8.Закон Рауля та відхилення від нього.

А) Нехай у першій посудині міститься чистий рідкий розчинник.

P пара Н₂О рід. Н₂О

Р⁰_А – тиск насиченої пари чистого розчинника на власну поверхню рідкої фази.

Б) Чиста розчинена речовина

Р пара розчин. Речов.

Рідка фаза розч. Реч.

Р_В° - тиск насиченої пари розчиненої речовини на власну поверхню рідини

В) Розчин

. Р_А розчин А+В

Р_А – тиск насиченої пари чистого розчинника на поверхню розчину .

Р_В – тиск насиченої пари розчиненої речовини над розчином.

1-й закон Рауля

Тиск насиченої пари даного компоненту над розчином буде прямо пропорційним його мольній частці в розчині.

Р_А = Р _А ⁰ * n_A

Р_В = Р⁰_В * n_В

Р _А ⁰ − Р_А – зниження тиску насиченої пари розчинника над розчином.

Р _А ⁰ − Р_А ⁄ Р _А ⁰ - знижен ня тиску відносне насиченої пари розчинника над розчином.

2 – й закон Рауля

Відносне зниження тиску насиченої пари компонента над розчином буде = мольній частці другого компонента в розчині.

Р _А ⁰ − Р_А ⁄ Р _А ⁰ = n_В

Р _В ⁰ − Р_В ⁄ Р _В ⁰ = n_A

Відхилення від з-ну Рауля.

Вони спостерігаються для реальних розчинів.

А) Р сумарне( експерем)> Р сумарне (теоретичне).

Це явище назив. Позитивнее відхилення від з-ну Р.

Сюди належеть системи: спирти-вуглеводи

Властивості:

1. Змолекулярно- кінетичної точки зору сили міжмолекулярної взаємодії між неодноріднимимолекулами будуть менші ніж сили взаємодії між однорідними молекулами.

2. ∆V>0; V суміші> V_А + V_В

Qp<0; (Qv=0) – в термохімії

Процес утворення розчинів є ендотермічним(затрата тепла ззовні).

Висновок: Оскільки сили притягання між різнорідними молекулами послаблюються в розчині, то в наслідок процесу випаровування в пароподібну фазу переходить більша кількість молекул, так як розрив у рідкій фазі полегшується. Тому тиск насиченої пари над даним реальним розчином буде більшим ніж над ідеальним розчином.

Б) Негативне відхилення.

Н: система ацетон-хлороформ.

Властивості:

1. Змолекулярно- кінетичної точки зору сили міжмолекулярної взаємодії між різнорідними молекулами будуть більші ніж сили взаємодії між однорідними молекулами.

2. Утворення таких розчинів супроводжується зменшенням об’єму розчину:

∆V<0; V суміші<V_А + V_В

Утворення таких розчинів супроводжується екзотермічним ефектом: Qp>0; (Qv>0).

Ф.Х.

9. Закони коновалова. Розділення сумішей шляхом перегонки.

Досліджуючи склад рідкої і пароподібної фаз у момент рівноваги, Коновалов встановив, що вони відрізняються між собою.

1 – буде відповідати залежності тиску насиченої пари, від складу розчину.

2 – залежність ТНП від складу рідини.

1- й закон Коновалова

Насичена пара бінарної суміші завжди буде збагачена, тим компонентом, додавання якого до рідкої фази буде збільшувати тиск насиченої пари, або знижувати температуру кипіння розчину.

Насичена пара бінарної суміші завжди буде збагачена більш летким компонентом.

Залежність температури кипіння від складу.

1 –пара 2 –рідина

2 –й закон Коновалова стосується розчинів, які характеризуються відхиленням від з-ну Рауля.

- При додатному відхиленні від з-ну Рауля.

1 – max

2 – рідина; 3 – пара; 4 –пара + рідина;

1 – min

2 –пара; 3 – рідина; 4 – пара + рідина;

- При негативному відхиленні від закону Рауля.

1 – max

2 –пара; 3 – рідина; 4 – пара + рідина

1 - min 2 – рідина; 3 – пара; 4 –пара + рідина

2 – й закон Коновалова

В точках екстремуму[ (max та min) залежностей тиску нас. пари, та (max та min) залежностей температури кипіння від складу] склад пари і рідкої фази є однаковим.

Суміші які відповідають екстрим. точкам назив. азеотропними. Це означає, що жодним фізико – хімічним методом, в тому числі і шляхом перегонки, неможливо розділити компоненти між собою. Н: 20,2% НСІ 68% Н NО₃

Розділення сумішей шляхом перегонки.

Явище різного складу пароподібної та рідкої фаз лежить в основі теорії перегонки.

Рідина зникає тоді, коли тиск її насиченої пари буде = зовнішньому атмосферному тиску.

Нагріваючи рідкий розчин вмістом Х₁ (1), ми перетворюємо його у пароподібну фазу в наслідок кипіння до т. (2), сконденсувавши її до т. (3) ми одержуємо рідку фазу збагачену більш летким компонентом Х_{2 .} Почергово здійснюючи багаторазово процеси випаровування та конденсації в кінцевому результаті ми отримуємо леткий компонент В а у вихідній колбі важко леткий компонент А.

Ф.Х.