загрузка...
загрузка...
На головну

ТЕМПЕРАТУРА КИПІННЯ І ЗАМЕРЗАННЯ РОЗЧИНУ

  1. Гетерогенність РІВНОВАГИ В РОЗЧИНАХ, ПОВ'ЯЗАНІ З ПРОЦЕСОМ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ
  2. Гетерогенність РІВНОВАГИ В РОЗЧИНАХ, ПОВ'ЯЗАНІ З процес розшарування
  3. Тиск і температура
  4. Тиск і температура
  5. Дезінфекція електрохімічних активованими розчинами хлориду натрію (анолит, АНК і АК, католіт), які отримуються на установках СТЕЛ
  6. Діаграми склад-температура кипіння
  7. Заводнення мицеллярная розчинами.

Будь-яка рідина при температурі нижче критичної може перебувати в трьох різних агрегатних станах: твердому, рідкому і пароподібному. Між цими станами спостерігаються складні фазові рівноваги, які включають взаємні оборотні перетворення: плавлення і замерзання, випаровування і конденсацію, сублімацію і конденсацію.

Положення цих фазових рівноваг залежить від температури і зовнішнього тиску. Переходи рідини в інші фазові стану - парообразное і тверде - характеризуються відповідно температурами кипіння і плавлення.

При температурі кипіння в рівновазі співіснують дві фази: рідка і пар.

Температура кипіння рідини - Це температура, при якій тиск насиченої пари над рідиною стає рівним зовнішньому тиску.

При температурі замерзання в рівновазі співіснують три фази: тверда, рідка і пар.

 

Температура замерзання рідини - це температура, при якій тиск насиченої пари над рідиною стає рівним тиску насиченої пари над кристалами цієї рідини.

Залежність положення фазового рівноваги в воді і водних розчинах від температури і зовнішнього тиску відбивається фазового діаграмою. Розглянемо фазову діаграму води (рис. 6.11). Області існування чистої води в твердому (лід), рідкому і пароподібному станах розмежовуються трьома суцільними лініями, які сходяться в загальній точці А.

Мал. 6.11. Фазова діаграма води; підвищення температури кипіння і зниження температури замерзання водних розчинів нелетких сполук

лінія Ар0 - лінія випаровування, що розділяє рідке и парообразное стану, - визначає значення тиску і температури, при яких здійснюється кипіння чистої води. Так, зовнішньому тиску 1 атм відповідає температура 100 ° С, при якій тиск насичених парів води теж стане рівним 1 атм.

лінія АВ - лінія плавлення - показує умови існування двофазної рідкої системи лід - рідка вода.

лінія AD - Лінія сублімації - розмежовує тверде и парообразное стану води. У потрійній точці А, відповідає температурі замерзання води або плавлення льоду при зовнішньому тиску, рівному тиску насиченої пари (+0,01 ° С; 0,006 атм), перебуваючи в рівновазі один з одним, одночасно співіснують всі три фази: тверда, рідка і пароподібна.

Відповідно до закону Рауля тиск насиченої пари для розчину будь-якого нелетучего речовини при будь-якій температурі завжди менше, ніж для чистого розчинника. Тому крива, що характеризує залежність тиску насиченої пари для водного розчину (пунктирна крива Кр), обов'язково буде розташовуватися нижче кривої випаровування для чистої води. З діаграми видно, що крива температур кипіння для розчину кр досягне тиску 1 атм при більш високому значенні температури, ніж відповідна крива температур кипіння для чистої води Ар0. Отже, температура кипіння розчину нелетучего речовини завжди вище, ніж температура кипіння чистого розчинника.

У той же час крива кр з'єднується з кривою температур сублімації льоду AD при більш низькій температурі (Тзам. р-ра), Ніж відповідна крива Ар ° для чистої води. Отже, температура замерзання розчину завжди нижче, ніж температура замерзання чистого розчинника.

Кількісно вплив концентрації нелетучего речовини в розчині на значення його температур кипіння або замерзання описується другим законом Рауля:

 
 

Підвищення температури кипіння або зниження температури замерзання ідеальних розчинів нелетких речовин прямо пропорційно моляльній концентрації розчину:

де ТКВП - підвищення температури кипіння розчину в порівнянні з температурою кипіння чистого розчинника; Тзам - зниження температури замерзання розчину в порівнянні з температурою кристалізації чистого розчинника; b(Х) - моляльна концентрація розчину; КЕБ, Докр - ебуліоскопічна і кріоскопічна константи, значення яких залежать тільки від природи розчинника.

Ебуліоскопічна і кріоскопічна константи чисельно рівні підвищення температури кипіння або, відповідно, зниження температури замерзання одномоляльного ідеального розчину (1 моль речовини в 1000г розчинника) нелетучего речовини в порівнянні з чистим розчинником (табл. 6.3).

На відміну від ідеальних розчинів, для яких Ткип і Тзам не залежить від природи розчиненої речовини, як випливає з другого закону Рауля, для реальних розчинів необхідно враховувати міжмолекулярні взаємодії. Тому для реальних розчинів в наведені вище формули вводиться ізотонічний коефіцієнт:

Закони Рауля лежать в основі експериментальних методів визначення молярних мас розчинних речовин - Ебуліоськопія і кріоскопії, - заснованих відповідно на вимірі температур кипіння і температур замерзання розчинів цих речовин. Ці методи застосовують також для визначення ізотонічного коефіцієнта, ступеня електролітичноїдисоціації для електролітів. Методи Ебуліоськопія і кріоскопії широко використовуються при фізико-хімічному вивченні біологічних об'єктів.

Експериментально певне зниження температури замерзання плазми крові людини одно 0,56 ° С, що відповідає моляльній і молярної концентрацій частинок 0,303 моль / кг да = 0,303 моль / л і збігається з величиною, отриманою при вимірюванні осмотических показників крові. Все колігативні властивості знаходяться в тісному взаємозв'язку. Аналіз колі-гатівних властивостей водних розчинів переконливо свідчить про те, що розчинені речовини сильно впливають на властивості води як розчинника, а розчин є системою, властивості якої різко відрізняються від властивостей вихідних компонентів. Це дуже важливо розуміти при вивченні особливостей біорідин організму, які містять воду, електроліти, білки, вуглеводи і речовини в колоїдному стані. У той же час фізико-хімічні властивості таких систем, а особливо біологічні і фізіологічні функції, визначаються не тільки якісним і кількісним складом, але і структурою систем, яка динамічна і ще недостатньо вивчена.


 
 



Попередня   123   124   125   126   127   128   129   130   131   132   133   134   135   136   137   138   Наступна

ХІМІЧНА РІВНОВАГА | ЗСУВ ХІМІЧНОГО РІВНОВАГИ | Ферментативного каталізу І ЙОГО ОСОБЛИВОСТІ | Автоколивальні БІОХІМІЧНІ ПРОЦЕСИ | РОЗЧИНИ І ЇХ Колігативні властивості | ВОДА ЯК РОЗЧИННИК ТА ЇЇ РОЛЬ У ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ОРГАНІЗМУ | ТЕРМОДИНАМІКА ПРОЦЕСУ РОЗЧИНЕННЯ | З. СПОСОБИ ВИРАЖЕННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ РОЗЧИНІВ | ДИФУЗІЯ | ОСМОС. Осмотична І онкотичноготиск |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати