Природен газ. При нормални условия, един обем, например, вода, може да се разтвори обем водород 0,02 0,05 обем на кислород, до 400 обема водороден хлорид или амоняк 700 обеми. В течности, по-разтворим газ, който има по-висока точка на кипене.
Естеството на разтворителя. По-голямата част от газове, които са неполярни молекули (N2 Н2. O2. И т.н.), разтваря в малко полярни разтворители (например, органични) е по-добре, отколкото във вода.
Температура. При нагряване, разтворимостта на газове в течности са склонни да намалява. кипи течности обикновено успяват да ги освободи от разтворени газове (т. е. изпълнява обезгазяване). Тъй като температурата се понижава разтворимостта в течния газ, за който разтваряне е съпроводено от освобождаване на топлина. Разтварянето на газове в органични течности често е придружено от абсорбция на топлина; в такива случаи, с повишаване на температурата на разтворимостта на увеличенията на газ.
Налягане. Зависимостта на разтворимостта на налягането на газа изразява разтворимостта на газове (Henry [30], 1803): разтворимостта на газ в течност е пряко пропорционална на парциално налягане:
където рВ - Vnad газ частична повърхност налягане от своя разтвор, Pa;
KG - константа на пропорционалност (константа на Хенри). Ра;
кВ -molyarnaya част на разтворен газ.
Понижаването на парциалното налягане на газа, води до намаляване на неговата разтворимост. Пример - стандартна газирана вода, която се приготвя при повишено налягане на въглероден диоксид от своя наситен воден разтвор на: в своя контакт с въздуха (в която парциалното налягане на СО 2 е само 0.2 mm Hg.), Разтворен започва въглероден двуокис да се разделят бързо..
разтворимост право на газове е вярно само за сравнително разредени разтвори, при относително ниско налягане, и отсъствието на химическо взаимодействие на молекули, разтворени газове с разтворителя (или друг).
Разтворимостта на течности в течности
• неограничен взаимна разтворимост или без смесване
(Толуен - бензол, етанол - вода).
• ограничава смесимост (вода - диетилов естер,
• почти пълна неразтворимост (живак - вода);
Ако течността се разтварят един в друг се ограничава, след образуването на две течни фази, с фаза на висока плътност (наситен бензин разтваря във вода) ще бъде в долния слой, и фазата с по-ниска плътност (наситен разтвор на вода в бензин) - в най-горния слой. Когато nagrevaniirastvorimost течности в течности често увеличава и може да дойде време (най-критичната температура на разтваряне) при фазовата граница изчезва и образува единствена течна фаза (т.е.. Е. двуфлуидна нелеп vayutsya във всякакви пропорции).
течности взаимно разтваряне обикновено не са придружени от значителна промяна в обема и следователно зависи малко от налягането, значително увеличаване само при много високи налягания (от порядъка на хиляди атмосфери или 10 август Ра).
Разтворимост на твърди вещества в течности
Налице е конвенционален разделяне на веществата от тяхната разтворимост в конкретен разтворител при определена температура по същество неразтворим (по-малко от 0.1 грама на 100 грама разтворител, или по-малко от 0,001 мол / л), слабо разтворим (от 0.1 до 1 г на 100 г разтворител, или 0.001-0.1 мол / л) и много разтворим вещество (повече от 1 г в 100 г разтворител или повече от 0.1 мол / л) (вж. допълнение 2). С повишаване на температурата на разтворимостта на твърди вещества в течности обикновено се увеличава.
Когато разтворени вещества в обема на вода в системата варира леко обаче тяхната разтворимост е практически независимо от налягането.
Идеалното решение - разтворът е оформен като обикновен "физически" смесване на компонентите в отсъствие на химически взаимодействия. Получаване на такова решение не е придружено от термичен ефект и промяна в обема (# 8710; V = 0, # 8710; п = 0). Въпреки, че решения не са идеални свойства, поведението на много от тях е описан в задоволителна степен използването на този модел.
6.6. От поведението на решението:
Налягането на парите по-горе разтвор. При тази температура парното налягане на всяка течност - постоянна. Когато разтваря в течна на не-летливи вещества на наситен парното налягане на течността намалява. Така налягането на наситените пари над разтвор нелетлив вещество е винаги по-ниска от тази на чист (отделен) разтворителя при същата температура. Разликата между тези стойности се нарича надолу налягането на парата на разтворителя над разтвор (или намаляване на налягането на парата от разтвора). Съотношението на това намаляване на налягането на наситената пара на разтворителя над чист разтворител нарича относителна понижаване на налягането на парите на разтворителя над разтвора:
където p0 - наситен налягане на парите на разтворителя над чист разтворител;
р - разтворител парно налягане по-горе разтвор.
Френски физик Рол [31] през 1887 г. създаде право свързване понижаване разтворител парно налягане по-горе разредени разтвори на електролити без концентрации: понижаване относителна наситен парно налягане над разтвора е равна на молната фракция на разтвореното вещество. Математическият израз на закона Раулт:
където XB - мол част от разтвореното вещество Б.
Феноменът на разтвора за намаляване на налягането на наситените пари от принципа на Le Шателие [32] Ако системата е в равновесие, влияние отвън чрез промяна на параметър, равновесието се измества в посока, която помага да се възстанови равновесието.
Представете баланс между течност като вода, и пара. Това равновесие, което съответства на определено налягане на парите може да бъде изразена чрез уравнението
Ако сега се разтваря във вода количество от вещество, концентрацията на водни молекули в течните намалява и се процес, увеличаване, - кондензация на парите. Нов равновесие е установено по-ниско парно налягане.
замразяване и кипящи разтвори. Net (отделни) вещества се характеризират със строго определени температури на преход от едно състояние в друго (точка на кипене т.к. .. Tplav точка на топене или кристализация). При нормално атмосферно налягане (101,325 кРа) и tplav точка на кипене на водата са съответно 0 и 100 ° С
Наличието на разтвореното вещество повишава температурата на кипене и понижава точката на замръзване на разтворителя, и е по-силен в по-концентриран разтвор. В повечето sluchaov кристализира от разтвор (при замръзване) или свежда (под обратен хладник) само с разтворител, при което концентрацията на разтвора по време на замразяване или кипене увеличава. Това, от своя страна, води до още по-голямо увеличаване на точката на кипене и замръзване депресия точка. Така, разтворът не кристализира и кипи при дадена температура и при определена температура. Температурата на начало на кристализация и началната точка на кипене на разтвора по неговата точка на замръзване и точка на кипене.
Разликата между точките на кипене на разтвора и разтворът чистия разтворител се нарича увеличение на температурата на кипене (# 8710; В.Р.). Разликата в температурата между точката на замръзване на чистия разтворител и разтворът се нарича разтвор понижаване на температурата на замръзване (# 8710; tzam). Обозначаващ - замразяване и кипи температури на чист разтворител, и - кристализация и температурата на кипене на разтвора, имаме:
Всяка течност започва да кипи при температурата, при която нейната парното налягане достигне стойност на външен натиск. Например, вода под налягане от 101,325 кРа кипи при 100 ° С, тъй като при тази температура в налягането на парата само равнява 101,325 кРа. Ако се разтваря във вода всяко нелетливо вещество, неговото парното налягане се понижава. За привеждане на парното налягане на получения разтвор до 101,325 ИОС, разтвор трябва да се нагрява над 100 ° С Следователно, температурата на кипене на разтвора е винаги по-висока от чист точката на кипене на разтворителя.
Кристализацията се отнася до количеството на отделяне на топлина, равна на топлина на топене, и за чисти течности, произтичащи при постоянна температура, с температура на кристализация е температурата на топене Тт се определя от .Poslednyaya Clapeyron уравнение [33] -Klauziusa [34]:
където р - налягане;
Вл и VTV - специфичен обем на течността и твърда фаза, съответно;
LPL е специфичната топлина на топене (преходна фаза).
Повишаване и понижаване на температурата на кипене на точката на замръзване на разтворите за да съответства на принципа на Le Шателие. Да предположим, че има равновесие между течната и твърдата фаза, например, балансира течна вода - лед при 0 ° С Това може да се изрази с уравнението
Когато се разтваря във вода, определено количество вещество, концентрацията на водни молекули в течните намалява и се процес, увеличаване, - топене на леда. За да се установи ново равновесие е необходимо да се понижи температурата.
F. Раул в 1882-1888 GG. Намерени че за разредени разтвори на електролити без точка на кипене височина и депресия точката на замръзване са пропорционални на концентрацията на разтвора:
където V - molal концентрация (молалност);
Е и К - ebulioskopicheskaya [35] и cryoscopic [36] са константи,
Това зависи само от естеството на разтворителя. но не и от природата
Вода cryoscopic постоянна Kravna 1.85 ebuliosko-scopic постоянна E е 0.52. За С6 H6 бензен K = 5.1. Е = 2.57; оцетна киселина СН3 СООН К = 3.9. Е = 3.07.
При измерванията на температурата на кипене и замразяване решения, базирани ebulioskopichesky и cryoscopic методи за определяне вещества молекулно тегло.
Закон на раул се отнася до идеала безкрайно разредени разтвори, приложението му е ограничено до реалните решения на повече, по-високата концентрация им.
Diffusion. Разтвор е хомогенна (еднакво) система. Частиците на разтвореното вещество и разтворителя са смесен топлинна движение и се разпределя равномерно по целия обем на разтвора. Ако поставя в цилиндър концентриран разтвор на вещество, като захар, и внимателно се излива върху него слой от разреден разтвор на захар, захар и вода първо се неравномерно разпределени в разтвора на насипно състояние. Въпреки това, след известно време молекула на захар и вода отново разпределя равномерно по целия обем на течността. Това е така, защото захарни молекули произволно движат проникне както концентриран разтвор на разреден разтвор, и в обратна посока; но в techenielyubogo период от време от по-концентриран разтвор в по-малко концентрирани захарни молекули става по-голяма, отколкото от разреден разтвор в концентрирана. По същия начин, водните молекули се движат в различни посоки, но от разреден разтвор богат на вода, концентрираният разтвор преминава повече молекули вода, отколкото за същото време прехвърля в обратна посока. По този начин, насочено движение на концентриран разтвор на захар в разреден, а водата - от разреден разтвор в концентрирана. Всяко вещество се прехвърля в същото място, където концентрацията му е по-малко. Това спонтанен процес на трансфер на маса, което води до изравняване на концентрация nazyvaetsyadiffuziey.
По време на първоначалния дифузията някои подреждане в разпределението на съединения (най-висока концентрация в една част от системата и ниско - в другата) се заменя с пълна случайността на тяхното разпределение.
Дифузията може да се наблюдава, когато се излива в стъклен цилиндър на оцветен разтвор, такъв като разтвор KMnO4. и на върха като внимавате да не доведе до смесване, се добавя вода. Той първо ще се вижда рязка граница, но постепенно ще се ерозирали; след известно време на разтвореното вещество се разпределя равномерно в обема на разтвора и цялата течност ще вземе един и същи цвят.
В този пример, разтворители и разтвореното вещество частици дифундират в противоположни посоки. Такъв случай се нарича тезгяха или две начин разпространението. В противен случай това ще се случи, ако се постави полупропусклива мембрана, през която разтворителя между двете решения могат да се движат и разтворимо - не. Например, ако порест цилиндър импрегнирани глина разтвор на меден сулфат, получен от меден сулфат и след това се потапя в разтвор на хексацианоферат (II), калиеви, порите на цилиндър уреждане мед хексацианоферат на:
Така обработената глина цилиндъра има свойствата на полупропусклива преграда; през стената му на водните молекули може да премине но разтворените частици за тях непропусклив.
Ако такава цилиндър изсипва разтвор на вещество, като захар, и цилиндъра потопен във вода, изравняване на концентрация ще се проведе само поради движението на водните молекули. Последно в повече дифузен в разтвор от гърба, така че обемът на разтвора постепенно ще се увеличи и да се намали концентрацията на захар. Това едностранна дифузия през полупропусклива мембрана nazyvaetsyaosmosom.
Ролята на осмоза растителен и животински живот. клетъчни стени лесно пропускливи за вода, но почти непропускливи за вещества, разтворени във вътреклетъчната течност. Прониквайки в клетките, водата създава положително налягане в тях, което е леко простира мембраната на клетките и ги поддържа в напрегната състояние, така че тези органи на растението, като трева, стъбла, листа, цветни венчелистчета, са устойчиви. Ако растението се нарязва, количеството на водата, поради изпаряване на вътреклетъчни течности се намалява, попадат черупки клетки стават изтощена - растителни изсъхва. Ако започнете да искаш растението да се сложи във водата, осмоза започва. клетъчната мембрана отново затягане и растенията се същата форма.
Осмоза е една от причините за появата на вода на стъблото на централата, клетка храненето, както и много други явления.
Ако поставени еритроцити (червени кръвни клетки) в чешмяна вода, те се пукат, като концентрацията на солта в червените кръвни клетки е значително в сравнение с вода, когато те са почти отсъства. Поради осмоза вода влиза вътреклетъчно и да ги разкъсат. Следователно, лекарства за интравенозно приложение се получават в чиста вода и специални (физиологичен) физиологичен разтвор на натриев хлорид.
Осмотичното налягане (р) - вътрешното налягане на разтвора е числено равно на външен натиск, който трябва да се приложи, за да спре осмоза; зависи от температурата и концентрацията, но не зависи от естеството на разтвореното вещество, нито естеството на разтворителя. Тази зависимост Van't [38] (1886) Hoff спрямо поведението на идеален газ:
където р - осмотичното налягане, кРа;
с -molyarnaya концентрация разтвор (моларност) мол / л;
R - моларното газова константа 8.314 J / (мол # 8729; С);
Т - абсолютна температура на термодинамиката разтвора.
Уравнението описва практиката на Van't Hoff е, позволява големина на осмотичното налягане на разтвора за определяне на моларната маса (и следователно на относителна молекулна маса) на разтворени вещества:
Свързани статии