Основные законы растворов

Основными законами растворов являются законы Рауля и Вант - Гоффа. Эти законы являются коллигативными, то - есть зависят не только от концентрации растворов, но и от количества частиц в них.

Понижение давления насыщенного пара над раствором
(Первый закон Рауля)

Любая жидкость испаряется

Давление пара в состоянии равновесия называется давлением насыщенного пара. При данной температуре давление насыщенного пара над каждой жидкостью есть величина постоянная. Обозначим его как Р _А.

Примем, что любая жидкость может служить растворителем.
Любое растворённое вещество (твёрдое) теоретически тоже испаряется и, следовательно, имеет давление насыщенного пара. Обозначим его как Р _B.

Если твёрдое вещество нелетучее, то практически величина давления его насыщенного пара равна нулю.

Если раствор состоит из двух жидкостей, то растворителем считается та жидкость, у которой давление насыщенного пара выше.

Таким образом всегда Р _А > Р _B.

Давление насыщенного пара раствора (Р) представляет собой сумму парциальных давлений его компонентов:

1. P = Р _А N _А + Р _B N _B,

где N _А и N _B - мольные доли растворителя и растворённого вещества, соответственно.

Если растворённое вещество - твёрдое, нелетучее, у которого Р _B = 0, то выражение Р _B N _B также равно нулю. Следовательно:

2. P = Р _А N _А.

Для двухкомпонентного раствора:

3. N _А + N _B = 1.

4. Примем: N _А = 1- N _B.

Преобразуем выражение (2):

P - Р _А = - Р _А N _B.

Поскольку из вышесказанного видно, что Р < Р _А, то обе части последнего равенства имеют знак (-). Чтобы избавится от минуса, умножим обе части равенства на (-1) и получим:

Р _А - P = Р _А N _B.

5. ΔP = Р _А N _B.

Величина ΔP является абсолютным понижением давлением насыщенного пара над раствором по сравнению с растворителем.

В химии принято относительное понижение давления насыщенного пара над раствором, которое равно мольной доле растворённого вещества:

6. ΔP / Р _А = N _B.

Дата добавления: 2014-01-11