Идеальные растворы теплоты растворения

Если компонент — жидкое вещество, то его (дифференциальная) теплота растворения в идеальном растворе равна нулю. Если же компонент — твердое вещество, то его теплота растворения будет равна его теплоте плавления, так как по закону Гесса растворение твердого вещества в растворе можно представить процессом, состоящим из двух стадий плавления твердого тела и растворения полученного жидкого вещества в идеальном растворе. При растворении газообразного вещества в идеальном растворе теплота растворения равна его теплоте конденсации или его теплоте испарения с обратным знаком [c.212]

Растворение твердого вещества в жидкости можно представить как два последовательно протекающих процесса 1) плавление твердого вещества и 2) смешение двух жидкостей. В случае идеальных растворов теплота второго процесса равна нулю и величина 2 равна теплоте плавления твердого вещества (22=г12. пл. = АЯг, пл. и не зависит от выбора растворителя. Следовательно [c.229]

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]

Считая эти растворы идеальными, определить теплоту растворения ацетилена в указанных растворителях. [c.161]

Некоторые вещества, кристаллические при комнатной температуре и близкие по составу и строению молекул, обладают способностью образовывать твердые растворы. Такие вещества обычно называют изоморфными. Характерным примером твердого раствора может служить сплав Ag—Ли, дающий диаграмму плавкости типа рис. 97. (На оси ординат температура плавления, на оси абсцисс — состав.) Калориметрическое исследование свойства сплава может помочь решить вопрос о его строении и характере взаимодействия компонентов раствора. В том случае, если вещества неизоморфны (рис. 98) или образуется идеальный раствор, теплота растворения сплава в растворителе, Сл,в будет равна сумме теплот растворения компонентов, QA + Qв Различие в и Оа + Qв) показывает, что сплав представляет собой твердый неидеальный раствор. Определить теплоту образования твердого раствора из твердых компонентов непосредственным измерением весьма трудно, так как процесс этот при комнатной температуре протекает очень медленно. Поэтому задачу решают косвенным путем, определяя QA,в и затем теплоты растворения компонентов в том же растворителе по отдельности (Qл и Qв). Теплота образования одного моля твердого раствора [c.196]

Растворение твердого вещества в жидкости можно рассматривать как два последовательных процесса 1) плавление твердого вещества и 2) смешение двух жидкостей, В случае идеальных растворов теплота второго процесса равна нулю, и поэтому АН- , - АЯп,, где АН д — теплота плавления твердого тела. Таким образом, в этом случае [c.149]

Растворение твердого вещества в растворе можно представить протекающим в две стадии I) плавление твердого 2) смешение жидкого вещества с идеальным раствором. В случае идеального раствора теплота второго процесса равна нулю. Если к процессу растворения применить закон Г есса, то = АЯпл- Следовательно, [c.196]

В том случае, когда в колонке образуются растворы, близкие к идеальным, избыточная теплота растворения равна нулю и теплота растворения равна теплоте испарения. Это наблюдается тогда, когда жидкая фаза и компонент однотипны и обладают одинаковой полярностью. [c.181]

Исходя из определения идеальных растворов, данного выше, можно показать (методами термодинамики), что при образовании идеальных растворов из чистых жидких компонентов теплота не поглощается и не выделяется, а объем раствора равен сумме объемов жидких компонентов (при растворении нет сжатия или расширения). Иначе говоря, энтальпия Н и объем V идеальных растворов являются аддитивными свойствами [c.190]

Справедливость данного заключения еще более четко выражена при аналогичном сравнении для насыщенных растворов С60 в толуоле. Как было показано в разделе 3.2, модель идеального раствора весьма адекватно описывает термодинамическое поведение насыщенных толуольных растворов С60 в низкотемпературной области и дает положительные значения энтальпии растворения, согласующиеся с эндотермической ветвью на экспериментальной кривой растворимости ниже ТМР. Расчет теплоты растворимости в насыщенные растворы толуола, проведенный согласно капельной модели, дает отрицательную величину энтальпии растворимости С60 для температур ниже ТМР, равную -10,7 кДж/моль. [c.73]

Одной из причин несходимости результатов расчетов энтальпии растворения С60 в насыщенные растворы в четыреххлористом углероде и толуоле при температурах ниже ТМР, полученных в рамках капельной модели и в модели идеального раствора, является неучтенный в капельной модели фактор теплоты плавления твердой фазы, относительно которой насыщены растворы фуллерена. В данном случае представляется интересным рассмотреть экспериментальные данные по растворимости С60 в обоих растворителях согласно модели об- [c.74]

В модели идеального раствора С60 расчет энтальпии растворения фуллерена в насыщенный раствор в четыреххлористом углероде при температурах ниже ТМР проводится по уравнению Шредера (3.1), которое включает теплоту плавления чистого фуллерена и слагаемое, характеризующее взаимодействие в растворе. Данное слагаемое является эндотермичным и составляет 9 кДж/моль, что согласуется с положением о присутствии в системе твердого кристаллосольвата. [c.76]

Дифференциальная теплота растворения в реальном растворе может иметь как положительное, так и отрицательное значение. В самом деле, теплота плавления АЯ д всегда положительна, теплота же смешения либо положительна, либо отрицательна, либо равна нулю (идеальный раствор). Она положительна, если энергия, затрачиваемая на разрыв связей в чистых жидкостях, не компенсируется энергией, выделяемой при образовании связей между разнородными молекулами. В про- [c.149]

Растворы с отрицательными отклонениями (рис. 3.10,6) образуются обычно с выделением теплоты (Д/УсО), поэтому теплота испарения компонентов из раствора больше, чем теплота испарения чистых компонентов, и давление пара раствора ниже, чем ожидалось бы у идеального раствора. Обычно при образовании таких растворов имеет место уменьшение объема. Наиболее важной причиной отрицательных отклонений является возникновение ассоциатов и соединений между молекулами компонентов. Обычно комплексы, получающиеся из разнотипных молекул, имеют переменный состав и не отвечают простым стехиометрическим соотношениям. Типичным примером раствора с отрицательными отклонениями может служить система ацетон— хлороформ растворение сопровождается выделением теплоты и понижением давления пара. [c.103]

Взаимосвязь между температурой и составом идеального раствора определяется по (IX,2). Для i = 1 числитель правой части уравнения равен теплоте конденсации растворителя, для i = 2 — теплоте конденсации растворенного вещества. [c.270]

Работа состоит из трех частей 1) определение теплоты растворения карбамида АЯ 2) построение диаграммы плавкости системы O(NH2)2—НгО а) по расчету с использованием зиачения АН, и уравнения (VI.34) б) по экспериментальным данным 3) проверка предположения об идеальности раствора экспериментальным определением теплоты разбавления. [c.144]

Отрицательные отклонения от закона Рауля характерны для растворов вода — хлористый водород, вода — серная кислота и т. п. Для данных растворов наблюдается уменьшение давления пара по сравнению с идеальными растворами (рис. 82). Отрицательные отклонения обусловливаются большими силами притяжения между молекулами разных типов (взаимодействие А — В больше, чем А — А и В — В). Отрицательные отклонения наблюдаются у растворов, склонных к сольватации, в частности гидратации и т. п. Образование раствора такого типа, как правило, сопровождается уменьшением объема и выделением теплоты, т. е. Аг <0 ДЯ<0. Поэтому теплота парообразования растворенного компонента оказывается больше, чем чистого компонента. Это затрудняет парообразование. Если отклонения от закона Рауля очень велики, кривая общего давления пара может иметь максимум или минимум, в зависимости от того, какие отклонения наблюдаются— положительные или отрицательные. [c.194]

Величина Яо/vg близка к теплоте растворения (теплоте плавления) Шредера для идеального раствора. Различие между ними предопределяется тем, что в равенстве (4.13) применяют моляльные концентрации, а в уравнении Шредера (4.31) — молярные концентрации (моль/л), массовые и молярные доли. Значения теплот по (4.13) и (4.31), взятые с обратным знаком, используют как ориентировочные величины теплоты кристаллизации. [c.80]

Опытные данные показывают, что для растворов полимеров в растворителях с низкой молекулярной массой (например, раствор каучука в толуоле) характерны большие отрицательные отклонения от идеального поведения. Давление пара растворителя с ростом концентрации полимера убывает много быстрее, чем по закону Рауля, но в то же время теплоты растворения сравнительно невелики [c.425]

Следует подчеркнуть, что даже для идеальных растворов тепловой эффект при растворении газов не равен нулю. В этом случае теплота выделяется, а ее количество равно теплоте конденсации (если растворитель не летуч). Это легко понять, если представить, что процесс растворения газа разбивается как бы на два процесса сначала конденсация газа в жидкость, а затем смешивание двух жидкостей. [c.102]

Образование идеальных растворов из жидких компонентов не сопровождается тепловым эффектом и выделяемое при растворении газообразного компонента тепло равно теплоте испарения этого компонента г . Таким образом, для идеальных растворов величина У=Ф=г независима от состава раствора величина 8=хгх, величины 1 и Ч " равны нулю. Для постоянных газов величина У=Ф представляет собой тепло перехода газа в растворенное состояние. [c.42]

Растворимость связана с теплотой плавления, уменьшаясь для веществ с большей величиной теплоты плавления при прочих равных условиях. Для идеальных растворов теилота растворения равна теплоте плавления растворяемого твердого вещества. Опыт показывает, что для растворимости твердого кр11Сталлического веш,ества весьма важное значенпе имеет его теплота плавления. [c.125]

Идеальным называется раствор, общая упругость паров которого является линейной функцией его мольного состава в жидкой фазе, т. е. может быть рассчитана по уравнению вида 3, и при смещении компонентов которого не имее места ни изменение объема, ни тепловой эффект (т. е. выделение теплоты растворения). [c.11]

Если компонент не меняет своего фазового состояния при растворении (растворение жидкой воды в растворе), то Qi 0. Из этого следует, что ио теплотам растворения карбамида в воде и воды в растворе карбамида для двух-трех конце21траций можно установить идеальность раствора (Q oiNH,), = onst Qh o 0) и вычислить карбамида. [c.150]

Расчет теплоты растворения для насыщенного раствора С60 в четыреххлористом углероде ниже ТМР не согласуется также с экспериментальными данными по температурной зависимости растворимости фуллерена в данном растворителе. Согласно экспериментальным данным, процесс растворения фуллерена в насыщенный раствор при температурах ниже ТМР является эн-дотермичным, тогда как отрицательное значение энтальпии растворения С60, полученное в рамках капельной модели раствора, показывает, что данный процесс эндотермичен (АНраст.,сбо < 0). Из сравнения значений энтальпии растворения С60 в четыреххлористом углероде ниже ТМР становится понятным, что наиболее справедливыми результатами являются данные расчетов, полученные согласно модели идеального раствора, которые показали отсутствие кластеро-образования в насыщенных растворах С60 при температурах ниже ТМР. [c.73]

На практике идеальных растворов конечной концентрации (за исключением, может быть, растворов стереоизомеров) быть не может. При образовании раствора меняется окружение каждой молекулы (атома, иона) в нем вместо молекул того же сорта оказываются другие молекулы. Возникают новые связи разной природы, энергия которых не может быть точно равна средней энергии взаимодействия одинаковых молекул в чистых компонентах ав 72- аа+ + вв). Тем самым и энтальпия образования реального раствора не может равняться нулю АНфО. Если ав<72( аа+ бв), то ДЯ>0 -процесс растворения эндотермичен если Еав>Ч2(Еаа+Евв), то ДЯ>0 и при образовании раствора теплота выделяется. [c.246]

Обычно величины, относящиеся к растворителю, снабжают индексом 1, а к растворенным веществам индексом i (i—2, 3,. ..). Бесконечно разбавленный раствор характеризуется тем, что а N - 0. В таком растворе частицы растворенного вещества отделены друг от друга большим числом частиц растворителя и не взаимодействуют между собой подобно молекулам в идеальном газе. В разбавленном растворе частицы растворенного вещества взаимодействуют только с окружающими нх частицами растворителя. Вследствие этого добавление в разбавленный раствор каждой новой частицы компонента 2 или 3 сопровождается одним и тем же изменением и или Н, равным изменению, происходящему при добавлении частицы в чистый растворитель. Поэтому теплота растворения, например компонента 2, не зависит от концентрации (пока раствор остается разбавленным). Процесс разбавления, т.е. смешение чистого растворителя с разбавленным раствором, происходит без теплового эффекта, так как энергия взаимодействия частиц 2 и 1 не изменяется. Этот процесс подобен изотермическому расширению идеального газа и его стимулом является только увеличение энтронни вследствие возрастания вероятности распределения частиц 2 в большем объеме. Такая аналогия позволяет ожидать, что между концентрациями компонентов в разбавленных растворах и их свойствам1т должна существовать простая связь. Одним из важных законов разбавленных растворов является закон Геири. Он связывает парциальное давление компонента в газе над раствором р2 с его концентрацией в этом растворе Сг. Закон Генри может быть выведен из рассмотрения скоростей двух противоположно направленных процессов — растворения и испарения, происходящих при постоянной температуре. Скорость растворения газа в конденсированной фазе со пропорциональна р2, т. е. со =й р2, а скорость испарения of пропорциональна Са и м =й"С2. При равновесии со = = of, следовательно, k p2 = k" 2 или 2lp2=k lk". Таким образом, при постоянной температуре отношение С2/Р2 есть постоянная величина, которую обозначают буквой г (постоянная Генри). [c.61]

Тепловой эффект растворения завпсит от природы веществ и от их соотношения. Добавление растворителя к раствору обычно сопровождается тепловым эффектом, и только разбавление уже разбавленных растворов не сопровождается тепловым эффектом. Для таких очень разбавленных (идеальных) растворов энтальпия не зависит от объема (А// = 0), однако энтропия с увеличением объема при постоянной температуре увеличивается (см. 1.28) и за счет нее уменьшается G. Это вытекает из (1.24). При АЯ==0 AG = — 1 AS. В обо 1,ем случае растворение есть сложный физико-химический процесс, тепловой эффект которого Qpa Ti ==—АЯ алгебраически складывается из теплоты сольватации Q (экзотермический процесс), теплоты, затрачиваемой на разрушение кристаллической решетки Ореш пли на нспарение (если растворяется жидкость в жидкости), и теплоты, затрачиваемой на распределение сольватированных частиц по всему раствору Сд. Так как Сд обычно мала, то ею можно пренебречь. Тогда при Q > Qp ui Qpa Tn>0 и при [c.188]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология