Давление на равновесие в растворах

Мембранное равновесие Доннана. Более детальное изучение осмотического давления коллоидных растворов показало, что даже применение в качестве внешней жидкости ультрафильтрата этого же золя не дает результатов, которые бы точно соответствовали теоретическим. В некоторых случаях экспериментально определенное осмотическое давление того или иного золя было больше теоретического, оно не зависело в ряде случаев от концентрации коллоида нли изменялось не пропорционально концентрации его и т. п. Как показали более углубленные исследования, проведенные в свое время Доннаном, причина подобных отклонений кроется в особом равновесии электролитов, которое устанавливается в присутствии частиц (или ионов), не способных проникать через полупроницаемую мембрану. [c.305]

Один из примеров такого равновесия уже разобран в разд. 23.3.5 (понижение давления пара раствора по сравнению с давлением пара чистого растворителя при той же температуре). При этом предполагалось, что из раствора может испаряться только растворитель. Далее будем полагать растворы идеально разбавленными, т. е. считать осмотический коэффициент и коэффициент активности равным 1. Нанесем на диаграмму состояния чистого вещества изменение давления пара над раствором. (понижение относительно чистого растворителя) некоторой концентрации от температуры (рис. Б.26). Из сопоставления кривых сразу же становится ясным, что понижение давления пара лри постоянной температуре соответствует повышению температуры кипения при постоянном давлении. Отношение Ар/ЛГ приблизительно равно тангенсу угла наклона кривой р — Т для раствора, и с хорошим приближением можно заменить его наклоном кривой р—Т чистого растворителя. Если подставить значение Ар из первого закона Рауля (311) й пр Ар р = Х2, то с учетом уравнения (350) получим [c.279]

Влияние температуры и давления на состав пара и состав азеотропной смеси. Законы Вревского. Состав пара, равновесного с жидким раствором заданной концентрации, зависит от температуры, при которой находится равновесная система, и от общего давления над раствором. Так, пар, находящийся в равновесии с жидкостью состава X (рис. 134) при температуре Т1, имеет состав Xi, а при температуре Гг — Х . Направление изменения состава пара над раствором заданной концентрации с изменением температуры и давления устанавливает первый закон Вревского при произвольном повышении температуры или давления пар, находящийся в равновесии с раствором заданного состава, обогащается тем компонентом, парциальная молярная теплота испарения которого больше. Этот закон справедлив для любых летучих смесей независимо от того, образуют или не образуют они азеотропные смеси. [c.393]

Все явления в растворах, рассмотренные ранее в этом разделе, относились к равновесным состояниям каждой гомогенной фазы переменного состава (раствора) и к равновесиям раствора с другими фазами (пар, твердое вещество). Равновесие осуществляется при обязательном равенстве температур и давлений во всех частях всех фаз, составляющих систему, и при постоянстве состава во всех участках одной фазы. При наличии же разностей химических потенциалов компонентов между участками одной фазы или между разными фазами эти компоненты диффундируют в направлении падения своего химического потенциала до тех пор, пока различие в величинах химических потенциалов в разных частях системы не ликвидируется, т. е. пока не будет достигнут одинаковый состав во всех участках внутри каждой фазы и равновесное распределение компонентов между фазами. Необходимым условием для достижения такого равновесия является возможность свобод- [c.240]

В явлениях понижения температуры замерзания и повышения температуры кипения раствора нарушение равновесия, вызываемое добавлением молекул растворенного вешества, компенсируется изменением температуры. При наличии осмотического давления равновесие восстанавливается повышением давления, а не изменением температуры. Поскольку раствор является конденсированной фазой со сравнительно малой сжимаемостью, необходимое повышение давления оказывается довольно значительным и его легко измерить. Поэтому осмотическое давление намного чувствительнее к количеству растворенного вешества и им удобнее пользоваться для определения больших молекулярных масс. [c.147]

В результате осмоса объем жидкости в цилиндре увеличится и поршень 3 поднимется. Чтобы предотвратить возрастание объема с разбавлением раствора и остановить осмос, необходимо извне создать давление на раствор. Внешнее давление вызывает обратный процесс — выход растворителя из раствора. При определенной нагрузке на поршень наступит динамическое равновесие между скоростями входящих в цилиндр и выходящих из него частиц растворителя. Давлеиие, которое нужно приложить к раствору, чтобы осмос прекратился, называется осмотическим давлением. [c.244]

Регенерировать поглотитель проще всего снижением давления насыщенного раствора. Максимальная глубина очистки, которая может быть достигнута в абсорбере с противотоком поглотителя и газа при таком способе регенерации, соответствует парциальному давлению над раствором 0,1 МПа, а если учесть, что степень достижения равновесия в абсорбере и регенераторе составляет 0,8, то парциальное давление СОг очищенном газе не может быть ниже [c.124]

Состояние системы жидкость — газ, определяемое точкой над изотермой (рис. У-91), является состоянием, в котором парциальное давление над раствором выше, чем это соответствует равновесию с жидкостью. Вследствие стремления к равновесию будет происходить растворение компонента в жидкости (процесс абсорбции). Аналогично можно показать, что если состояние будет определяться точкой под изотермой, то будет происходить переход компонента из жидкости в газ (процесс десорбции). [c.442]

Если два раствора электролита разделены мембраной, непроницаемой хотя бы для одного из ионов (обычно это ион коллоида), то все остальные ионы распределяются по обе стороны мембраны неравномерно. Это сказывается на величине измеряемого осмотического давления коллоидного раствора, а также проявляется в обнаружении разности потенциалов между коллоидным раствором и равновесной с ней жидкостью. Данное явление было открыто в 1911 г. Доннаном и получило название мембранного равновесия или равновесия Доннана. Очень близко связаны с этим явлением так называемые суспензионный и золь-концентрационный эффекты. [c.305]

Поэтому на диаграмме зависимости давления пара от температуры (рис. 8) линия равновесия раствор — водяной пар (А В ) расположена ниже линии равновесия вода — водяной пар (АВ). Приведенная диаграмма позволяет сделать выводы [c.88]

В результате реакции образующаяся СО2 растворяется в воде, что приводит к выделению дополнительной теплоты растворения. Однако при интенсивном перемешивании системы и низком парциальном давлении СО2 в воздухе устанавливается равновесие раствора с газовой фазой, которое практически смещено вправо. Поэтому в пределах точности определений (1%), можно принять, что вся образующаяся СО2 будет находиться в газообразном состоянии. [c.143]

Давление пара растворов. Известно, что всякая жидкость находится в равновесии со своим паром. Это значит, что за единицу времени нз раствора уходит столько же частиц, сколько их возвращается в раствор. Над чистым растворителем это равновесие устанавливается при более высоком значении упругости пара, чем над раствором. Это явление связано с тем, что в растворе молекулы растворителя удерживаются растворенным веществом. Следовательно, уменьшение упругости пара над раствором по отношению к чистому растворителю связано с уменьшением в нем свободных молекул растворителя. [c.22]

При измерении осмотического давления в растворах белков необходима учитывать мембранное равновесие (см, гл. XVI). [c.31]

II закон Гиббса — Коновалова экстремальные точки на кривых полное давление пара (или температура кипения) — состав отвечают состояниям равновесия раствор — пар, при которых составы обеих фаз совпадают. [c.281]

Определение осмотического давления, данное выше, и рассуждения, приведшие к выводу уравнения (VII, 35), показывают, что осмотическое давление является тем добавочным давлением, которое увеличивает химический потенциал растворителя в растворе и этим компенсирует уменьшение химического потенциала растворителя, вызванное растворением второго компонента. Такая компенсация создает возможность равновесия раствора с чистым растворителем вособых условиях (наличия полупроницаемой перегородки). [c.246]

В отличие от закона Генри, где коэффициент пропорциональности г не имеет простого смысла, в уравнении (У.16) этот коэффициент равен обратной величине давления пара растворителя = 1/рь Кроме того, закон Генри справедлив при любом способе выражения концентрации, а закон Рауля требует, чтобы она выражалась в мольных долях. Оба закона справедливы для разбавленных растворов. Так как давление пара чистого растворителя больше, чем его давление над раствором, то раствор и чистый растворитель не могут быть в равновесии. Поместив в замкнутое пространство (например, под колпак) два открытых сосуда — один с чистым растворителем, а другой с раствором, можно наблюдать самопроизвольный процесс перегонки растворителя в раствор. Это означает, что химический потенциал растворителя в любом растворе меньше его мольной свободной энергии в чистом состоянии, и процесс образования раствора происходит с уменьшением свободной энергии. Из этого также следует, что наличие растворенного вещества уменьшает тенденцию растворителя к испарению. [c.92]

Второй закон Коновалова (1881). Экстремумы на кривых общего давления пара (или температур кипения) отвечают такому равновесию раствора и его насыщенного пара, при котором составы обеих фаз одинаковы. [c.186]

Если раствор полимера отделить от чистого растворителя перегородкой, проницаемой только для молекул растворителя, то такая система будет неравновесной, так как химический потенциал р, растворителя в растворе меньше, чем в чистом растворителе. Если выравнять значения химического потенциала растворителя по обе стороны перегородки, то система будет находиться в равновесии. Это можно достигнуть приложением избыточного давления к раствору. Такое избыточное давление называют осмотическим давлением я оно связано с изменением химического потенциала следующей зависимостью [c.167]

Равновесная система раствор—пар. Равновесная система жидкосте. — пар была описана выше. Установлено, что каждой температуре соответствует определенное давление пара, давление насыщенного пара, а следовательно, и определенная концентрация парообразной фазы. Если в жидкости растворено постороннее нелетучее вещество, скорость испарения жидкости становится меньше, скорость же конденсации пара остается прежней, так как пар остается таким же, каким он был раньше. В результате равновесие наступит тогда, когда давление пара раствора будет меньше давления пара чистого растворителя. [c.145]

Поэтому равновесие раствора с чистым компонентом невозможно при сохранении прежних условий, и для его достижения требуется либо изменить р (закон Рауля), либо изменить температуру (криоскопические явления), либо изменить внешнее давление. [c.93]

Константа равновесия определяется только парциальным давлением пара, поскольку для гетерогенных равновесий конденсированные фазы не влияют на выражение для К). Равновесие раствора с [c.249]

Если рассматривать равновесие раствора с паром при температуре кипения чистого растворителя (Т к") (точка с на рис. 115), то, согласно закону Рауля, давление Р( над раствором будет ниже, чем над чистым растворителем, и соответствующая константа равнове- [c.249]

Равновесие растворов (а) и (в) может осуидествиться в общем случае только при различии в давлениях в этих растворах. 3t i pa )iio Ti. давлений есть осмотическое давление, препятствующее прохождению пз а) п (а) как растворителя, так и иоиов, для которых мембрана проницаема. [c.571]

При внесении растворяемого вещества в растворитель процесс )астворения идет самопроизвольно (АО < 0) и раствор остается ненасыщенным. Когда энтальпийный и энтропийный факторы процесса станут, одинаковыми, т. е. АС = О, система окажется в состоянии истинного равновесия. Раствор становится насьго енньш. В такой системе неопределенно долго могут сосуществовать без каких-либо изменений ра створ и избыток растворяемого вещества. Равновесное состояние может быть нарушено только в результате изменения температуры, давления нли введения других веществ. [c.233]

Можно получить и пересыщенный раствор, т. е. такой, концентрация которого выше концентрации насыщенного раствора (при данных температуре и давлении). Пересыщенные растворы можно приготовить осторожным и медленным охлаждением насыщенных [фи высокой температуре растворов, например солей ЫагЗгОз и Ha OONa. Пересыщенный раствор представляет собой систему, находящуюся в кажущемся равновесии (А6-> 0). Встряхивание пли внесение в него кристаллов того же вещества, которое находится в растворе, или другого, например изоморфного с ним, вы-. l,lвaeт кристаллизацию происходит выделение избытка растворенного вещества и раствор становится насыщенным. Система таким образом переходит в состояние истинного равновесия, что сопровождается убылью энергии Гиббса. [c.233]

Процесс растворения идет самопроизвольно (АОсО) и раствор остается ненасыщенным. Когда энтальпийный и энтропийный факторы в уравнении (П. 10) станут одинаковыми, т. е. ДО = О, система окажется в состоянии истинного равновесия. Раствор становится насыщенным. В таком растворе неопределенно долго могут сосуществовать без каких-либо изменений раствор и избыток растворяемого вещества. Так как скорость, с которой молекулы, отрываясь от поверхности твердого тела (при наличии его избытка), переходят в раствор, равна скорости осаждения молекул растворенного вещества на той же поверхности, равновесное состояние может быть нарушено только в результате изменения температуры, давления или введения других веществ (см. ниже). Из изложенного следует, что растворимости твердых веществ способствует склонность к возрастанию неупорядоченности, а их кристаллизации — энергетический фактор, т. е. склонность к понижению потенциальной энергии. Равновесие соответствует концентрации, отвечающей уравновешиванию обоих процессов. Наоборот, растворимости газообразных веществ благоприятствует тенденция к уменьшению неупорядоченности. [c.138]

Можно получить и пересыщенные растворы, т. е. такие, концентрации которых выше концентрации насьш1 енного раствора (при данных температуре и давлении). Пересыщенные растворы можно приготовить осторожным и медленным охлаждением насыщенных при высокой температуре растворов (например, НааЗаО.), СНзСООМа и др.). Они представляют собой систему, находящуюся в кажущемся равновесии (АС>0). Встряхивание или внесение в них кристаллов того же вещества, которое находится в растворе, или [c.138]

При снижении давления насыщенного раствора, имеющего температуру 105—115 °С, вода раствора закипает. Парциальное давление СОа над раствором понижается вследствие того, что понизилось общее давление и повысилось парциальное давление водяных паров. В результате равновесие реакции смещается в сторону выделения двуокиси углерода. Чтобы усилить этот эффект и по возможности более полно удалить СО2 из раствора, регенерацию ведут в противотоке, подавая насыщенный раствор сверху регенератора навстречу водяным парам. Дополнительный пар получают, подогревая раствор в теплообменнике, по трубам которого подают влажный конвертированный газ. Регенерированный раствор К2СО3 с низа регенератора подают на верх абсорбера. [c.120]

Одним из методов, основанных на исследовании давления нара, является изопиестический метод, при котором непосредственно само давление пара не определяют. Метод основан на следующем в замкнутом изолированном пространстве концентрации растворов изменяются так, что давления пара над растворами выравниваются. Например, если поместить в замкнутое пространство раствор хлористого натрия и раствор хлористого бария произвольных концентраций, то концентрации этих растворов будут изменяться до тех пор, пока давление пара над ними не станет одинаковым. Если у раствора Na l было большее давление пара, то часть растворителя испарится и сконденсируется в растворе Ba lj. Если теперь проанализировать эти находящиеся между собой в равновесии растворы, можно найти их равновесные концентрации. [c.40]

В рассматриваемом случае при равновесии раствора с твердой фазой растворителя давление пара растворителя над раствором равно его давлению пара над твердой фазой, т. е. Ртв = Ррастк а Рж представляет собой давление нара чистого переохлажденного растворителя при температуре выпадения твердой фазы, — температуры замерзания раствора, т. е. р.,, = последовательно, PrJPiK = Ppa Ti/Po- По закону Рауля отношение давления пара растворителя над раствором к давлению нара чистого растворителя равно его активности p Jp = а , откуда уравнение (II, 716) запишется [c.43]

В результате осмоса объем жидкости в цилиндре увеличится и поршень 3 поднимется. Чтобы предотвратить возрастание объема раствора и остановить осмос, необходимо оказать внешнее давление иа раствор. Внешнее давление вызывает процесс обратного осмоса-выхоа растворителя из раствора. При определенной нагрузке на поршень наступит динамическое равновесие между скоростями обоих процессов. [c.260]

При высоком давлении компоненты раствора не следуют уравнению (VIII, 45) в то же время паровую фазу нельзя рассматривать как смесь идеальных газов, т. е. нельзя пользоваться уравнением (VI, 14). Поэтому расчет равновесия по уравнению (X, 2) приводит к большим ошибкам. [c.295]

Но в процессе осмоса температура, давление и состав растворителя не меняются, следовательно, его химический потенциал постоянен. Поэтому условием равновесия является p-i = onst или d ii = 0. При Т — onst на /J.1 влияют концентрация и давление над раствором. Используя уравнение (XV.3), напишем [c.212]

Кроме температуры на растворимость газов боль-< шое влияние оказывает давление, под которым находится газ. Действительно, при данной температуре и давлении газ растворяется в жидкости до тех пор, пока скорость отрыва молекул газа от поверхности станет равной скорости, с которой молекулы газа пронич кают в жидкость, — тогда устанавливается состояние равновесия, жидкость становится насыщенной газом. Если же давление газа увеличить, например, в два раза, то во столько же раз увеличится и концентрация его молекул над жидкостью, а следовательно, и скорость растворения газа. Равновесие нарушится. Чтобы при этом новом давлении снова установилось равновесие, концентрация растворенных молекул газа, очевидно, тоже должна увеличиться в два раза. В общем виде зач [c.155]

Для измерения осмотического давления применяют ризличные типы осмометров. Один из простейших осмометров статического типа (Пфеффера) состоит из глиняного цилиндра, поры стенок которого закрыты пленкой железистосинеродистой меди. Внутреннюю полость цилиндра, сообщающуюся с манометром, заполняют исследуемым раствором (рис. 12). При погружении глиняного сосуда в растворитель молекулы последнего проникают через полупроницаемую пленку, в результате чего в осмометре развивается избыточное давление, регистрируемое манометром. Это давление, измеренное в момент наступления осмотического равновесия, и будет соответствовать осмотическому давлению данного раствора. [c.38]