ТЕПЛОТЫ И ЭНТРОПИИ СМЕШЕНИЯ Теплоты смешения

Как показывает молекулярно-статистический анализ, закон Рауля может соблюдаться при любых концентра- сг> циях и при условии равенства нулю теплоты смешения жидких компонентов только в тех случаях, когда мольные объемы компонентов близки между собой. Увеличение различия между мольными объемами приводит к отрицательным отклонениям от закона Рауля, т, е, к положительным избыточным энтропиям смешения [см. уравнения (VH, 55) и (УП, 56)], [c.253]

Из других моментов, находящихся в противоречии с теорией Флори— Хаггинса, следует отметить отрицательные энтропии и теплоты смешения, наблюдаемые при растворении или разбавлении полимера в растворителях существенно иной полярности фазовое расслоение (термодинамическая неустойчивость) систем полимер— растворитель не только при низких, но и при высоких температурах (появление так называемой нижней критической температуры смешения). Предложенная Буевичем [24] модель построения теории полимерных растворов позволяет объяснить перечисленные недостатки теории Флори — Хаггинса, но поскольку общей теории растворов не существует, следует пользоваться приближенными методами, а концепция Флори — Хаггинса является достаточно полезной при оценке совместимости пластификаторов с полимерами, [c.140]

Свободная энергия смешения. Эту величину можно легко рассчитать из уравнений для энтропии и теплоты смешения [c.13]

Атермальные растворы можно рассматривать как такие идеальные по своим энергетическим свойствам растворы, которые не подчиняются закону Рауля вследствие значительного различия в величинах молекул компонентов и вытекающего отсюда значительного различия в молекулярных объемах. Как показывает молекулярно-статистический анализ, закон Рауля может соблюдаться при любых концентрациях и при условии равенства нулю теплоты смешения жидких компонентов только в тех случаях, когда мольные объемы компонентов близки между собой. Увеличение различия между мольными объемами приводит к отрицательным отклонениям от закона Рауля, т. е. к положительным избыточным энтропиям смешения [см. уравнения (VII, 55) и (VII, 56)]. [c.239]

Первые работы Дж. Гильдебранда связаны с обоснованием закономерностей идеальных растворов. Им показано, что если при образовании раствора теплота растворения кристаллов соответствует скрытой теплоте плавления и растворы образуются без изменения суммы объемов, растворы следуют закону Рауля [61]. Рассматривая механизм внутримолекулярного взаимодействия в растворе, Дж. Гильдебранд ввел понятие о внутреннем давлении. Жидкости с равными внутренними давлениями образуют идеальный раствор. Жидкости с близкими внутренними давлениями и близкой полярностью взаимно растворимы в широком диапазоне концентраций. Для оценки энергии связи сил межмолекулярного взаимодействия им использованы величины скрытой теплоты испарения. Растворы с дисперсионными силами взаимодействия, у которых теплоты, смешения имеют низкие значения, а изменение энтропии происходит по закону идеальных газов, были выделены в отдельный класс, полу- [c.213]

Упрощенная модель экстракции фенолом углеводородных фракций также не отражает всей сложности взаимодействий одноименных и разноименных молекул в системе. Многие исследователи относят фенол к группе растворителей, образующих водородные связи, т. е. к группе растворителей с большими отклонениями от закона Рауля. Для этой группы растворителей характерны асимметричные кривые изменения теплоты смешения и сложный характер изменения энтропии. Степень ассоциации молекул растворителя меняется в зависимости от температурных условий разделения. [c.263]

Так, например, для энтропии смешения и теплоты смешения уравнения имеют вид [c.174]

Используя положения, развитые для подвижных монодисперсных систем полимер—растворитель с нормальной теплотой смешения, можно определить критические условия разделения фаз. Такого рода оценка показывает, что смешиваемость (во всем интервале составов) между растворителями и полимерами достигается при условии — 6.21 <1,7, а между расплавами —при — бо <0,1 при М 10 . Более жесткие ограничения различий между б и 62 для систем полимер—полимер объясняются относительно небольшим увеличением энтропии таких систем при смешении. [c.388]

Автор настоящей работы предлагает в параметре растворимости учитывать парное взаимодействие молекул растворителя и растворяемого компонента. Для этого в параметр растворимости рекомендуется дополнительно ввести исходную тепловую энергию растворителя и растворяемого компонента, теплоту смешения за счет прироста энтальпии и прирост энтропии соотношение компонентов в растворе выражать в мольных объемных концентрациях. [c.217]

Методика расчета фазовых переходов при фенольной экстракции аналогична методике расчета деасфальтизации пропаном. В отличие от процесса деасфальтизации в параметр растворимости вводят изменение энтальпии за счет теплоты смешения, функцию энтропии вводят с обратным знаком, так как фенольные растворы имеют верхнюю экстремальную точку на кривой КТР (в отличие от пропановых растворов, имеющих минимум КТР). Переход фракций в раствор избирательного растворителя рассчитывается по величинам (1—X) в той же последовательности, что и при деасфальтизации пропаном. [c.250]

В общих чертах растворение полимеров напоминает взаимное растворение двух жидкостей и поэтому термодинамика этих процессов сходна (см. разд. IV.8). Здесь так же можно выделить теплоту и энтропию сольватации, теплоту и энтропию фазового превращения и энтропию смешения. В соответствии с этим, теплота И энтропия растворения полимеров в целом определяется суммой соответствующих изменений этих функций [c.297]

Для регулярных растворов отклонение определяется лишь наличием теплоты смешения, так как изменение энтропии при их образовании такое же, как при образовании совершенных растворов, и описывается формулой (V.28). [c.239]

Идеальная растворимость наблюдается только в тех случаях, когда теплота смешения двух компонентов равна нулю и когда энтропия процесса смешения определяется только мольной долей компонентов. В этих случаях [c.218]

При смешении жидкостей, молекулы которых неполярны и сходны между собой по структуре и химическим связям, тепловые и объемные изменения очень малы. Например, для процесса образования раствора толуола и бензола ДЯ О и ДК 0. Если при образовании раствора двух жидкостей происходит лишь хаотическое распределение частиц без межчастичного взаимодействия, то теплота смешения равна нулю, а энтропия меняется лишь в результате изменения концентрации компонентов. [c.248]

Изменение давления пара растворителя над раствором связано с изменением химического потенциала растворителя р,ь который определяется изменением изобарно-изотермического потенциала компонентов раствора при их смешении. Изменение изобарно-изотермического потенциала определяется изменением энтальпии раствора АН (теплота смешения) и изменением энтропии системы А5 (энтропии смешения) [c.149]

Идеальные растворы. При смешении жидкостей, молекулы которых неполярны и сходны между собой по структуре, химической связи и величине молекул, тепловые и объемные изменения очень малы. Например, такое наблюдается для процесса смещения толуола с бензолом. Если при смешении двух жидкостей происходит лишь хаотическое распределение частиц без изменения межчастичного взаимодействия, то теплота смешения равна нулю (ЛЯр=0), изменения объема системы не происходит (объем смешения тоже равен нулю АКр=0), энтропия растет лишь в результате выравнивания концентрации за счет диффузии. [c.167]

Для регулярных растворов отклонение определяется лишь наличием теплоты смешения, так как изменение энтропии при их образовании такое же, как при образовании [c.319]

СИ)] А5ш — изменение энтропии системы прн смешении [кал-моль- -°С- (СГС) или джоуль-моль -К (СИ)] — теплота плавления повторяющихся звеньев полимера [кал/моль (СГС) или джоуль/моль (СИ)] Т — термодинамическая температура (К). [c.48]

Рис. 13. Свободная энергия, теплота и энтропия смешения в сплавах Ы1-Сг

Если ДСхд измерена как функция температуры, то эту величину можно разложить на парциальную моляльную энтропию и теплоту смешения и анализировать при помощи термодинамических соотношений [c.311]

Смешанные растворители часто обладают большей растворяющей способностью в отношении полимера, чем какой-либо отдельный компонент смеси. Имеются многочисленные примеры того, как смеси двух осадителей обладали сильной растворяющей способностью в отношении того или иного полимера. В случае сополимеров может оказаться необходимым одновременное действие двух различных растворителей для того, чтобы разорвать связи, обусловленные взаимодействием диполей различных типов. Это положение было развито Хайфилдом [42]. Однако повышенная растворяющая способность смешанных растворителей проявляется не только по отношению к сополимерам. Джи [43] показал, что для оценки влияния смешанных растворителей вычислением трех парциальных свободных энергий смешения из энтропий и теплот смешения, взятых попарно, имеются более серьезные основания, чем необходимость разрыва связей, образованных различными диполями. Вычисления были сложными, и общее решение оказалось невозможным, но Джи показал, что если теплота смешения двух растворителей положительна и значение ее достаточно велико, то растворяющая способность смеси растворителей в отношении третьего вещества будет больше растворяющей способности любого из компонентов смеси. [c.327]

Второй частный случай, вытекающий из уравнения (4.1),— это случай, когда изменение энтальпии при образовании раствора имеет небольшую численную величину, т. е. МфО, а изменение энтропии соответствует закономерности (4.2). Уравнение для определения теплоты смешения было выведено Дж, Гильдебрандом иСкэтчардом на основе экспериментальных данных Дж. Ван-Лоара. При выводе уравнения учитывалось, что суммарная потенциальная энергия двух молекул зависит от расстояния между ними, а их межмолекулярное взаимодействие обусловлено исключительно дисперсионными силами. Дж. Гильдебранд считал, что не только размеры молекул обеспечивают аддитивность разноименных молекул в растворе. Для полной аддитивности необходимо дополнительно учитывать мольные объемы разноименных молекул [c.215]

По зависимости интегральных теплот смешения АЯсмеш от концентрации в жидкой фазе xf при 298 К и 1,0133-10 Па и данных о составе пара J и общем давлении при Т, К 1) постройте график зависимости АЯдмеш — / (хТУ, 2) определите интегральную теплоту смешения компонентов для 1 г смеси 3) определите всеми возможными способами парциальные теплоты смешения i-ro компонента при концентрации nit и j f 4) определите кажущуюся молярную теплоту смешения i-ro компонента концентрации xf 5) определите парциальное давление t-ro компоне та для заданных смесей 6) вычислите активность t-ro компонента для заданных смесей 7) определите относительный химический потенциал t-ro компонента для заданных смесей 8) определите коэффициент активности i-ro компонента для заданных смесей 9) определите энтропию смешения при заданных концентрациях, приняв, что теплота смешения не зависит от температуры. [c.191]

Термодинамически самопроизвольное растворение высокомолекулярных соединений сопровождается уменьшением энергии Гиббса (AG = АН — TAS < 0). Энтальпия смешения АН отражает энергетические изменения при взаимодёйствии молекул полимера и растворителя, энтропия смешения AS— изменения во взаимном расположении макромолекул и их конформациях. При растворении полимеров с гибкими цепями выделение теплоты обычно невелико (АН 0), но при растворении существенно возрастает энтропия системы (AS >0). При растворении полимеров с жесткими, обычно полярными, цепями число возможных конформаций в растворе резко уменьшается и величины энтропии смешения очень невелики. Одновременно для этих полимеров возрастает выделение теплоты. [c.439]

Основываясь на том, что кривые растворимости ряда веществ в различных растворителях в коордицатах 1п — ИТ образуют семейство прямых, Гильдебранд ввел понятие регулярных растворов. Согласно Гильдебранду, регулярные растворы подобны идеальным в том смысле, что тепловое движение их молекул способно преодолеть стремление к их ориентации и ассоциации, в результате чего в растворе имеет место такое же беспорядочное распределение молекул, как и в идеальном растворе. Следовательно, для регулярных растворов, как и для идеальных, энтропия смешения определяется мольной долей = —Я 1п N. Но теплота смешения компонентов уже не равна нулю АЯ Ф 0. [c.218]

Величина Ь зависит не только от природы компонентов раствора, но и от и отношения mjm . При термохимическом исследовании смешения растворов с йнго = onst отклонения от аддитивности хорошо прослеживаются по значениям изменения теплоты и энтропии смешения. [c.114]

Такое совмещение в дисперсных системах черт, присущих двухфазным и однофазным системам, позволяет рассматривать дисперсные системы с разных точек зрения. Дисперсии можно считать двухфазными системами с некоторыми особыми свойствами, учитывая при этом зависимость химического потенциала вещества дисперсной фазы от дисперсности и энтропию смешения частиц с молекулами диспер-лионной среды. С другой стороны, высокодисперсную (несвязную ) систему можно условно трактовать и как однофазный коллоидный раствор с крупными молекулами-частицами в этом случае поверхностная энергия моля частиц (6-10 частиц) может рассматриваться как свободная энергия их растворения . Такое смыкание понятий (пов врхностиая энергая — теплота растворения дисперсная система — раствор и др.) пр И переходе от макрофаз к дисперсным и коллоидно-дисперсным системам, а затем к истинным растворам служит яркой иллюстрацией того, как иа-коплеиие количественных 1и з м е н е и и й системы диалектически приводит к возникновению качественно новых ее состояний и описывающих эти состояния понятий. [c.117]

Часто отклонения в поведении реальных растворов от идеальных законов обусловлены наличием теплоты смешения АНфО. В этом случае при положительных отклонениях имеет место поглощение тепла при образовании раствора, а при отрицательных — выделение тепла. Для описания термодинамических свойств реальных растворов используют различные приближенные теории. Согласно одной из них — теории регулярных растворов — отличие от свойств совершенных растворов обусловлено наличием теплоты смешения, т. е. тем, что АНФО. В то же время принимается, что изменение энтропии при образовании регулярного раствора остается таким же как у совершенного раствора идентичного состава и описывается уравнением (V.30). [c.132]

Знак и величина теплоты и энтропии смешения при растворении стеклообразных полимеров зависит от гибкости цепей и плотности их упакопки, При этом возможны два случая [c.368]

По данным об упругости пара хрома вычислены термодинамические активности хрома и никеля при 1200°С (рис. 11), теплоты растворения хрома и никеля (рис. 12), свободные энергии, теплоты и энтропии смешения в сплавах №-Сг (рис. 13). Как видно из рис. 11 термодинамическая актавность хрома при концентращ1Ях до 22 % атомн. характериэуется отрицательным отклонением от з аконов идеальных растворов, а при больших концентрациях отклонение становится положительным. В интервале концентраций О - 40 % атом. Сг имеет место отрицательная избыточная свободная энергия (рис. 13), теплота смешения для твердых растворов в интервале от О до 43 % атомн. Сг отрицательна. [c.36]

Обращенную газовуто хроматографию (ОГХ) используют для анализа как полимеров, так и применяемых ингредиентов, в том числе наполнителей. Метод с успехом применялся для исследования совместимости олигомеров и полимеров [21, 22, 23], термодинамических характеристик полимеров в массе [24] и в растворе [25], адсорбции полимеров на поверхности наполнителей. При определении теплоты смешения полимеров с некоторыми растворенными веществами [26] методом ОГХ возможен дальнейший расчет параметра взаимодействия Флори-Хаггинса, параметров растворимости и вкладов энтропии и энтальпии при различных температурах. Метод с успехом применяется для исследования поверхности твердых полимеров [27]. [c.65]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология