Теоретическое обоснование. Некоторые вещества, кристаллические при комнатной температуре и близкие по составу и строению молекул

Некоторые вещества, кристаллические при комнатной температуре и близкие по составу и строению молекул, обладают способностью образовывать твёрдые растворы. Примером такого твёрдого раствора может служить сплав Ag-Au (рис. 3, а). Калориметрическое исследование может помочь решить вопрос о его строении и характере взаимодействия компонентов раствора. В случае, если вещества неизоморфны (рис. 3, б)

Рис. 3.3. Диаграмма плавкости для изоморфной (а) и неизоморфной (б) системы

или образуется идеальный раствор, теплота растворения сплава в растворителе, DH_A,B будет равна сумме теплот растворения компонентов DH_A + DH_B.

Различие в DH_A,B и (DH_A + DH_B) показывает, что сплав представляет собой твёрдый неидеальный раствор. Определить теплоту образования твёрдого раствора из твёрдых компонентов непосредственным измерением весьма трудно, так как этот процесс при комнатной температуре протекает очень медленно. Поэтому задачу решают косвенным путём, определяя DH_A,B и затем теплоты растворения компонентов в том же растворителе по отдельности (DH_A и DH_B). Теплота образования одного моля твёрдого раствора вычисляется согласно закону Гесса по уравнению:

DH = (DH_A + DH_B) – DH_A,B (14)

Знак и величина теплоты растворения при образовании твёрдого раствора служит показателем того, как сильно меняются свойства компонентов в растворе в результате взаимодействия. Объектом калориметрического исследования является неидеальный твёрдый раствор KCl и KBr, друг в друге.