5.Идеальные растворы. Построение их диаграммы «давление – состав», температура кипения – состав.

1)Идеальные растворы - это растворы, в которых и растворитель и растворенные вещества обладают сходным химическим строением и имеют близкие термодинамические характеристики, например растворы оптических изомеров, или растворы изотопов.

Для разбавленных р-ров неэлектролитов давление насыщ-го пара жидкости снижается прямо пропорционально концентрации растворенного в-ва. Такие р-ры нызывают идеальными.

2)Закон Рауля выполняется с абсолютной точностью во всем интервале концентраций. ( ), давление пара растворителя над р-ром снижается с повышением мольной доли его в растворе.При повышенных температурах пар не идеальный, вводят к-нт летучести: ƒ_i= ƒ_i⁰ * x_i

3) P_общ = ∑p_i (по закону Дальтона общее давление пара над идеальном раствором равно сумме парциальных давлений пара компонентов).

Р₁^о

Т=const

III

I – область пара; II- область равновесия пара и жидкости; III – область жидкости

II

Р₂^о

I

A

B

Фигуративные точки, лежащие на кривой жидкости(верхняя кривая) характеризуют составы кипящих жидкостей и давления, при которых начинают кипеть жид-ти заданного состава.Фигуративные точки, лежащие на кривой пара(нижняя кривая) , характеризуют составы пара и давления, при которых исчезаютпоследние капли жидкости при кипении исходных смесей.

Парциальное Р ж можно связать также с составом паровой фазы. Ра= р*у1

Если пар над смесью ж не наход в идеальном состоянии, то использ фугетивность

fa= fa*x1 fb=fb*x2 f=fa*x1+fb*x2

6.Вывод зависимости давления насыщенного пара смеси от состава жидкой и паровой фаз.

Для бинарной смеси жидкостей,находящихся в равновесии с паровой фазой,химические потенциалы данного компонента в паровой и жидкой фазах равны между собой.Связь между составами жидкой и паровой фаз для равновесия в гетерогенной системе, устанавливают, используя формулы закона Рауля для идеального раствора.

По закону Рауля: p_А=Р⁰_А*х₁ и p_В=Р⁰_В*(1-х₁)

По закону Дальтона: y₁ = p_A/(p_A+p_B) и y₂ = p_B/(p_A+p_B)

Разделив формулы закона Рауля друг на друга, получим:

p_A/p_B = P⁰_A/P⁰_B * x₁/(1-x₁)

Затем разделим формулы з-на Дальтона и получим:

p_A/p_B = у₁/(1-у₁)

При равновесии можно приравнять получившиеся выражения:

y₁/(1-у₁) = Р⁰_А/Р⁰_В * х₁/(1-х₁)

Р⁰_А/Р⁰_В = α коэф. относительной летучести, характеризует легкость разделения компонентов при ректификации.

7. Реальные р-ры жидкостей неограниченно растворимые друг в друге. Причины отклонения давления паров над раствором от з-на Рауля.

Р-ры жидкостей,сильно различ-ся по природе,могут показывать положит-ные или отриц-ные отклонения от св-в идеальных р-ров.

При образовании раствора, когда в чистый раст-ль вводится растворенное вещество,появляется новая структура с иным расположением частиц,чем в чистом растворителе,которая будет зависеть от состава раствора и будет специфична для каждого раствора.Изменяются и силы ММВ.В растворе кроме взаимодействия между однородными молекулами появляется взаимодействие и между разнородными частицами.Частицы растворенного вещества взаимодействуют друг с другом и с мол-ми раст-ля.Это является причиной отклонения давления паров над раствором от з-на Рауля.

«+» и «-» отклонения обусловлены разными факторами:

Если разнородные молекулы в растворе взаимно притягиваются с меньшей силой, чем однородные, т.е. F_A-B < F_A-A, то это облегчит переход из жидкой фазы в паровую (по сравнению с чистыми жидкостями) и будут наблюдаться положительные отклонения.

Усиление взаимного притяжения в разнородных молекулах (сольватация, водородная связь, образование химического соединения) затрудняет переход в газовую фазу и будут наблюдаться отрицательные отклонения.