ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термодинамика растворов из "Физическая химия вяжущих материалов" Свойства растворов, как и свойства чистых веществ, делятся на экстенсивные и интенсивные. К экстенсивным величинам относятся объем раствора, внутренняя энергия, энтропия, энергия Гиббса. К интенсивным относятся температура, концентрация, давление пара. [c.88] Уравнение (4.10) показывает, что если данное парциальное свойство одного компонента с увеличением концентрации растет, такое же свойство другого компонента убывает. Уравнения (4.7), (4.9) и (4.10) преобразовывают и получают ряд уравнений, которые (в зависимости от поставленной задачи и имеющихся опытных данных) более удобно применять для расчета. [c.89] При расчете парциальных молярных величин с помощью уравнений способ вычисления следует выбирать в зависимости от способа выражения концентрации раствора. [c.90] При таком способе выражения концентрации число молей воды постоянно, число молей Na l переменно. [c.90] Вычислим TNa i и Vh,o для раствора, где моль/1000 г. [c.90] Для концентрированных реальных растворов за стандартное состояние всех компонентов принимается их состояние в виде чистой жидкости при температуре и давлении раствора (л =1). Для разбавленных растворов стандартное состояние растворителя определяется, как и в предыдущем случае, а для растворенного вещества принимается состояние, в котором растворенное вещество ведет себя, как в идеальном растворе с о=1. [c.91] Эти уравнения применяются при Xi= или i = l, т. е. Vi стандартном состоянии всегда равен 1. [c.92] Коэффициент активности характеризует степень несовпадения активности с концентрацией. Отклонения активности от концентрации обусловлены взаимодействием между частицами раствора, приводящим как к энергетическим изменениям системы, так и к изменениям концентрации в результате образования продуктов взаимодействия. [c.92] Активность электролита определяется произведением активности его ионов. Так как при бесконечном разбавлении активность каждого из ионов становится тождественной его стехиометриче-ской концентрации, то, предполагая полную диссоциацию и тем самым объясняя аномалии растворов лишь действующими в них силами, можно распространить это положение на любой раствор. [c.92] В справочниках приводятся коэффициенты активности для разной зарядности ионов в зависимости от величины ионной силы. [c.93] В качестве примера использования основных положений термодинамики растворов рассмотрим раствор гидроалюминатов кальция. Для проведения расчета произведений растворимости и энергии Гиббса образования гидроалюминатов кальция необходимо знать ионный состав их растворов. В растворе присутствуют ионы гидроксила, кальциевые катионы и алюминатные анионы. [c.93] В разбавленных слабощелочных и щелочных растворах вплоть до pH 12,5 алюминатные анионы присутствуют в форме комплекса А1(0Н) -. [c.93] Из приведенных данных следует, что в насыщенном растворе гидроксида кальция вплоть до рН= 12,45 основной формой существования кальция является ион Са2+. [c.94] Ионы СаОН+ начинают играть какую-либо роль в растворе лишь при рН 12,5 следовательно, можно принять, что весь кальций в растворе присутствует в виде Са +, и пренебречь образованием ионов СаОН+. [c.94] Двухкальциевый и четырехкальциевый гидроалюминаты при 25°С являются метастабильными соединениями и в конечном итоге переходят в стабильный трехкальциевый кубический гидроалюминат. Однако можно предположить, что эти неустойчивые фазы характеризуются некоторой растворимостью, так как растворы ими насыщаются быстро, а в устойчивую модификацию они превращаются медленно. [c.95] Для расчета произведений растворимости и стандартных энергий образования гидроалюминатов кальция могут быть использованы данные о составах равновесных растворов при стабильных и метастабильных равновесиях в системе СаО—AI3O2—HjO, приведенные в табл. 4.2. [c.95] Таким образом, в этой системе трех уравнений имеется три неизвестных ПРсдн,, концентрации алюминат-ионов и гидроксид-ионов. [c.96] Д гиб = —2286 кДж/моль. [c.96] Аналогично можно рассчитать ПР для других гидроалюминатов кальция (табл. 4.4). [c.97] Вернуться к основной статье