ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Закон Рауля. Идеальные растворы. Предельно разбавленные растворы из "Курс физической химии Том 1 Издание 2" Газообразная фаза, находящаяся в равновесии с жидким раствором (насыщенный пар), содержит, в общем случае, все компоненты раствора, и давление насыщенного пара является суммой парциальных давлений компонентов. Однако часто отдельные компоненты нелетучи при данной температуре и практически отсутствуют в газообразной фазе. [c.174] Суммарное давление насыщенного пара (полное давление) и парциальные давления являются функциями температуры и состава раствора. При постоянной температуре состояние бинарного раствора компонентов А и В определяется одной переменной — концентрацией одного из компонентов. [c.174] Это уравнение показывает, что относительное понижение парциального давления пара растворителя равно мольной доле растворенного вещества (второго компонента). Уравнения (VI, 4) и (VI, 5) являются выражениями закона Рауля (1886). Закон Рауля, выраженный в форме уравнения (VI, 4), применим к таким растворам, насыщенный пар которых ведет себя как идеальный газ, причем лишь немногие растворы подчиняются с достаточной точностью этому закону при любых концентрациях (т. е. при значениях х, изменяющихся в интервале от О до 1). [c.176] Растворы, следующие закону Рауля в форме уравнения (VI, 4а) при всех концентрациях ивсех температурах, называются идеальными (совершенными) растворами, они являются предельным, простейшим типом жидких растворов. [c.176] Уравнение (VI, 10) выражает закон Генри парциальное давление пара растворенного вещества пропорционально его мольной доле. Закон Генри найден опытным путем для растворов газов в жидкостях (Генри, 1803). Величина к называется коэффициентом Генри. [c.177] Уравнения (VI, 4), (VI, 10а) и (VI, Юб) будут в дальнейшем изложении служить исходными для изучения термодинамических свойств идеальных растворов при небольших давлениях. [c.178] Примерами идеальных растворов могут служить смеси дибромпропан— дибромэтан (см. рис. VI, 2), бензол — толуол, бензол — дихлорэтан, гексан — октан и др., а также смеси изотопов. [c.178] Отсюда видно, что у=х при всех концентрациях только в том случае, если а=1, т. е. при равенстве давлений насыщенного пара обоих чистых компонентов. [c.178] На рис. VI, 3 схематически показана связь между у и х в идеальном бинарном растворе при некоторых значениях а (сплошные кривые). Следует отметить, что величина а и, следовательно, характер зависимости у от X могут сильно изменяться с температурой. [c.178] В реальных растворах уравнение (VI, 12) неприменимо и связь между у я X сложнее, чем связь, изображенная сплошными кривыми на рис. VI, 3. Кривая у — х может пересекать диагональ (пунктирная кривая на рис. VI, 3). [c.178] Во многих случаях давления пара растворителя при малых концентрациях остальных компонентов следуют закону Рауля и в растворах, не являющихся идеальными, т. е. в сильно разбавленных растворах. Для них, очевидно, выполняется уравнение (VI, 4), т. е. р, =/ (1 — х). Одновременно и обязательно выполняется и уравнение (VI, 10) p2=kx, где кфр. Такие растворы называются предельно разбавленными. [c.179] Изложенные выше свойства идеальных растворов совпадают с теми, которые можно предвидеть (см. стр. 158) для смесей компонентов с равными внутренними давлениями, молекулярные силовые поля которых (компонентов) равны и не изменяются при смешении. Таким образом, идеальные растворы обнаруживают наиболее простые соотношения как для экспериментально изучаемых свойств, так и с точки зрения молекулярных взаимодействий. [c.179] Вернуться к основной статье