Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Температура кипения и замерзания идеального раствора

Жидкие растворы по своей природе, свойствам, характеру взаимодействий между частицами очень разнообразны, в связи с чем трудно создать единую количественную теорию, описывающую поведение различных растворов в широкой области концентраций. Наука о растворах —одна из наиболее старых областей естествознания, в развитие которой сделан вклад многими исследователями. В ходе развития учения о растворах были высказаны две точки зрения на природу растворов —физическая и химическая. Физическая теория растворов, возникшая главным образом на основе трудов Вант-Гоффа, Аррениуса и Оствальда, опиралась на экспериментальное изучение коллигативных свойств разбавленных растворов (осмотическое давление, новышение температуры кипения, понижение температуры замерзания раствора и т. п.), зависящих главным образом от концентрации растворенного вещества, а не от его природы. Количественные законы (законы Вант-Гоффа, Рауля) были открыты в предположении, что в разбавленных растворах молекулы растворенного вещества подобны молекулам идеального газа. Отступления от этих законов, наблюдаемые для растворов электролитов, были объяснены на основе теории электролитической диссоциации Аррениуса. Простота представлений физической теории и успешное применение ее как для объяснения свойств растворов электролитов, так и для количественного изучения электрической проводимости растворов обеспечили быстрый успех этой теории. Химическая теория растворов, созданная преимущественно Менделеевым и его последователями, рассматривала процесс образования раствора как разновидность химического процесса, характеризующегося взаимодействием частиц смешивающихся компонентов. Менделеев рассматривал растворы как системы, образованные частицами растворителя, растворенного вещества и неустойчивых химических соединений, которые образуются между ними и находятся в состоянии частичной диссоциации. В классических трудах Менделеева четко сформулированы основные положения теории растворов. Менделеев указывал на необходимость использования всей суммы химических и физических сведений о свойствах частиц, [c.344]

Температура кипения и замерзания идеального раствора [c.355]

Активностью (точнее — термодинамической активностью) данного компонента называется такая величина, которая связана с другими термодинамическими величинами, так же как в идеальных растворах с ними связана концентрация этого компонента Активность данного компонента зависит от состава раствора (точнее— от концентраций каждого из компонентов), а также от температуры и давления. К таким свойствам принадлежат изобарный потенциал, парциальные давления насыщенного пара, температура замерзания, температура кипения, константа равновесия химической реакции и др. Для выражения соотношений между активностью и этими свойствами в любом растворе или газовой смеси достаточно подставить величину активности вместо концентрации в соотношения, выражаюш,ие зависимость этих свойств от концентрации в простейших (идеальных) растворах. [c.313]

В конце прошлого века Рауль, Вант-Гофф, Аррениус установили законы, связывающие концентрацию раствора нелетучего вещества с такими его свойствами, как осмос, понижение давления пара растворителя, понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения. Эти свойства зависят только от количества частиц растворенного вещества, но не от его природы, они называются коллигативными свойствами. Растворы, подчиняющиеся законам Рауля и Вант-Гоффа, часто называются идеальными растворами. Это — сильно разбавленные (теоретически — предельно разбавленные) растворы неэлектролитов с мольной долей 0,005. Теория идеальных растворов отличается [c.202]

Чтобы установить для разных типов растворов зависимость температуры замерзания и температуры кипения от состава и свойств чистых компонентов, используем выражения для химического потенциала в идеальных, предельно разбавленных и неидеальных растворах. [c.216]

Экспериментально а определяют, наблюдая отклонении свойств растворов электролитов от теоретических зависимостей, установленных для идеальных растворов. Законы идеальных растворов (см. гл. УП, 3) связывают их свойства — упругость насыщенного пара, температуры кипения и замерзания, осмотическое давление с концентрацией молекул растворенного вещества. При диссоциации вещества на ионы число его частиц в растворе возрастает и в уравнениях появляется изотонический коэффициент 1, учитывающий степень диссоциации. Сравнивая расчетные и наблюдаемые показатели свойств растворов, можно определить поправочный коэффициент, а по нему а. [c.156]

По закону Рауля повышение температуры кипения (или понижение температуры замерзания) Д7 для идеальных растворов пропорционально мольной доле растворенного вещества [c.98]

Как уже отмечалось, для разбавленных растворов неэлектролитов (которые могут считаться идеальными относительно растворенных веществ) Справедлив закон Рауля, устанавливающий количественную связь между изменением температуры кипения (или замерзания) раствора н числом растворенных частиц. [c.53]

По термодинамическим свойствам растворы классифицируют на идеальные и неидеальные. Идеальным называют раствор, в процессе образования которого уменьилается энергия Гиббса, возрастает энтропия, а объем, энтальпия, внутренняя энергия и теплоемкость не меняются. Невыполнение одного из этих условий приводит к образованию неидеального раствора. Идеальные растворы подчиняются законам Вант-Гоффа и Рауля, связывающих моляльную концентрацию раствора с такими его свойствами, как осмос, понижение давления пара растворителя над раствором, повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания. Эти свойства называют коллигативными, поскольку они зависят только от концентрации, но не зависят от природы растворенного вещества. [c.23]

Истинно коллигативными характеристиками обладают только идеальные газы и идеальные растворы. Примерами могут служить осмотическое давление, понижение давления пара, повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания,, т. е. осмотические характеристики. [c.37]

Следует отметить, что принципиально среднечисловые молекулярные веса получаются при измерении с помощью любого термодинамического метода — по понижению температуры замерзания растворителя (криоскопический метод), по повышению температуры кипения растворителя (эбулиоскопический метод), по давлению пара растворителя над раствором, по равновесному распределению макромолекул в силовом поле (седиментационное равновесие) и др. Однако каждый из этих методов имеет свои специфические источники ошибок при измерениях, и поэтому результаты не всегда сходятся. Так, например, ничтожно малое количество низкомолекулярной примеси может вызвать весьма заметное понижение среднего значения молекулярного веса при криоскопическом измерении и мало влияет на результаты, полученные осмометрическим методом. Эти расхождения связаны с экспериментальными трудностями очистки полимеров, получения идеальных полупроницаемых мембран и т. п. [c.282]

Основные методы измерения среднечислового молекулярного веса Ми используют хорошо известные свойства разбавленных растворов. Осмотическое давление, повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания (т. е. коллигативные свойства растворов) пропорциональны числу молекул растворенного вещества в данном растворе и могут быть применены для определения М . За исключением особых условий, которые будут рассмотрены ниже, растворы полимеров применяемых концентраций не подчиняются термодинамическим законам идеальных растворов поэтому результаты измерений необходимо экстраполировать на бесконечное разбавление. Осмометрия (гл. 3) в течение ряда лет была излюбленным методом определения молекулярного веса полимеров, так как остальные два коллигативных свойства мало чувствительны к различиям молекулярных весов полимера, если последние превышают 20 ООО. Главная проблема при осмометрических [c.14]

В конце прошлого века Рауль, Вант-Гофф, Аррениус установили законы, связывающие концентрацию раствора нелетучего вещества с такими его свойствами, как осмос, понижение давления пара растворителя, понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения. Эти свойства зависят только от количества частиц растворенного вещества, но не от его природы, они называются коллигативными свойствами. Растворы, подчиняющиеся законам Рауля и Вант-Гоффа, часто называются идеальными растворами. Эго — сильно разбавленные (теоретически — предельно разбавленные) растворы неэлектролитов с мольной долей 0,005. Теория идеальных растворов отличается простотой, так как молекулы компонентов раствора никак не взаимодействуют друг с другом. Изучение предельно разбавленных растворов так же необходимо, как, например, изучение идеальных газов. Свойства этих растворов используются для определения молекулярной массы растворенного вещества, активности и коэффициента активности. [c.202]

В 80-х годах прошлого столетия Рауль, Вант-Гофф, Аррениус установили важные закономерности, связывающие концентрацию раствора с такими его свойствами, как осмотическое давление, давление насыщенного пара, температуры кипения и замерзания. Растворы, подчиняющиеся законам Рауля и Вант-Гоффа, называются идеальными. Как правило, это сильно разбавленные растворы [c.181]

Законы Вант-Гоффа и Рауля выведены для идеальных растворов, в которых не проявляется химического взаимодействия между компонентами раствора и не изменяется молекулярное состояние растворенного вещества (не происходит диссоциации или ассоциации). При изучении растворов кислот, щелочей и солей, которые проводят электрический ток, обнаружилось, что эти вещества вызывают более высокое осмотическое давление, чем это следует по закону Вант-Гоффа. Более значительными, чем следует по закону Рауля, наблюдались изменения и других свойств растворов понижение давления пара, повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания. Обобщая эти факты для электролитов, [c.159]

Мы рассмотрим теперь те свойства идеального раствора, которые зависят от его состава. К ним относятся давление насыщенного пара растворителя и растворенного вещества (если оно летуче), повышение температуры кипения раствора и понижение его температуры замерзания и, наконец, осмотическое давление раствора. [c.126]

Лекция 14 Идеальные раствори Закон Рауля. Температура кипения и замерзания идеаяьного рвстворо Осмотическое давление [c.210]

Разбавленные растворы слабых электролитов близки по свойствам к идеальным растворам. Равновесие в таких растворах определяется константой диссоциации. Степень диссоциации слабого электролита, определенная для разбавленного электролита различными способами, дает удовлетворительные совпадения. Один из способов определения степени диссоциации слабого электролита основан на измерении осмотического давления, понижении давления пара, понижении температуры замерзания или повышении температуры кипения. В этом случае величина измеренного свойства для электролитов оказывается в i раз больше по сравнению с неэлектролитами, причем изотонический коэффициент i достаточно простым соотношением связан со степенью диссоциации. Так, в частаом случае бинарного электролита, молекулы которого распадаются на два иона, например для гидроокиси аммония, получается следующее выражение изотонического коэффициента ( 69) через степень диссоциации [c.238]

Существует несколько способов описания этих отклонений от идеальной 100%-ной ионизации. Одним из них является использование коэффициента i Вант-Г оффа, соответствующего кажущейся диссоциации растворенного вещества, которое находится в растворе определенной концентрации. В табл. 12.5 приведены значения коэффициента i Вант-Гоффа для некоторых растворов для идеальной полностью ионизованной соли его значение равно 2. По существу коэффициент Вант-Г оффа указывает эффективное чиСло ионных или молекулярных частиц, образующихся из единицы молекулярного количества растворенного вещества этим эффективным числом растворенных частиц и определяются осмотические свойства раствора, изменение его температур кипения и замерзания, а также другие свойства. Уксусная кислота СН3СООН и сероводород HjS в растворе очень мало диссоциированы на ионы (см. гл. 15), и поэтому коэффициент i Вант-Гоффа для них лишь немного превышает единицу. [c.219]

Осмотическое давление и его измерение. Уравнение состояния идеальных растворов. Теория разбавленных растворов Вант Гоффа. Понижение упругости пара над раствором. Закон Рауля. Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения, Криомет-рическая постоянная. Эбуллиометрическая постоянная. Их вычислен ние. Определение молекулярного веса по методу криометрии и эбул-лиометрии. [c.31]

Поведение разбавленных растворов неэлектролитов как идеальных обусловливает так назьтаемые коллигативные свойства (не зависящие от природы растворенного вещества, а только от его долевой мольной концентрации) осмотическое давление, понижение давления насыщенного пара и температуры замерзания, повышение температурь кипения и др. [c.10]

При уменьшении Ха (раствор становится более концентрированным в отношении компонента В) равновесная температура при постоянном давлении должна либо возрастать, либо уменьшаться в зависимости от знака ДЯ. Поскольку значение ДЯцсп всегда положительно, точка кипения будет всегда возрастать [положительная разность (7—р) возрастает при уменьшении Ха]. Поскольку значение ДЯ кристаллизации всегда отрицательно, температура замерзания раствора будет всегда понижаться при уменьшении Ха. Аналогичные аргументы справедливы и для перехода твердое вещество —газ (сублимация) и для любого другого фазового равновесия между чистым компонентом (твердым, жидким пли газообразным) и идеальным раствором (твердым, жидким или газообразным). [c.145]

Ряд экспериментальных методов позволяет непосредственно измерить химический потенциал растворителя в растворе, т. е. величину —F. Из уравнения (11-21) хорощо видно, что эти свойства всегда позволяют определить молекулярный вес растворенного вещества М . Даже в том случае, если изучаемый раствор далеко не идеальный, всегда можно определить М ,, экстраполируя (jXj—Fi)IRTVi 2 к нулевой концентрации растворенного вещества. Экспериментально определяемые величины, которые могут при этом использоваться, называются коллигативными свойствами раствора. К Данному классу свойств относятся давление пара, понижение температуры замерзания, повышение температуры кипения и осмотическое давление. Из всех перечисленных свойств в случае растворов высокомолекулярных соединений обычно пользуются только измерением осмотического давления. Этот метод подробно рассматривается в разделе 13. [c.222]

Упомянутую выше перегородку, проницаемую для растворителя, обычно называют идеальной полупроницаемой мембраной. Располагая такой мембраной или близкой к ней по свойствам, можно путем определения осмотического давления раствора установить молекулярный вес растворенного вещества. Преимущества осмометриче-ского метода перед методами измерения повышения температуры кипения или понижения температуры замерзания при определении молекулярного веса полимеров очевидны. Флори [1] сравнил вычисленные значения повышения температуры кипения (АТ /с д, понижения температуры замерзания (ДТ /С2)о и осмотического давления (П/Са)о для бензольных растворов веществ с различными молекулярными весами эти данные приведены в табл. 5. [c.100]

Смотреть страницы где упоминается термин Температура кипения и замерзания идеального раствора: [c.218] [c.157] [c.85] [c.119] [c.203]

Смотреть главы в:

Физическая химия -> Температура кипения и замерзания идеального раствора

ПОИСК

Смотрите так же термины и статьи:

Идеальный раствор

Раствор идеальный Идеальный раствор

Раствор кипение

Растворов замерзание

Растворы температура замерзания и кипени

Температура замерзания

Температура замерзания раствора

Температура кипения раствора

Температуры кипения и замерзания