Зерттеудің статистикалық және термодинамикалық әдістері
Лекция 9 Сұйық ерітінділер Рауль заңы. Осмостық қысым. Вант-Хофф заңы
жүктеу/скачать 0,97 Mb.
|
Зерттеуді статистикалы ж не термодинамикалы дістері (1)
| Лекция 9
Сұйық ерітінділер Рауль заңы. Осмостық қысым. Вант-Хофф заңы. Таза сұйықтықтармен, яғни құрамында бір типті бөлшектер бар салыстырмалы түрде сирек кездеседі. Көп жағдайда әртүрлі заттардың қоспасы болып табылатын сұйықтықтар бар. Егер олардың біреуі мұндай қоспаның құрамында басқаларына қарағанда әлдеқайда көп мөлшерде болса, онда қоспа ерітінді деп аталады, ал басым зат еріткіш болып табылады. Бұл бөлімде біз сұйық ерітінділердің кейбір қасиеттерімен танысамыз және тек екі заттан – еріткіш пен еріген заттан тұратын екілік ерітінділер жағдайымен ғана шектелеміз. Шоғырлану. Сандық жағынан ерітінділер ерітіндінің бір немесе басқа бөлігінің мазмұнын анықтайтын концентрациямен сипатталады. Шоғырлануды білдірудің көптеген жолдары бар. Біз мұнда ең маңыздыларын ғана тізімдейміз. 1. Салмақ үлесі – берілген компонент салмағының бүкіл ерітінді салмағына қатынасы. Егер оны пайызбен көрсетсек, онда салмақ концентрациясын аламыз. 2. Мольдік үлес – еріген заттың моль санының жалпыға қатынасы ерітіндідегі моль саны. Пайызбен өрнектелсе, ол молярлық концентрация деп аталады. Концентрацияны орнатудың бұл әдісі әсіресе ыңғайлы, өйткені ол бір уақытта заттардың ерітіндісін құрайтын молекулалар санының қатынасын анықтайды. Молекулалардан емес, атомдардан тұратын заттар үшін атомдық концентрация дәл осылай анықталады. Егер ерітіндіде бір заттың мольдері және екіншісінің мольдері болса, онда бірінші және екінші заттардың молярлық концентрациясы келесі түрде өрнектеледі: 3. Мольділік – 1000 грамм еріткіштегі еріген заттың моль саны. Әрине, осылайша алынған концентрациялардың әртүрлі мәндерін бір-біріне оңай түрлендіруге болады. Кейбір ерекше жағдайларда ерітіндінің концентрациясы оның тығыздығының мәнімен сипатталады және арнайы шартты түрде көрсетіледі. бірліктері: тығыздықты өлшейтін құрал – ареометрдің инциденттері. Ерітінділердің қасиеттерін зерттегенде концентрация қысыммен және температурамен бірге күйдің негізгі параметрі болып табылады. Кейбір жағдайларда заттар бір-бірімен шексіз ери алады, яғни ерітіндінің концентрациясы кез келген болуы мүмкін. Мысал ретінде спирттің судағы немесе судың спирттегі ерітіндісін келтіруге болады. Дегенмен, белгілі бір еріткіште белгілі бір ең жоғары концентрацияға дейін ғана ери алатын заттар да бар. Берілген температура мен қысымда одан әрі еріту мүмкін емес. Ерітінді мен таза еріткіш бір ыдыста бір-бірімен жанасады деп елестетейік. Әлбетте, еріген заттың бөлшектері ерітіндіден еріткішке өтеді және бұл диффузия процесі тепе-теңдікке жеткенде ғана, яғни еріген зат еріткіштің бүкіл көлеміне біркелкі таралғанда ғана аяқталады. Дәл осылай, егер ерітінді мен таза еріткіш емес, әр түрлі концентрациядағы екі ерітінді іргелес болса, онда бұл жағдайда еріген заттың бөлшектері концентрациясы біркелкі болғанша концентрациясы жоғарырақ ерітіндіден әлсіз ерітіндіге диффузияланады. көлемі. Ерітілген зат кеңейіп, оған қол жетімді барлық көлемді алуға тырысады. еріткіш, газ оған берілген барлық көлемді алу үшін кеңейетіндей Газдың ыдыстың қабырғаларына қысым жасайтыны сияқты және кеңею кезінде ол қозғалмалы (поршеньді) болса, қабырғаны жылжыту жұмысын орындай алатыны сияқты, еріген зат ерітінді мен таза еріткішті ажырататын шекараға да қысым көрсетуі керек. немесе концентрациясы әртүрлі екі ерітінді (мұндағы концентрациялар айырмасы газдардағы қысым айырмашылығы сияқты рөл атқарады). Бұл қысымды ерітінді мен таза еріткіш арасына жартылай өткізгіш, яғни еріткіш оңай өтетін, бірақ еріген зат өтпейтін қалқа орналастырса байқауға болады (136-сурет). Содан кейін еріткіш ерітіндіге өтеді және ыдыстың ерітінді орналасқан бөлігіндегі сұйықтық деңгейі көтеріледі. Ерітілген заттың бөлшектері бөлікті еріткіш арқылы итеруге тырысатын сияқты, бірақ іс жүзінде бұл қатты бекітілген қалқа емес, сұйықтық деңгейі (егер жартылай өткізгіш жылжымалы поршень жасау мүмкін болса) ығыстырылады. , содан кейін ол ауыстырылады). Жартылай өткізгіш бөлікке еріген заттың түсіретін қысымы осмостық қысым, ал нәтижесінде ерітіндінің ерітіндіге енуі осмос деп аталады. Ерітіндідегі сұйықтық деңгейінің көтерілуі нәтижесінде пайда болатын гидростатикалық қысым осмостық қысымға тең болғанша жалғасады. Ерітіндіге сыртқы қысым жасау арқылы деңгейдің көтерілуін болдырмауға болады. Арқаның екі жағындағы деңгейлердің теңдігін сақтау үшін қажет бұл қысымның мәні осмостық қысымға тең екені анық. Осмостық қысым, тәжірибе көрсеткендей, ерітіндінің концентрациясына пропорционал және оның көлеміне кері пропорционал. Бұл температураға да байланысты. Вант Хофф (1887) бұл шамалардың арасындағы қатынасты көрсетті: Мұнда осмостық қысым, V – ерітіндінің көлемі, еріген заттың моль саны, әмбебап газ тұрақтысы және температурасы. Бұл теңдеу арқылы өрнектелген заң Вант-Гоф заңы деп аталады. Вант-Гофф заңының теңдеуінің идеал газдардың күй теңдеуімен толық ұқсастығы еріген заттардың бөлшектерінің жүктеу/скачать 0,97 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|