Идеальные растворы из двух летучих компонентов

А+В

В

А

р_A⁰р_В⁰ р_A+ р_В

Общее давление пара над раствором р будет равно сумме парциальных давлений его компонентов; для раствора, содержащего компоненты А и В, общее давление р=р_А+р_В.

На основании уравнения (*), как для компонента А, так и для компонента В, можно считать , а N_А=1-N_В.

Общее давление будет равно:

(3) (***)

Это уравнение характеризует линейную зависимость давления от мольной доли компонента В, что можно отобразить графически.

На рисунке по оси ординат слева отложены парциальные давления компонента А, которые изменяются от 0 до р_A⁰, а справа – изменения парциального давления компонента В. Общее давление р изменяется от р_A⁰ до р_В⁰. Линейная зависимость общего и парциальных давлений от состава раствора характерна для идеальных и разбавленных растворов (ΔV=0; ΔH=0; ΔS=ΔS_и.г).

Практически, идеальными свойствами обладает раствор бензола в толуоле, что объясняется незначительностью сия межмолекулярного взаимодействия между молекулами всех компонентов раствора. Поэтому общее давление над раствором бензола в толуоле равно сумме парциальных давлений каждого из компонентов.

В случае предельно разбавленных растворов, концентрация растворенного вещества в которых бесконечно мала, давление пара (газа) растворителя выражается в соответствии с законом Рауля:

Давление паров растворенного вещества, которого в предельно разбавленном растворе ничтожно мало, не подчиняется закону Рауля. В этом случае давление пара над раствором описывается законом Генри, который формулируется так: при постоянной температуре парциальное давление растворенного вещества р_Г пропорционально его мольной доле:

,

где К_Г – коэффициент пропорциональности, называемый константой Генри (справочная величина), которая зависит от температуры и природы компонентов раствора, но не зависит от давления.

Для неидеальных растворов линейная зависимость общего давления от состава раствора нарушается: наблюдается положительное и отрицательное отклонения. Причем, как правило, эти отклонения одного знака как для общего давления р, так и для парциальных давлений р_A и р_В компонентов раствора.

Положительное отклонение от закона Раулянаблюдается в том случае, когда в растворе идет диссоциация молекул компонентов в растворе. Такие растворы образуются с поглощением теплоты (ΔH>0), т.е. процесс растворения будет эндотермическим.

ΔH>0, f_A-A > f_A-В

Отрицательное отклонение от закона Раулянаблюдается в случае ассоциации (укрупнения) частиц, формирующих раствор, и образования более прочных связей. При этом растворение идет с выделением теплоты (ΔH<0), т.е. процесс экзотермический.

ΔH<0, f_A-A < f_A-В

Дата добавления: 2014-01-07