- •1. Равновесие в гетерогенных системах. Основные понятия.
- •2. Правило фаз Гиббса.
- •3. Однокомпонентные системы. Диаграмма состояния однокомпонентной системы.
- •4) Уравнение Клайперона-Клаузиуса
- •5) Диаграмма состояния двухкомпонентных систем с простой эвтектикой.
- •6. Диаграмма плавящаяся конгруэнтно.
- •7. Диаграмма плавящаяся инконгруэнтно.
- •8. Диаграмма с ограниченной растворимостью в твердом состоянии.
- •9. Диаграмма с неограниченной растворимостью в твердом и жидком состоянии.
- •10. Диаграмма с ограниченной растворимостью в жидком состоянии.
- •11.Растворы. Общие понятия. Основные задачи, решаемые термодинамикой растворов.
- •12.Парциальные молярные величины. Уравнение Гиббса-Дюгема.
- •13. Идеальные растворы и их характеристика.
- •14. Давление насыщенного пара компонента над раствором. Закон Рауля.
- •15. Растворимость газа в жидкостях. Закон Генри.
- •16. Предельно разбавленные растворы.
- •17. Отклонение от закона Рауля.
- •18. Дисперсионные системы. Основные понятия и классификация.
- •19.Свободная поверхностная энергия и поверхностное натяжение.
- •20. Методы определения поверхностного напряжения.
- •21.Смачивание. Работа когезии и отгезии.
- •22. Пав. Адсорбция на границе раздела жидкость - газ.
- •24.Адсорбция на твердых адсорбентах. (Уравнение Френдлиха – нет.)
13. Идеальные растворы и их характеристика.
Идеальные растворы – это растворы образование которых из компонентов не сопровождается изменением теплового эффекта и изменением объема. ΔH=0 ΔV=0
А изменение энтропии равно изменению энтропии при отношении идеальных газов. ΔS=ΔсмешS. Идеальные растворы рассматриваются как идеальные газы. Рассмотрим двухкомпонентную систему и с помощью уравнения Гиббса-Дюгема выразим ΔH, ΔV, ΔS через ПАВ.
ΔH = X1H1+X2H2
ΔV = X1V1+X2V2 (1)
ΔS = X1S1+X2S2
ΔсмешS= – X1RlnX1 – X2RlnX2 (2)
Из определения
следует: ΔH1=0 ΔH2=0
ΔV1=0 ΔV2=0 (3)
ΔS1=– RlnX1
ΔS2=– RlnX2
Равенство 3 обозначает то, что в идеальном растворе энергия взаимодействия разнородных молекул равна энергии взаимодействия однородных молекул. В отличии от идеальных газов в идеальных растворах осуществляется связь между молекулами, но энергия взаимодействия между всеми молекулами является одинаковой. Распределение молекул компонентов по объему растворов будет равномерной, т.о. при образовании жидких растворов и газовых смесей – теплота растворения будет равно 0. При растворении твердого вещества по закону Гесса можно разбить на 2 стадии: 1. плавление тела, 2. распределение вещества по всему объему раствора.
ΔраствH= ΔплавH. В случае растворения газа в идеальном растворе теплота растворения равна теплоте парообразования. ΔраствH= ΔплавH=ΔкондH
14. Давление насыщенного пара компонента над раствором. Закон Рауля.
Рассмотрим зависимость давления насыщенного пара р-ля и растворённого в-ва от состава р-ра и св-в чистых компонентов.
р-р→←насыщенный пар
Предположим, что все компоненты которые обр. р-р являются летучими. Тогда равновесный насыщенный пар будет содержать все компоненты р-ра.
При изучении зависимости давления насыщенного пара р-ра от состава можно изучить термодинамические св-ва р-ра.
Давление насыщенного пара – сумма парциальных давлений летучих компонентов в р-ре P=
Это следует из закона Дальтона для идеальных газов. Pобщ=P1+P2+…
Тогда Рi=p*χi р- общее давление летучих компонентов, χi – молярная доля газовойсмеси.
Рассмотрим зависимость давления насыщенного пара от состава р-ра р-р →← насыщ. пар
(1) (2) (3)
Проинтегрируем(3) в след. пределах ; Рi0 – давление насыщенного пара над чистым компонентом, Pi - -//- над р-ром.
Потенцируем выр-ние:
математическое выражение закона Рауля.
Равновесное парциальное давление насыщенного пара компонентов пропорционально его молярной доле в идеальном р-ре.
15. Растворимость газа в жидкостях. Закон Генри.
Относительное понижение насыщенного пара над р-ром пропорционально молярной доле.
Для определения парциальной зависимости парциальных давлений растворённые в-ва для прот. их состава необходимо применить ур-ние Гиббса Дюгема.
-- химический потенциал р-ля и растворённого в-ва соответственно.
;
Преобразуем правую часть выр-ния. На основании закона Рауля ;
;
; проинтегрируем полученное выр-ние.
; К2 – постоянная интегрирования.
Потенцируем выр-ние: -- закон Генри.
Парциальное давление растворённого в-ва пропорционально его молярной доле в р-ре. Г – постоянная Генри. Величина обратная Г -- S=1/Г (растворимость газа в жидкости).
Растворимость газа в жидкости зависит от: давления, температуры, хим. природы р-ля, присутствием смесей.
Растворение газа в жидкости называется адсорбцией.
Закон Генри применим