Стандартное состояние вещества в растворе

По аналогии со стандартным состоянием газообразных веществ введем понятие стандартного состояния компонентов раствора. В соответствии с уравнением (11.25) химический потенциал компонента раствора равен химическому потенциалу этого вещества в чистом виде (л,- = 1, ц/ = о) при условии, что Yi = 1- Это условие [c.34]

Понятие об активности главным образом используется при расчетах состава смеси или при составлении материального баланса. Если стандартным состоянием вещества в растворе считать состояние чистого вещества при температуре и давлении смеси то активность его будет функцией мольной концентрации, выраженной [c.15]

В приложении 3 приведены табулированные стандартные свободные энергии образования соединений из элементов в их стандартных состояниях. Стандартные состояния для газа, чистой жидкости или чистого кристалла определяются таким же образом, как и в случае энтальпий для газа - парциальное давление 1 атм, а для чистой жидкости или чистого кристалла-обычно 298 К. Стандартным состоянием растворенного вещества в растворе считается концентрация 1 моль на литр раствора, т. е. 1 М раствор. Стандартным состоянием компонента раствора при табулировании энтальпий считается не 1 М раствор, а настолько разбавленный раствор, что добавление к нему дополнительного количества растворителя не приводит к новым тепловым эффектам. Однако поскольку энтальпия не слишком сильно зависит от концентрации (в отличие от свободной энергии, в чем мы убедимся в разд. 16-6), можно приближенно считать, что табулированные значения энтальпий относятся к 1 М раствору. [c.72]

За стандартное состояние компонента реального раствора можно принять любое состояние. В таком случае Р° может не совпадать с давлением насыщенного пара над чистым компонентом. За стандартное состояние растворителя удобно принять его состояние в чистом виде, т. е. при дс1- - 1. Для растворенного вещества стандартное состояние можно выбрать аналогично, считая, что 02=1 при Х2 . Но может оказаться удобным принять в качестве стандартного состояния растворенного вещества его состояние в бесконечно разбавленном растворе. Дополнительно считают, что раствор в стандартном состоянии обладает свойствами идеального раствора. Если вместо молярной доли используют другие выражения концентраций, то стандартному состоянию компонента раствора может соответствовать равенство единице его концентрации, выраженной не через Хс, а с помощью другой выбранной величины (с,, пц). [c.182]

Коэффициент активности ионов в растворе сильного электролита, как и слабого электролита (см. 8.6), показывает меру отклонения свойств реального раствора ог свойств идеального раствора, находящегося в стандартном состоянии. Для растворов сильных электролитов в качестве стандартного состояния принимают не чистое состояние данного вещества, а состояние раствора при полной диссоциации электролита и при отсутствии электростатического взаимодействия между ионами. [c.134]

При выборе в качестве стандартного состояние вещества в бесконечно разбавленном водном растворе А о является работой переноса моля вещества из бесконечно разбавленного неводного раствора в бесконечно разбавленный водный раствор. Как правило, водные растворы не являются идеальными. АН О в. Ф —Е 1н М, поэтому перенос вещества даже из идеального неводного раствора сопровождается работой. [c.29]

Как уже указывалось, обычно термодинамические величины определяют при стандартных условиях - температуре 25 С (298,15 К) и давлении р-101 кПа. Следует различать понятна стандартные условия (включающее стандартную температуру 25 0 и стандартное состояние вещества при р-101 кПа и любой постоянной температуре. Для растворенных веществ за стандартное состояние принято состояние их в растворе с моляльностью, равной единице при этом предполагается, что раствор обладает свойствами бесконечно разбавленного раствора. [c.178]

Биохимиков обычно интересуют свойства соединений в достаточно разбавленных водных растворах (например, в цитоплазме), хотя в отдельных случаях приходится иметь дело и с неводными растворами. В каждом из этих случаев необходимо определить, что такое стандартное состояние растворенного вещества. За стандартное состояние вещества в водном растворе обычно принимается его состояние в гипотетическом моляльном растворе (1 моль растворенного вещества на [c.209]

Здесь АЯ — изменение энтальпии — отличается от величины теплоты сорбции группы СНг только знаком и не зависит от концентрации вещества. Д5 — изменение энтропии — относится к стандартным состояниям рассматриваемых растворов. [c.215]

В этом уравнении, называемом уравнением Нернста, окислительно-восстановительный потенциал Е характеризует способность иона А"+ присоединять электроны символ Е° обозначает нормальный окислительновосстановительный потенциал, который равен Е при нулевом значении логарифмического члена уравнения Я — газовая постоянная Т—абсолютная температура п —число приобретаемых электронов Р — число Фарадея, равное 96,493 кулонам (количество электричества, соответствующее переносу 1 моль электронов) ад"+ — активность восстанавливаемых частиц (активность окислителя), которую для упрощения расчетов в случае разбавленных растворов заменяют на концентрацию в грамм-эквивалентах на 1 л ад — активность восстановленных частиц. За стандартное состояние вещества с активностью, равной единице, принимают его элементное состояние. Тогда для системы [c.352]

Поскольку Igy пропорционален стандартной свободной энергии переноса растворенного вещества из кислой среды в гипотетическое стандартное состояние одномолярного раствора в воде, уравнение (1.123) приводит к линейному соотношению и для свободных энергий АС °г [c.100]

Состояние бесконечно разбавленного раствора можно было бы поэтому принять за стандартное, независимо от того, в какой шкале выражаются концентрации и активности. Такой выбор нельзя считать удачным из-за связанной с ним неопределенности в величинах концентраций растворенных веществ. Вместо этого за стандартное состояние выбирается состояние воображаемого раствора, в котором одновременно концентрация, активность и коэффициент активности, выраженные в одной и той же шкале, были бы равны единице. По шкале молярностей этому отвечает раствор, в одном литре которого содержится одна грамм-молекула растворенного вещества (с = 1), причем ас и /е также равны единице. При использовании шкалы моляльностей стандартному состоянию отвечает раствор, в котором на один килограмм растворителя приходится одна грамм-молекула растворенного вещества, причем не только т = 1, но и а г = 1, а также /т = 1-Наконец, при выражении состава раствора через молевые доли стандартное состояние отвечает чистому растворенному веществу, для которого = 1, = 1 и = 1. [c.38]

Так же, как это принято для других термодинамических функций, выбор стандартного состояния, используемого для определения, полностью произволен. Для индивидуальных соединений это вполне определенные условия. Обычно для газообразных веществ выбирают давление газа, равное 1 атм или ниже, тогда активность равна его парциальному давлению для индивидуальных твердых веществ или жидкостей стандартное состояние выбирают так, чтобы их активность была равна единице при любой заданной температуре. Для растворов электролитов наиболее удобно выбрать стандартное состояние так, чтобы активность раствора была равна концентрации в областях, где концентрация очень мала. Иными словами, когда значение концентрации стремится к нулю, значение активности приближается к значению концентрации. Такой выбор стандартного состояния для растворов электролитов имеет следующие преимущества. Во-первых, он позволяет определить стандартный потенциал путем довольно простой экстраполяции, во-вторых — интерпретировать коэффициенты активности в рамках разумной теоретической модели. Что касается последнего утверждения, то следует отметить, что при очень высоких разбавлениях единственным видом взаимодействия ионов в растворе является их взаимодействие с растворителем. Однако при увеличении концентрации ионов среднее расстояние между ними уменьшается, а ион-ионное взаимодействие значительно вырастает. [c.324]

АОо—первая работа растворения изменение свободной энергии Гиббса при переносе одного моля электролита из состояния чистое вещество в стандартное состояние в растворе (с=1 моль/л), кДж/моль —свободная энергия сольватации изменение свободной энергии Гиббса при переносе одного моля индивидуальных ионов из состояния идеального газа (Р= 101,325 кПа) в стандартное состояние в растворе (с= [c.5]

Такой выбор стандартного состояния для растворов электролитов имеет следующие преимущества. Во-первых, он позволяет определить стандартный потенциал путем довольно простой экстраполяции, во-вторых — интерпретировать коэффициенты активности в рамках разумной теоретической модели. Что касается последнего утверждения, то следует отметить, что при очень высоких разбавлениях единственным видом взаимодействия ионов в растворе является их взаимодействие с растворителем. Однако при увеличении концентрации ионов среднее расстояние между ними уменьшается, а ион-ионное взаимодействие значительно вырастает. Определив стандартное состояние таким образом, что активность равна концентрации при бесконечном разбавлении, мы тем самым говорим, что идеальный раствор — это такой раствор, в котором ионы растворенного вещества взаимодействуют только с растворителем. Любое отклонение от этого идеального поведения раствора при увеличении его концентрации можно отнести поэтому за счет проявления ион-ионного взаимодействия. [c.294]

Для электролитов же из множества предложений заслуживает еще внимания только стандартное состояние насыщенный раствор . Достоинствами его можно считать отсутствие экстраполяции на бесконечное разведение равенство химических потенциалов растворенного вещества в растворе и чистом состоянии. Однако нельзя не учитывать того обстоятельства, что растворимость отдельных электролитов разнится на несколько порядков, из-за чего отдель- [c.28]

Необходимо еще раз подчеркнуть, что хотя стандартных состояний компонентов раствора может быть несколько, но для каждого случая они должны быть согласованы. Это обусловлено тем, что в любом растворе имеется связь между активностями растворенного вещества и растворителя, определяемая уравнением Гиббса—Дюгема [c.41]

Часть химического потенциала молекул второго типа в идеальной газовой фазе, зависящая от температуры ц (Г), может быть найдена достаточно просто. Несравненно большее удобство расчета у по сравнению с у выявляется при статистических методах его вычисления, когда используются модели строения вещества и потенциала межмолекулярного взаимодействия. Близость структуры стандартного состояния и раствора играет немаловажную роль из-за компенсации ошибок, вносимых неточностями применяемых моделей. [c.10]

За стандартное состояние вещества принимают такое его физическое состояние, в котором чистое вещество наиболее устойчиво при 101 кПа и определенной постоянйой температуре Т. Температура может быть любой постоянной, но чаще всего это 298 К- Для твердых веществ наиболее устойчивым состоянием при давлении 101 кПа и температуре 298 К является кристаллическое, которое и принимается за стандартное. Для газов стандартное состояние — это состояние идеального газа при давлении 101 кПа. Для растворенных веществ и ионов за стандартное состояние принимают состояние при моляль-ности раствора й=1 моль/кг предполагается, что раствор обладает свойствами бесконечно разбавленного раствора. [c.93]

Верхний индекс нуль, за исключениегл тех специальных случаев, когда используется иное обозначение (например, звездочка), употребляется для обозначения величины функции в стандартном состоянии. Под стандартным состоянием вещества понимается такое состояние, когда ого активность в водном растворе равна единице. [c.5]

Условием экстракционного равновесия является равенство химических потенциалов веществ в водной и органической фазах (Цорг= 1водн). Обычно в качестве стандартного состояния вещества в растворе используется некоторое идеальное состояние, когда активности в различных фазах не равны, а пропорциональны, т. е. [c.183]

ДЯоб —тепло, полученное системой при образовании вещества в его стандартном состоянии из элементов в их стандартных состояниях для растворов рассматривается образование из [c.54]

За стандартное состояние вещества, которое подверглось электролитической диссоциации в водном растворе, принимают гипотетический идеальный раствор с моляль-ной концентрацией, равной едийице, при 25° С и давлении 1 атм. Поскольку тепловой эффект растворения является характеристикой взаимодействия молекул растворителя с растворенным веществом, постольку этот эффект зависит от количества и природы растворителя, в котором растворен 1 моль вещества. Символ ад употребляется для обозначения бесконечно разбавленного раствора, т. е. раствора, дальнейшее разбавление которого уже не сопровождается тепловым эффектом. При электролитической диссоциации образуются всегда противоположно заряженные ионы, которые невозможно разделить, поэтому теплоту образования индивидуальных ионов определить иа опыта нельзя. С целью преодолеть эту трудность было принято считать нулевым тепловой эффект реакции образования гидратированного иона водорода [c.10]

Таким образом, и при индикаторных концентрациях экстрагируемого вещества в выражение для коэффициентов активности входят константы взаимодействия этого вещества с разбавителем и ТБФ. Эти же взаимодействия сказываются и на коэффициенте распределения. Вычислим ут/уи. Предварительно найдем концентрационный коэффициент активности сольвата уи- За стандартное состояние принимаем раствор сольвата в ТБФ тогда искомый коэффициент активности принимается равным единице в отсутствие разбавителя (у = О, у2= 1), когда согласно уравнению (3.9) RT щ 0= = 23. Отсюда [c.47]

О р — свободная энергия, полученная системой при образовании вещества в его стандартном состоянии нз элементов в их стандартных состояниях для растворов рассматривается образование из чистой Н 0 и элементо растворяемого вещества в их стан-дартЕгых состояниях. Напоминаем, что ЛС° = — T AS . [c.346]

К+, aq). Энтальпии образования реаль ных растворов HF и НС (например, HF-GOOHjO или НС -600 НгО) вычисляли, исходя из приведенных выше энтальпий образования ионов и энтальпий разбавления HF и H , взятых из работ [44] и [45] соответственно. Все приведенные в статье величины ДЯ°/ относятся к стандартному состоянию веществ и 298,15 К. [c.64]

Представление об идеализированном стандартном состоянии как растворе с бесконечным разбавлением ошибочно. Лишь некоторые термодинамические функции системы в гипотетическом стандартном состоянии равны соответствующим величинам при бесконечном разбавле-НИИ (средний ионный коэффициент активности, парциальное моляльнсе теплосодержание, теплоемкость и объем растворенного вещества). Значения химйческого потенциала и парциальной моляльной энтропии при бесконечном разбавлении стремятся к бесконечности, и, естественно, не совпадают со значениями этих величин в стандартном состоянии (см. [65], стр. 47, 54). [c.15]

Величина для данных Р и Г постоянна. Она равна летучести чистого компонента при давлении, равном общему давлению над раствором. Если стандартное состояние компонента раствора принято таким же, что и для чистого вещества (при тех же Р и Т), то, в соответствии с определением активности, уравнение (VIII, 36) примет вид [c.251]