсіз ерітіндіні қысым мен температураны келесі термодинамикалық қасиеттерімен тҧрақты меңгеріп тҧратын, ерітінді ретінде анықтайды. 1. Ерітінді компонентінің химиялық потенциалын ӛзгерту мынаған тең мҧндағы X i — компоненттің мольдік ҥлесі («см» индексі араласу дегенді білдіреді). 2. Мінсіз ерітіндіні қалыптастыру кӛлемді ӛзгертусіз жҥзеге асады: ∆V см = 0. 3. Мінсіз ерітіндіні жасаудың процессінің жылу эффектісі нӛлге тең болады: ∆Н см = 0. 4. Мінсіз ерітіндіні жасаудың процессіндегі энтропияның ӛзгеруі келесіге тең Яғни ерітіндідегі компоненттердің мольдік ҥлестері ылғи да бірден кіші болғандықтан (X i < 1), онда ∆S см > 0, яғни, мінсіз ерітіндіні жасау процесінде энтропия артады. Энтропияның ӛзгеруі мінсіз ерітіндіні жасау кезінде компоненттердің химиялық табиғатына байланысты емес, бірақ ерітінді қҧрамының функциясы болып табылады. 5. Мінсіз ерітіндіні жасаудағы Гиббс энергиясын ӛзгерту тең ерітіндідегі компоненттердің мольдік ҥлестері ылғи да бірден кіші болғандықтан (X i < 1), то ∆G < 0, яғни, мінсіз ерітіндіні жасау кезінде Гиббс энергиясының кемуі болады, ол ерітіндіні жасау процесінің ӛзіндік сипаты бар екенін растайды. Келтірілген теңдіктен сондай-ақ, бір моль ерітіндіні жасаудағы Гиббс энергиясының ӛзгеруі компоненттердің химиялық табиғатына байланысты емес екенін кӛрстетеді және ерітінді қҧрамының функиясын кӛрсетеді. Мінсіз ерітінділер ҥшін ∆S см және ∆G см арналған формулалар сәйкесінше мінсіз газдарды араластыруға арналған формулаларға сәйкес келеді (2.16) және (2.21). Энтальпияның, ішкі энергияның, кӛлемнің, мінсіз ерітіндіні алудағы жылусыйымдылығының ӛзгерулерін, таза компоненттерге жататын, сәйкес ӛлшемдерді қосу арқылы алады. Қасиеті-қҧрамы координаталарында салынған, график тура сызықты кӛрсетеді. Жоғарыда аталған шарттардың біреуі болсын орындалмаған жағдайдағы, ертініділер мінсіз емес деп аталады. |