Лекция 1. Термодинамика растворов

Содержание

Слайд 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Раствор – это термодинамически устойчивая гомогенная система (фаза) переменного состава

ОПРЕДЕЛЕНИЕ Раствор – это термодинамически устойчивая гомогенная система (фаза) переменного состава

Слайд 3

СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ

Мольная доля – отношение числа молей i-го компонента раствора

СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ Мольная доля – отношение числа молей i-го компонента
к общему числу молей:
ВОПРОС: чему равна сумма мольных долей всех компонентов?
Молярная концентрация (молярность) – число молей растворенного вещества в одном литре (кубическом дециметре) раствора:
ВОПРОС: какова размерность молярности раствора?

Слайд 4

СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ

Моляльность – число молей i-го компонента, приходящееся на 1000

СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ Моляльность – число молей i-го компонента, приходящееся на
г растворителя:
ВОПРОС: какова размерность моляльности раствора?

Слайд 5

ИДЕАЛЬНЫЙ РАСТВОР

раствор, в котором молекулы растворителя взаимодействуют с растворенным веществом так же,

ИДЕАЛЬНЫЙ РАСТВОР раствор, в котором молекулы растворителя взаимодействуют с растворенным веществом так
как взаимодействуют между собой молекулы растворителя и между собой - молекулы растворенного вещества
энергия взаимодействия разнородных молекул равна средней энергии взаимодействия однородных молекул:

Слайд 6

ОБРАЗОВАНИЕ ИДЕАЛЬНОГО РАСТВОРА

не сопровождается тепловым эффектом
ΔHсмеш=0
не сопровождается изменением объема
ΔVсмеш=0
изменение энтропии равно

ОБРАЗОВАНИЕ ИДЕАЛЬНОГО РАСТВОРА не сопровождается тепловым эффектом ΔHсмеш=0 не сопровождается изменением объема
изменению энтропии при смешении идеальных газов
ΔSсмеш=ΔSид

Слайд 7

МОДЕЛИ НЕИДЕАЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

предельно разбавленный раствор, в котором растворитель подчиняется законам идеальных растворов,

МОДЕЛИ НЕИДЕАЛЬНЫХ РАСТВОРОВ предельно разбавленный раствор, в котором растворитель подчиняется законам идеальных
а растворенное вещество не подчиняется
регулярный раствор, в котором взаимодействие частиц приводит к изменению энтальпии и объема системы, в то время как изменение энтропии соответствует изменению при смешении идеальных газов

Слайд 8

МОДЕЛИ НЕИДЕАЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

атермальный раствор, в котором взаимодействие частиц приводит к изменению объема,

МОДЕЛИ НЕИДЕАЛЬНЫХ РАСТВОРОВ атермальный раствор, в котором взаимодействие частиц приводит к изменению
к изменени энтропии, не отвечающему смешению идеальных газов, в то время как тепловой эффект смешения равен нулю
ассоциированный раствор, в котором наряду с ван-дер-ваальсовыми межмолекулярными взаимодействиями имеются специфические, близкие по характеру к слабой химической связи

Слайд 9

КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА ИДЕАЛЬНЫХ И НЕИДЕАЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

1. Давление пара летучего компонента (например, растворителя)

КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА ИДЕАЛЬНЫХ И НЕИДЕАЛЬНЫХ РАСТВОРОВ 1. Давление пара летучего компонента (например,
над идеальным раствором пропорционально мольной доле этого компонента в растворе (закон Рауля)
ЗАДАНИЕ. Запишите уравнение закона Рауля и рассчитайте давление пара растворителя над раствором, в котором мольная доля растворенного вещества равна 0,01, а давление пара чистого растворителя равно 6000 Па.

Слайд 10

1А. ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ЗАКОНА РАУЛЯ

Положительные: давление пара летучего компонента превышает рассчитанное по

1А. ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ЗАКОНА РАУЛЯ Положительные: давление пара летучего компонента превышает рассчитанное
закону Рауля
ВОПРОС: каким тепловым эффектом сопровождается образование неидеального раствора с положительными отклонениями от идеальности? Почему?
Отрицательные: давление пара летучего компонента ниже рассчитанного по закону Рауля
ВОПРОС: каким тепловым эффектом сопровождается образование неидеального раствора с положительными отклонениями от идеальности? Почему?

Слайд 11

2. ДАВЛЕНИЕ ПАРА РАСТВОРЕННОГО ВЕЩЕСТВА

Растворимость двухатомных газов в металлах пропорциональна корню квадратному

2. ДАВЛЕНИЕ ПАРА РАСТВОРЕННОГО ВЕЩЕСТВА Растворимость двухатомных газов в металлах пропорциональна корню
из их парциального давления (закон Сивертса)
ЗАДАНИЕ: Выведите уравнение закона Сивертса.
Растворимость газа в жидкости пропорциональна его парциальному давлению (закон Генри)
ЗАДАНИЕ: Объясните, как меняется растворимость газа в воде при повышении температуры

Слайд 12

3. ПОНИЖЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАМЕРЗАНИЯ И ПОВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КИПЕНИЯ РАСТВОРА

Изменение химического потенциала растворителя

3. ПОНИЖЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАМЕРЗАНИЯ И ПОВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КИПЕНИЯ РАСТВОРА Изменение химического потенциала
в присутствии растворенного вещества

Слайд 13

3А. КРИОСКОПИЧЕСКИЙ И ЭБУЛИОСКОПИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТЫ

ΔТ(замерзания) = Кm
К – криоскопическая константа (зависит только

3А. КРИОСКОПИЧЕСКИЙ И ЭБУЛИОСКОПИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТЫ ΔТ(замерзания) = Кm К – криоскопическая константа
от свойств растворителя)
m – моляльность раствора
ΔТ(кипения) = Еm
Е – эбулиоскопическая константа (зависит только от свойств растворителя)
m – моляльность раствора
ВОПРОС: каково практическое значение этих эффектов? Приведите два-три примера.
Имя файла: Лекция-1.-Термодинамика-растворов.pptx
Количество просмотров: 224
Количество скачиваний: 3