Закон распределения

Если ввести в систему, состоящую из двух несмешивающихся жидкостей, растворимое в них вещество, то оно распределится между этими жидкостями так, что при данных температуре и давлении отношение его концентраций в этих растворителях c₁ и с₂ остается неизменным (независимо от общего количества распределенного вещества), т. е.

с₁/с₂ = К.

Константа равновесия К в данном случае называется коэффи­циентом распределения, а соотношение представляет собой закон распределения.

На законе распределения основана широко применяемая в про­мышленности экстракция - процесс извлечения вещества из раствора в слой другой, не смешивающейся с раствором жидко­сти (экстрагента). (Пример, йод в воде и бензоле).

Растворимость жидкостей в жидко­стях. При смешивании жидкостей, между молекулами которых проявляются различной силы взаимодействия, возможны три ва­рианта растворимости: а) неограниченная растворимость (спирт и вода), б) ограниченная растворимость (вода и анилин), в) практически полная нераст­воримость (бензол и вода).

Влияние повышения температуры и давления аналогично растворению твердых веществ в жидкостях.

Растворимость газов в жидкостях. Растворение газов почти всегда сопровождается выделением теплоты (вследствие сольватации их молекул). Поэтому соглас­но принципу Ле Шателье при повышении температуры раствори­мость газов, как правило, понижается.

Так как при растворении газообразных веществ в жидкости объем системы уменьшается, DV < 0, то рост давления спо­собствует увеличению растворимости газов. Эта зависимость для малорастворимых веществ выражается законом Генри (1802 г.): растворимость газа при постоянной температуре пропорциональна его давлению.

При растворении смеси газов растворимость каждого из них пропорциональна его парциальному давлению. Например, в воде растворяется столько же кислорода из воздуха, сколько бы его растворялось при контакте воды с чистым кислородом, находя­щимся под давлением 21 кПа (парциальное давление кислорода в воздухе).

Закон Генри справедлив лишь для сравнительно разбавленных растворов, при невысоких давлениях и в отсутствие химическо­го взаимодействия между молекулами растворяемого газа и растворителем.

Дата добавления: 2014-01-03