Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






После логарифмирования и дифференцирования имеем





Но , поэтому

а по уравнению Клапейрона – Клаузиуса

и

Интегрируем в пределах от х1 = 1 до xi и TV1 до T и, полагая Δ V H1 не зависящей от температуры, имеем

или

Обозначим Т – ТV1 = Δ T – это повышение температуры кипения и, положив приближенно получим

а поскольку

имеем

где Е – эбулиокопическая константа растворителя.

Аналогично криоскопии эбулиоскопия позволяет определять мольную массу вещества, но нужно иметь в виду, что эбулиоскопические константы меньше криоскопических.

11.4. Термодинамика осмотического давления.

Если растворитель и раствор разделены полупроницаемой (т.е. проницаемой только для молекул растворителя) мембраной, то в силу различия химических потенциалов растворителя в растворе и чистого растворителя через мембрану будет наблюдаться массоперенос (диффузия) растворителя в раствор. Для того, чтобы прекратить массоперенос к раствору нужно приложить некоторое добавочное давление П, которое и называется осмотическим давлением.

Вант – Гофф (1885) впервые предложил для осмотического давления количественную зависимость

где с2 – концентрация растворенного вещества моль/л (с2 = п2/V, n2 – число молей растворенного вещества, V- объем раствора), т.е. осмотическое давление в разбавленных растворах численно равно тому давлению, которое производило бы то же число молекул растворенного вещества, если бы оно в виде идеального газа занимало бы при данной температуре объем, равный объему раствора. (Кстати, первая Нобелевская премия по химии в 1901 году была присуждена Якобу Хенрику Вант-Гоффу за открытие законов химической динамики и осмотического давления в растворах). Но аналогия между уравнением Вант-Гоффа и уравнением состояния идеального газа случайна и не имеет существенного значения. Осмотическое давление является тем добавочным давлением, которое увеличивает химический потенциал растворителя в растворе и этим компенсирует уменьшение химического потенциала растворителя, вызванное растворением второго компонента. Такая компенсация создает возможность равновесия раствора с чистым растворителем в особых условиях наличия полупроницаемой перегородки. В отсутствие последней осмотическое давление отсутствует. Итак, условие равновесия μ1= μ01 и 1 = dμ01, где μ01 – химический потенциал чистого растворителяпри постоянной температуре и внешнем давлении р1, в растворе же его значение μ1 изменяется с изменением х1 и давления р2, которое складывается из внешнего и осмотического р2 = р1 + π. Ищем, как меняется осмотическое давление с изменеием концентрации х1 при р1 и Т = Const. В этих условиях

, следовательно и . Имеем

В предположении, что интегрируем от

до концентрации

отсюда а поскольку

то общее уравнение осмотического давления

Если раствор подчиняется закону Рауля, т.е. достаточно разбавлен, то Р/Р 01=1 – х 2, и если п 2 << n 1, в этом случае

где V объем раствора, и окончательно имеем уравнение Вант-Гоффа

Осмотическое давление 1 молярного раствора равно примерно 25 атм. Осмотические эффекты чрезвычайно важны в биологических системах, поскольку большинство биологических мембран – стенки кишечника, стенки клеток – полупроницаемы.Слишком большой градиент концентрации приводит к разрыву или высушиванию клетки. Очень эффективным осмотическим устройством является человеческая почка, где кровь и моча движутся навстречу друг другу с противоположных сторон ряда полупроницаемых мембран, которые позволяют большинству ионов и низкомолекулярных продуктов обмена веществ перейти из крови в мочу и далее активно перекачивают (используя биохимические процессы) некоторые ионы (нужные Na+ и Cl -) обратно в кровь.

Измерение осмотического давления растворов высокополимеров очень удобно для измерения их средней мольной массы, поскольку из уравнения Вант-Гоффа следует, что

где М 2 – мольная масса полимера, g 2 – его навеска, V – объем растворителя. Например, раствор 1,372 г полимера в 100 мл воды имеет осмотическое давление 10 мм водяного столба, тогда (Т = 300 К):

11.5. Коллигативные свойства растворов.

Подведем общий итог для некоторых свойств растворов.

Закон Рауля можно представить в виде

понижение температуры замерзания раствора

повышение температуры кипения раствора нелетучего вещества

осмотическое давление (уравнение Вант-Гоффа)

Мы видим, что эти свойства целиком определяются (для разбавленных растворов) свойствами растворителя и линейно зависят только от количества молей растворенного вещества, но не от его природы. Такие свойства, линейно зависящие от моляльности, называются коллигативными.

Коллигативные свойства позволяют получить весьма значительную информацию о частицах, присутствующих в растворах, и о природе сил, действующих в жидком состоянии вещества. Достаточно указать, что кажущееся увеличение моляльности в водных электропроводящих растворах привело Аррениуса к теории электролитической диссоциации.

Но не только вода может быть растворителем, но и серная кислота, Эксперименты показали, что при растворении N2O4 в чистой H2SO4 соответствует присутствию шести молей частиц на моль растворенной N2O4. Можно предположить, что протекает реакция:

где все ионные частицы сольвaтированы серной кислотой. Аналогичные взаимодействия наблюдаются и для других систем, в том числе и для воды.

Date: 2015-09-18; view: 267; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.005 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию