Cheksiz suyultirilgan eritmalar

|
Cheksiz suyultirilgan eritmalar
|
bet | 3/7 | Sana | 27.05.2024 | Hajmi | 394,24 Kb. | | #254773 |
Bog'liq ERITMALAR TERMODINAMIKASICheksiz suyultirilgan eritmalar. Erigan moddaning konsentrasiyasi cheksiz kam bo‘lsa, bunday eritma cheksiz suyultirilgan deyiladi. Har qanday cheksiz suyultirilgan eritmada erituvchi ideal eritmalar qonunlariga bo‘ysunadi, erigan modda esa bo‘ysunmaydi. Shu sababli ideal eritmalarga taalluqli bo‘lgan barcha tenglamalarni cheksiz suyultirilgan eritmalarda erituvchi uchun qo‘llashimiz mumkin.
Real eritmalar. Ideal va cheksiz suyultirilgan eritmalarning termodinamik qonuniyatlariga bo‘ysunmagan barcha eritmalarni real (noideal) eritmalar deyiladi. Real eritmalarning muvozanat xossalarini Lyuis taklif qilgan aktivlik usulida aniqlanadi (ushbu usul haqida keyinroq to‘xtab o‘tamiz). Real eritmalar ichida atermal va regulyar eritmalar alohida ajratiladi. Hosil bo‘lish issiqligi nolga teng bo‘lgan real eritmalar atermal eritmalar deyiladi,
ya’ni: ∆Нaralashish = 0; ∆Varalashish= 0; ∆Saralashish ≠ ∆Sid
Bu ideal eritmalarga xosdir, shuning uchun bunday eritmalarga energetik xossalari nuqtai nazaridan ideal eritmalardek qarash mumkin. Ammo ular molekulalarining o‘lchamlari katta farq qiluvchi komponentlardan iborat va shu sababli, molekulyar hajmlari bilan kuchli farqlanadi. Ushbu sinfga ba’zi polimerlarning monomerlardagi (gidratlangan) eritmalari mansubdir. Bunday polimerdagi bitta zvenoning monomer bilan ta’sirlashish energiyasi ikkita monomer molekulalarining ta’sirlashish energiyalariga yaqindir. Shuning uchun ∆Нaralashish=0. Ammo entropiya ideallikdan sezilarli darajada farq qilishi mumkin: ∆Saralashish ≠ ∆Sid. Atermal eritmalarning misolida faqat energetik o‘zgarishlarning kuzatilmasligi eritma ideal bo‘lishi uchun yetarli shart emasligi ko‘rinib turibdi. Bunday sistemalarga misol tariqasida tabiiy kauchuk–benzol, polistirol–n-propilasetat, poliizobutilen–benzol sistemalarini keltiri-shimiz mumkin.
I. Eritmalar termodinamikasi
1.2. Raul va Genri qonunlari
Eritmalarning to‘yingan bug‘ bosimiga oid miqdoriy qonuniyat topish yo‘lida Raulga qadar qilingan harakatlar muvaffaqiyatsiz bo‘lib chiqdi, chunki bu maqsad uchun elektrolitlar eritmasi olinar va dissosiasiya tufayli manzara qorong‘ilashibketar edi. Raul esa bu maqsad uchun organik moddalarning eritmalarini oldi. Rauleritmalarning to‘yingan bug‘ bosimini o‘lchash uchun Torrichelli naylaridanfoydalandi. Bu nayga avval toza erituvchi kiritib, uning to‘yingan bug‘ bosimi ( ) ni, so‘ngra ma’lum konsentrasiyali eritma kiritib, uning to‘yingan bug‘ bosimi ( ) ni o‘lchadi. Raulning suyultirilgan eritmalar bilan qilgan tajribalarida( ) hamma vaqt ( ) dan kichik bo‘ldi. 1887 yilda Raul quyidagi qonunni ta’rifladi: –noelektrolit moddalarning suyultirilgan eritmalarida erituvchi bug‘ bosimining absolyut pasayishi (o‘zgarmas haroratda) ma’lum miqdordagi erituvchida erigan moddaning mollari soniga proporsional bo‘lib, uning tabiatiga bog‘liq emas.( - ) ayirma eritmada erituvchi bug‘ bosimi pasayishining absolyut miqdorini ko‘rsatadi.
Raul qonuni quyidagicha ham ta’riflanadi: –erituvchi bug‘ bosimining nisbiy pasayishi erigan moddaning molyar qismiga teng
Raul qonuni yuqorida yozilgan shaklda uchuvchan bo‘lmagan (yoki ayni haroratda bug‘ bosimi toza erituvchining bug‘ bosimiga qaraganda juda kichik bo‘lgan) moddalarning suyultirilgan eritmalarigagina tatbiq etilishi mumkin, chunki, eritma konsentrasiyasi kichik bo‘lgandagina Raul qonuni tajribaga muvofiq keladi
Cheksiz sultirilgan eritma deb, erigan moddaning konsentrasiyasi cheksiz
kichik bo‘lgan eritmaga aytiladi: xohlagan noideal cheksiz suyultirilgan eritmada
erituvchi ideal eritmalar qonunlariga bo‘ysunadi, erigan modda esa bo‘ysunmaydi.
Shuning uchun cheksiz sulyutirilgan eritmalarda, ideal eritmalar uchun adolatli
bo‘lgan barcha tenglamalarni, erituvchi uchun qo‘llash mumkin. Ammo kimyoviy
potensial uchun Gibbs-Dyugem tenglamasidan x1d1 x2d2 0erigan moddaning cheksiz suyultirilgan eritma ustidagi parsial bug‘ bosimining eritmani tarkibiga bog‘liqligini keltirib chiqarsa bo‘ladi.
Genri qonuni
p2 K2 x2
Genri qonuniga binoan erigan moddaning cheksiz suyultirilgan eritma ustidagi parsial bug‘ bosimi shu eritmada erigan moddaning molyar qismiga proporsionaldir. Genrining doimiysi K2 tajriba natijalarini ekstrapolyasiya qilish asosida aniqlanadi:
Yuqorida ko‘rganimizdek, Genri qonuni p2 K2 x2 cheksiz suyultirilgan eritmalarda erigan modda uchun (kamroq konsentrasiyali komponent uchun) qo‘llaniladi. Ideal eritmalarda esa (Genri koeffisiyenti toza erigan
moddaning to‘yingan bug‘ bosimiga teng) bo‘lgani uchun, Genri qonuni Raul
qonuniga o‘tadi.
1.3. Eritmalarning kolligativ hossalari.
Misol 1. 200 g suvda 5 g karbamid CO(NH2)2 bo'lgan karbamid eritmasining kristallanish haroratini hisoblang. Suvning kriyoskopik konstantasi 1,86 (kg×°C)/mol.
Yechim:
t 1,86 0,42°C
tzam(r-ra) = tzam(r-la) – tzam = 0°S – 0,42°S = –0,42°S.
misol. Agar eritmada 18,06×1022 elektrolit bo'lmagan molekulalar va 1000 ml suv bo'lsa, uning muzlash nuqtasini hisoblang. Suvning kriyoskopik konstantasi 1,86 (kg×°C)/mol.
Yechim.
m(H2O) = V(H2O) × r(H2O) = 1000 ml × 1 g/ml = 1000 g = 1 kg22
t = Kk b =Kk = Kk =1,86 =0,558°C
|
| |