Растворители равновесия в растворах

При температуре начала затвердевания раствор и твердый растворитель находятся в равновесии и давления насыщенного пара растворителя над раствором и над твердым растворителем должны быть равны. Так как давление пара растворителя над раствором всегда меньше, чем давление пара над жидким растворителем при той же температуре, то раствор будет затвердевать прн более низкой температуре, чем растворитель. Это видно из рис. Vn, 3. [c.233]

Растворитель и раствор, разделенные полупроницаемой перегородкой и находящиеся в равновесии, представляют две фазы, один из компонентов которых, свободно проходящий из одной фазы в другую, должен иметь в обеих фазах равные химические потенциалы. В чистом растворителе его химический потенциал и при постоянных температуре и внешнем давлении постоянен. В растворе же его значение изменяется с изменением мольной доли и давления Pj (последнее складывается из первоначального [c.243]

Считая, что осмотическое равновесие устанавливается при условии равенства химических потенциалов растворителя в растворе и чистого растворителя, из (1.55), (1.56) и (1.58) получаем [c.33]

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]

Но превращение растворителя в раствор будет означать нарушение равновесия (Л 1< Л/ ). В соответствии с принципом Ле Шателье возникает процесс, стремящийся ослабить эффект воздействия, т. е. конденсация. Это означает падение давления пара. " Таким образом, мы пришли к выводу, что давление пара над раствором (Я,) меньше, чем над чистым растворителем (Я ). [c.151]

Связь между повышением температуры кипения и понижением температуры отвердевания можно показать и с помощью рис. 49. На нем представлены четыре кривые, изображающие температурную зависимость изобарного потенциала четырех фаз — твердого, жидкого и газообразного растворителя и раствора. Точка а отвечает кипению, точка о — отвердеванию растворителя точки Ь и й — соответственно кипению и отвердеванию раствора. В каждой из этих точек в соответствии с общими критериями равновесия соблюдается равенство изобарных потенциалов сосуществующих фаз. [c.155]

К ионам на поверхностном слое кристалла притягиваются противоположно заряженными концами полярные молекулы растворителя (рис. 55). При сближении молекул с ионами потенциальная энергия уменьшается и ионы переходят в раствор. По мере накопления ионов в растворе усиливается обратный процесс — кристаллизация. При выравнивании их скоростей наступает равновесие раствор становится насыщенным. [c.172]

При сравнении протонодонорной активности растворов заданной концентрации кислоты в различных растворителях оказывается, что функция кислотности Гаммета тем выше, чем ниже основность растворителя. Например, раствор НС1 в бензоле имеет значительно большую кислотность, чем в воде. Определяется это тем, что С1" значительно более слабое основание, чем вода. Таким же образом растворы серной кислоты в-уксусной обладают значительно большей протонодонорной активностью (характеризуемой Но), чем растворы такой же концентрации в воде. В первом случае при внесении в раствор основания В устанавливается равновесие [c.160]

При рассмотрении явления осмоса и равновесий в системе жидкость — пар (см. 5.6) было отмечено, что осмотическое давление и понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором не зависят от природы растворителя и растворенного вещества, а определяются только концентрацией. [c.78]

Понижение температуры замерзания раствора. При температуре замерзания (или плавления) растворитель в растворе находится в равновесии с чистым твердым растворителем. Это равновесие характеризуется равенством химического потенциала растворителя в растворе и химического потенциала чистого твердого растворителя. При этом химический потенциал растворителя в растворе при постоянном давлении — функция температуры замерзания и состава, а химический потенциал твердого растворителя — функция температуры замерзания [c.208]

Повышение температуры кипения раствора. При температуре кипения раствора растворитель находится в равновесии с чистым паром растворителя при его давлении, равном внешнему давлению (которое обычно принимается равным 1 атм). Растворенное вещество считаем нелетучим. Это равновесие выражается равенством химического потенциала растворителя в растворе и химического потенциала (х пара растворителя при температуре кипения [c.209]

Осмотическое давление. Осмос — это самопроизвольное проникновение растворителя в раствор, отделенный от него полупроницаемой перегородкой, через которую может поступать растворитель, но не может проходить растворенное вещество. Осмотическое давление л равно избыточному внешнему давлению, которое нужно приложить к раствору, чтобы прекратился осмос и в системе установилось равновесие. [c.209]

Условием равновесия между двумя растворами является равенство химических потенциалов растворителя в них при равной температуре и давлении. Это условие не распространяется на растворенное вещество вследствие наличия полупроницаемой мембраны. Растворение вещества приводит к снижению химического потенциала растворителя. Таким образом, в начальный момент времени химические потенциалы растворителя неодинаковы по обе стороны перегородки. В то же время химический потенциал есть функция температуры и давления. Поток молекул растворителя через мембрану со стороны чистого растворителя к раствору частично уменьшает концентрацию. Разность давлений, при которой прекращается переход, называют осмо- [c.49]

Порцию анализируемого раствора подают в верхнюю часть колонки, содержащую ионит с противоионом А+. После достижения равновесия приступают к вымыванию веществ из колонки. Однако в отличие от адсорбционной хроматографии вымывание производят не чистым растворителем, а раствором, содержащим тот ион, который является противоионом в выбранном ионите, в данном случае раствором электролита АУ. При непрерывном поступлении в колонку раствора, содержащего ион А+, происходит обмен ионами В+, С+ и 0+, находящимися в верхнем слое ионита, и их перемещение в слои, расположенные ниже и не содержащие этих ионов. Поэтому здесь происходит вытеснение ионов А+ из ионита и замена его на ионы В+, С+ и В+. [c.109]

При равновесии между жидкостью и паром (стр. 61 и сл.) число испаряющихся молекул в единицу времени равно числу конденсирующихся. Если в летучей жидкости растворить небольшое количество какого-либо нелетучего вещества, то концентрация молекул растворителя понизится, в соответствии с этим понизится и число испаряющихся молекул, т. е. давление насыщенного пара. Оно пропорционально содержанию растворителя в растворе, которое обычно выражают в виде молярной доли. [c.75]

При замерзании разбавленного раствора из него выкристаллизовывается чистый растворитель . Иными словами, в точке замерзания должны быть равны не только химические потенциалы растворителя в растворе и в кристаллическом состоянии, но и давления пара над раствором и над кристаллическим растворителем (в случае водного раствора—над льдом). При температуре замерзания чистого растворителя to давление пара над раствором р (точка В ) ниже, чем над твердым растворителем ро, 1 (точка О), и равновесия между твердой фазой (льдом) и раствором нет. Лед, обладающий более высоким давлением пара, неустойчив и переходит в раствор, т. е. плавится. Равновесие может быть достигнуто лишь при более низкой температуре, а именно в точке пересечения кривой ВС с кривой РО (точка В). Чем выше концентрация растворенного вещества (кривая ОЕ), тем ниже температура замерзания раствора (точка О). [c.77]

Теоретическое пояснение. Если в жидкости (растворителе) растворить небольшое количество нелетучего вещества, то молярная доля растворителя в растворе (хд) понизится в соответствии с этим понизится и давление насыщенного пара растворителя над раствором (насыщенным называется пар, находящийся в равновесии с жидкостью или твердым телом). Согласно закону Рауля давление насыщенного пара растворителя над разбавленным раствором [c.24]

В растворах комплексные соли ведут себя как простые соли, и для их растворов характерны все свойства, присущие растворам электролитов повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания, понижение давления пара растворителя над раствором, наличие осмотического давления, электропроводимость и др. На основе результатов изучения свойств водных растворов комплексных соединений можно установить характер их ионного равновесия, т. е. соотношение числа катионов к числу анионов в молекуле соединения, и тем самым по составу определить их строение (координационную формулу). [c.337]

Проникновение растворителя в раствор и разбавление раствора можно предотвратить, если к нему приложить давление. Давление, которое необходимо приложить к раствору для предотвращения осмоса, т. е. для приведения системы в равновесие, называется осмотическим давлением л. [c.141]

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]

Повышение температуры кипения растворов. Закон Рауля справедлив для любой температуры. На рис. 5.3 представлены температурные зависимости давления насыщенного пара растворителя над растворителем (кривая, 3) и давление насыщенного пара растворителя над растворами разных концентраций (кривые 2 и /). При этом Хд> Хд> лгд, х в<хв. Во всех случаях жидкая фаза находится в равновесии с паровой фазой. Кипение наступает при равенстве давления насыщенного пара над жидкостью и внешнего (атмосферного) давления. Чтобы найти температуры кипения чистого растворителя и растворов, достаточно найти точки пересечения изобары при 1,013-10 Па с кривыми /, 2, 5 и опустить перпендикуляры на ось абсцисс. Найденные температуры кипения Пип, Т" [c.79]

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]

Основываясь на законе Рауля, можно найти выражение для химического потенциала растворителя в разбавленном растворе. При равновесии между растворителем в растворе и его паром над раствором химический потенциал растворителя равен мольной свободной энергии пара. Если пар подчиняется законам идеальных газов, то [c.92]

Представим себе цилиндр, в нижней части которого находится раствор, отделенный полупроницаемой перегородкой от чистого растворителя. Если перегородка не закреплена, то проникновение растворителя в раствор вызвало бы ее перемещение вверх. Осмотическое давление П, заставляющее перегородку оставаться на месте, является, таким образом, тем давлением, которое следует приложить к раствору, чтобы он находился в равновесии с растворителем. Это равносильно тому, что оно увеличивает давление пара растворителя над раствором Рх до величины его давления в чистом состоянии р . Поэтому П можно рассматривать и как внешнее давление, увеличивающее давление пара над раствором. Чтобы найти связь между этими величинами, следует рассмотреть равновесие между жидкостью и ее паром. При постоянной температуре свободные энергии жидкости и пара равны. Учитывая уравнение (П.27), находим [c.96]

Каким путем из отклонений от этого закона можно найти активность растворителя в реальном растворе При равновесии между кристаллами растворителя и раствором (кр) = р . [c.114]

Осмотический метод. Растворенное вещество по своему поведению во многих отношениях напоминает газ. Так, растворенное вещество, как и газ, стремится равномерно распределиться по всему объему раствора. Если растворитель привести в соприкосновение с раствором (другой окраски для удобства наблюдения), то происходит диффузия — переход молекул растворенного вещества через поверхность раздела в растворитель и одновременно молекул растворителя в раствор. Такая встречная диффузия растворенного вещества и растворителя продолжается до тех пор, пока система не придет в состояние равновесия. [c.107]

Процесс перехода растворителя в раствор самопроизволен, но обратный процесс выделения растворителя из раствора самопроизвольно осуществляться не может, и для разделения раствора на растворитель и растворенное вещество следует затратить работу. Если давление на поршень (см. рис. 3.11,6) меньше осмотического, то растворитель самопроизвольно проникает в раствор и поднимает поршень до тех пор, пока не установится равновесие и осмотическое давление раствора не сравняется с силой тяжести груза, действующей на поршень. Если же на поршень действует сила, превышающая осмотическое давление то поршень будет опускаться, при этом растворитель выделяется из раствора. Обратный осмос может быть использован для опреснения морской воды. [c.108]

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]

Переход из (э) в а) бесконечно малой массы любого вещества, способного проходить сквозь мембрану, ме должен изменить значения той илн иной характеристической функцпн системы, если система находится в равновесии и естественные параметры этой функции постоянны (характеристическая функция минимальна при этих условиях). Пусть объем растворителя (а также ионов Ме и А ) пе зависит от давления (компоненты несжимаемы) и от состава раствора. Тогда переход dri моль растворителя из раствора (s) в раствор (а) не изменит суммарного объема системы. Следовательно, [c.571]

Однако система в этом случае не находится в полном равновесии, так как растворитель в растворах (а) и (в) имеет различные активности, не компенсированные разностью давлений раетворнтель будет проходить сквозь мембрану справа палево (рис. XXI, 2), смещая ионное равновесие. [c.575]

При увеличении расхода растворителя равновесие сдвигается вправо, при этом расход активатора, участвующего в процессе комплексообразования, уменьшается. Это приводит к необходимости одновременно повышать расход активатора, что снижает экономичность процесса. Кроме того, растворитель в какой-то степени разрушает комплекс, поэтому повышение его содержания приводит к повышению расхода карбамида. С увеличением расхода хлористого метилена выше оптимального [54] (табл. 31) снижается скорость и глубина извлечения комплексообразующих компонентов из фракций долинской нефти. Так, при обработке этих фракций (100% (масс.) карбамида оптимальный расход хлористого метилена составляет 100—1150% (масс.) на нефть. В связи с этим авторы [63] предлагают использовать для рецир,куляции депарафинированное дизельное топливо и раствор парафина. Следовательно, выбор растворителя и активатора для карбамидной депарафинизации и их оптимального расхода зависит от качества сырья, природы растворителя и активатора, их взаимной [c.221]

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]

Воспользуемся той же сильно упрощенной схемой процесса испарения, описанной в 62. Растворяя небольиюе количество какого-нибудь вещества в данном растворителе, мы, естественно, понижаем концентрацию молекул последнего в единице объема (рис. 98) и уменьшаем этим число молекул, вылетающих в единицу времени из жидкой фазы в парообразную. В результате равновесие между жидкостью и паром установится при меньшей концентрации пара, т. е. при меньшем его давлении. Следовательно, давление насыщенного пара растворителя над раствором всегда меньше, чем над чистым растворителем. При этом понижение давления пара будет тем большим, чем больше концентрация растворенного ввш ества в растворе. [c.298]

С коллигативными свойствами растворов связано и осмотическое давление. Рассмотрим так называемую ячейку Пфеффе-ра. Она представляет собой трубку, заполненную раствором и закрытую снизу полупроницаемой мембраной (перегородкой) последняя проницаема для молекул растворителя и не пропускает растворенное вещество. Трубка погружена в сосуд с растворителем (рис. Б.27). В начальный момент времени система неравновесна, и растворитель начинает переходить через мембрану в т]р убку. Теоретически равновесие должно характеризоваться равенством химических потенциалов чистого растворителя и раствора. Разумеется, такое положение недостижимо, так как химический потенциал раствора включает остаточный потенциал а следовательно, химический потенциал [c.281]

В растворах же состав может меняться непрерывно без существенного изменения химических свойств. Так, количество H l в растворе соляной кислоты может доходить до 37%, причем все растворы соляной кислоты будут обладать химическими свойствами, характерными для данной кислоты (взаимодействие со и елочами, с металлами и пр.), при этом однородность растворов кислоты не изменится. Это свойство понятно из приведенного здесь в виде обратимой реакщ и механизма образования раствора. Уравнение обратимой реакции показывает, что в растворе все время находятся в равновесии сольваты разного состава, поэтому изменение количества растворителя в растворе приведет лишь к изменению соотношения между этими сольватами, но не нарушит однородности и не изменит в некоторых пределах химических свойств раствора. [c.29]

Температуру замерзания Гзам можно определить как температуру, при которой раствор данного состава находится в равновесии с чистым твердым растворителем. Растворы замерзают при более низких температурах, чем чистый растворитель. Понижение 7 зам, как и все коллигативные свойства, является следствием понижения давления пара растворителя над раствором. [c.129]

Краткие основы. Как следует из закона Рауля, н случае различных кондентраций растворов давление паров одного и того же растворителя над ними будет различным. Если же эти растворы поместить в закрытый сосуд, давление над ними будет выравниваться за счет испарения растворителя из раствора с большим давлением пара (меньшей концентрацией вещества) и конденсации в растворе с меньшим давлением пара (большей концентрацией веп(ества). Такие растворы называются нзоннестичсскпмн, а на выравнивании давления пара растворителя основан изопиестнчески11 метод определения молекулярной массы или метод изотермической перегонки (дистилляции) [3]. При установлении равновесия в системе создается равенство давлений пара над растворами и, следовательно, равенство мольных долей растворенных веществ [c.153]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология