Ю., Ташкеева Г.Қ. Физикалық материалтануға кіріспе
Ерітінділердің термодинамикалық сипаттамалары
жүктеу/скачать 5,26 Mb.
|
treatise13466
Ерітінділердің термодинамикалық сипаттамалары. Ерітінділердің бар болу аумағының ұзындығы (қатты сияқты сұйықтікінде) оның сипаттамаларының қатарымен, оның ішінде термодинамикалық сипаттамаларымен анықталынады. Осы сипаттамаларды екі компонентті ерітінділер үшін енгізейік. Ерітіндінің термодинамикалық функцияларының көбісі ерітінділер түзетін компоненттердің термодинамикалық функцияны аддитивті қосу жолымен алу мүмкін емес. Ерітінді толықтырғыш еріткішіне еріткіште енгізу кезінде иобаралық-изотермиялық потенциал төмендейтін жағдайда ғана пайда болады. Жалпы түрдегі 1 моль ерітіндінің термодинамикалық функцияларын қарастырайық (α индексі – ерітіндіге кіретін функция, о – таза компонент құрамына жататын функция):
мұндағы, α индексі ерітіндіні белгілейді, ал о – компонент индексі; – А және В компоненттері мен ерітіндінің изобаралық-изотермиялық потенциалдары, – ерітіндінің орын ауыстыруының изобаралық-изотермиялық потенциалы; ХА және ХВ – ерітіндідегі А және В компоненттерінің концентрациялары; – ертінді мен А және В компоненттерінің энтропиясы; – ерітінді мен А және В компонеттерінің энтальпиясы; – ерітіндінің орын ауыстыру энтальпиясы; – ерітінді мен А және В таза компоненттердің көлемдері; – ерітіндінің орын ауыстыруының көлемі. Термодинамиканың бірінші және екінші заңының негізінде
көрсетуге болады. Ерітіндінің термодинамикалық функциясын сипаттау үшін жақын атомдардың жұптық әрекеттесуін ғана есептеу керек болса, онда ΔНор.ау және ΔSор.ау келесі шамаларға тең екендігін көрсетуге болады:
мұндағы, ΩАВ – ерітіндідегі А және В компоненттерінің арасындағы әсерлесу параметрі (жалпы жағдайда ΩАВ шамасы компоненттің концентрациясы мен температурасына тәуелді. ΩАВ тұрақты жағдайында, ерітіндінің ΔНор.ау. шамасы ХА и ХВ концентрацияларына тәуелді). Өз кезегінде өзара әсерлесу параметрі мынаған тең:
мұндағы, Z – ерітіндідегі орташа координациялық сандар, НАВ, НАА және НВВ –А−В, А−А и В−В байланыстарының энтальпиясы. Есеп. 40% А және 60% В компонентінен тұратын, А компонентінің валенттілігі 3-ке, ал В компонентінің валенттілігі 2-ге тең болса, екі компонентті ерітіндінің орташа координациялық санын – Z анықта. Орын ауыстырудың термодинамикалық функциясының шамасы мен құрылымына тәуелділікте активтілік коэффициентінің шамасы ерітіндінің түрінің қатарынан шығарылуы мүмкін. Ерітіндінің тек екі түріне ғана тоқталамыз: идеалды және жүйелі. Ерітіндінің бұл түрлерінің жуықтауында көптеген жартылай өткізгіштік және металдық ерітінділер қатты және сұйық күйде де сипаттала алынады. Алайда, идеалды және жүйелі ерітінді моделдерінің шектігін бірінші ескеру қажет, себебі оларда тек жақын көршілер арасындағы әсерлесулер есептелінеді. 3.4-кестеде идеалды және жүйелі ерітінділердің термодинамикалық сипаттамасы келтірілген. Бұл сипаттамалардың мәінен ерітіндінің бұл типтерін анықтауға болады. , ΔНсм, ΔSсм, жалпы жағдайда ерітінділердегі атомдар арасындағы әсерлесу есептеледі. жүктеу/скачать 5,26 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|