Термодинамика газообразных растворов

Раствор – это макроскопическая гомогенная (однородная) термодинамически устойчивая система переменного состава, содержащая не менее двух компонентов. Часто говорят, что раствором называется гомогенная, молекулярно- или атомно-дисперсная система, состав которой можно изменять непрерывно в некотором конечном или бесконечном интервале. По агрегатному состоянию растворы разделяются на газообразные (газовые смеси), жидкие и твердые.

Основным параметром раствора является состав, при этом относительное содержание компонента в растворе характеризуется его концентрацией, выражаемой различными способами:

1). Мольная доля (x_i) – число молей вещества в 1 моле раствора:

,

где n_i – число молей i -го компонента;

– сумма чисел молей всех компонентов раствора.

2). Массовая доля или массовое содержание (g_i) – масса компонента в 1 г раствора:

,

где M_i – масса i -го компонента;

– масса раствора (масса всех компонентов раствора).

3). Молярность (C_i) – число молей растворенного вещества в 1 л раствора:

,

где n_i – число молей i -го компонента; V – объем раствора (в литрах).

4). Моляльность (m_i) – число молей i -го компонента в 1 кг растворителя:

,

где n_i – число молей i -го компонента; М – масса растворителя (в кг).

В химической термодинамике состав раствора выражают обычно в мольных долях. Если мольные доли компонентов в растворе могут изменяться от нуля до единицы, то компоненты неограниченно растворимы друг в друге.

Растворителем в растворе обычно называют компонент, концентрация которого значительно выше по сравнению с другими компонентами, или компонент, который в чистом виде в данных условиях имеет такое же агрегатное состояние, что и раствор (если остальные компоненты в чистом виде имеют другие агрегатные состояния). Свойства растворителя обозначаются с правым нижним индексом 1, свойства растворенных веществ – с индексами 2, 3 и т.д. Следует отметить, что с точки зрения термодинамики все компоненты раствора равноценны, поэтому их деление на растворитель и растворенные вещества достаточно условно (зато удобно на практике).

Дата добавления: 2014-01-04