Способы выражения концентрации растворов

1. При изложении материала будут использованы различные способы выражения концентрации растворов, известные из курса общей химии. Полезно вспомнить основные определения и записать несколько соотношений, которые позволяют переходить от одного вида концентрации к другому.

 
 

Сведем эти формулы в табл. 8.1, где ρ0— плотность раствора.


2. а) Таким образом,

- молярная концентрация — это количество вещества (в молях) в одном литре раствора,

- а моляльная концентрация — то же количество вещества, но отнесенное к одному килограмму растворителя.

б) Молярная (или массовая) доля — доля

- от общего количества всех веществ в растворе (в молях) или

- от общей массы всех веществ (в граммах, килограммах),

приходящаяся на данное вещество.

3. Вывод соотношений связи (приведенных в правом столбце таблицы) легко производится из исходных определений. Приведенные формулы запоминать не следует, поскольку можно получить очень много вариантов таких формул.

 
 

4. Еще раз коснемся связи между молярной концентрацией (с) и молярной долей (Х). Предварительно выразим с через Xследующим образом:

 

 
 

а) Отсюда видно, что для двух компонентов раствора отношения молярных концентраций и молярных долей одинаковы:

 
 

б) Но этого нельзя сказать, если мы сравниваем две концентрации ( и ) одного и того же компонента:

Здесь молярная концентрация пропорциональна молярной доле только для
разбавленных растворов,
где n1 n2 n1 .

в) Это обстоятельство надо иметь в виду, когда, например, в формуле для химического потенциала переходим от молярной концентрации к молярной доле (6.7—6.10).

 
 

5. Получим еще одно соотношение связи — формулу расчета молярной доли
через моляльную концентрацию:


 

Приближение справедливо для разбавленных растворов (при малом b2).
Заметим: молярную массу здесь следует измерять в кг/моль.

 

8.3. Термодинамика растворения: газовые растворы

Кратко рассмотрим, как изменяется энергия Гиббса системы при образовании раствора.

а) Пусть два газа (1 и 2) имеют одинаковое давление Р и разделены перегородкой (рис. 8.2, а). Если перегородку убрать, газы смешаются (рис. 8.2,6), причем общее давление не изменится, а парциальное давление каждого газа снизится до величины

Pi = PXi , (8.5)

где Xi — молярная доля газа в образовавшейся смеси.

б) Образующийся газовый раствор считается идеальным. Значит, при его образовании сила и характер
межмолекулярных взаимодействий не меняется (ΔН = 0). Следовательно, все изменение энергии Гиббса обусловлено возрастанием энтропии каждого газа.

 
 

в) Используя формулы (4.7,6) и (3.21,6), для какого-либо одного газа получаем:

 

г) Поскольку Xi < 1, то ΔGi < 0. Суммарное изменение энергии Гиббса имеет вид:

 
 

д) Если еще учесть определение молярной доли (табл. 8.1), то результат можно записать и так:

 








Дата добавления: 2016-03-20; просмотров: 499;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.