Химический потенциал неидеального раствора

Первые слагаемые в квадратных скобках в уравнениях (1.69) и (I. 70) выражают изменение химического потенциала идеального раствора того же состава, что и рассматриваемый неидеальный, а вторые учитывают изменение неидеальности раствора с температурой или давлением. Сопоставляя уравнения (1,69) и (1.70) с аналогичными уравнениями для идеального раствора, получаем [c.30]

Химический потенциал компонента выражает отнесенное к 1 молю этого компонента изменение энергии раствора при постоянных температуре и давлении при добавлении этого компонента к раствору с неизменным содержанием всех остальных компонентов. Химический потенциал состоит из идеальной и неидеальной долей. Идеальная доля химического потенциала выражает изменение энергии при изменении состава раствора при условии, что все компоненты равноценны в энергетическом отношении и поэтому все взаимодействие между ними можно свести к упругим соударениям. Неидеальная доля химического потенциала выражает изменение энергии, вызываемое специфическим межмолекулярным взаимодействием, обусловленным различием строения молекул компонентов и наличием в них химически активных групп или атомов. В связи с изложенным химический потенциал компонента раствора определяется соотношением [c.186]

Уравнение для химического потенциала компонента в неидеальном растворе газов, т. е. в смеси реальных газов, может быть найдено тем же путем, что и уравнения для идеального раствора, но в уравнении (V, 21) следует учесть зависимость и от V [см. уравнение (IV, 34)], а в уравнении (V, 22)—зависимость 5 от V [см. уравнение (IV, 42)]. Конкретный вид этих уравнений должен быть найден из уравнений состояния смеси реальных газов, в которой поведение компонента отличается от его поведения в индивидуальном состоянии. [c.181]

Это уравнение является выражением химического потенциала любого неидеального раствора. Используя уравнение (VI, 24), можно для любого реального раствора получить конкретные термодинамические уравнения, которые будут иметь тот же вид, что и соответствующие уравнения для идеального раствора, причем место мольной доли компонента д ,. будет занимать его активность а,. [c.207]

Развитие взглядов на природу равновесного распределения вещества связано с развитием представлений о природе неидеальности растворов. Современные представления теории распределения близка соприкасаются с теорией неидеальности Ван-Лаара и Гейтлера. Согласно этой теории, химический потенциал -го компонента равен [c.85]

Термодинамическая теория растворов изложена строго последовательно на основе учения о парциальных мольных величинах и химическом потенциале. Каждое равновесное свойство раствора выражается сначала через химический потенциал, а затем, используя термодинамическое выражение для химического потенциала, через активность или концентрацию рассматриваются термодинамические закономерности для равновесных свойств растворов различных типов идеальных, бесконечно разбавленных и неидеальных. [c.4]

Для вычисления химического потенциала г-го компонента в неидеальном растворе в (II, 192) —(II, 194) вместо концентрации (мольной доли) подставляется активность i-то компонента [c.128]

Активностью 1-го компонента раствора называется величина, которую нужно подставить в выражение для химического потенциала компонента в идеальном растворе, чтобы получить действительное значение химического потенциала -го компонента в неидеальном растворе. [c.128]

Отсюда следует, что стандартным изобарным потенциалом химической реакции в идеальном и неидеальном растворах называется изобарный потенциал реакции соответственно прн начальных концентрациях и активностях реагентов, равных единице. [c.135]

Установим зависимость давления насыщенного пара растворителя и растворенного вещества от состава раствора и свойств чистых компонентов для идеальных, предельно разбавленных и неидеальных растворов. Для этого воспользуемся общей зависимостью давления насыщенного пара компонента раствора от химического потенциала и выразим в ней химический потенциал через состав для разных типов растворов. [c.213]

Неидеальные растворы. Для неидеальных растворов в уравнение (VI, 19) нужно -подставить выражение для химического потенциала (VI, 49) или (VI, 50), тогда [c.215]

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]

Давление пара растворенного компонента и растворителя. Выбор системы сравнения и переход от одной системы сравнения к другой. Уравнение Дюгема — Маргулеса. Исходя из уравнения (Х11.6) для химического потенциала компонента неидеального раствора,, вместо (ХП.31) получим [c.317]

Так же как и в случае реального газа, удобно сохранить внешний вид формулы химического потенциала и для неидеального раствора. Тогда все термодинамические зависимости, полученные для идеального раствора, сохранят свой вид для любого раствора. С этой целью вводится термодинамическая величина, называемая активностью. [c.182]

Член называется стандартной частью химического потенциала. Так как при х- = 1 и у,- = 1, то уравнение (1.14.18) будет справедливо и для неидеальных растворов. [c.62]

Неидеальные растворы. Химический потенциал [c.82]

Для неидеальных растворов химический потенциал i-ro компонента в растворе рассчитывается по уравнению [c.185]

В предыдущих разделах этой лекции были найдены общие связи между величинами аь Xi и / с измеряемой в адсорбционных опытах величиной Fl в рамках модели адсорбированного раствора постоянной толщины или постоянного объема. При этом отмечалось, что коэффициент распределения / в случае неидеальных растворов зависит от концентрации раствора. Чтобы ввести в уравнение изотермы адсорбции не зависящую от концентрации величину, надо в выражении (15.33) для / мольные доли компонентов адсорбированного и свободного растворов заменить на соответствующие активности. Рассмотрим уравнения равновесия для обоих компонентов адсорбированного и объемного растворов [уравнения (И.5) и (14.6)]. В лекции 14 была использована зависимость химического потенциала адсорбированного вещества х от гиббсовской адсорбции Г, не связанной с моделью адсорбированного раствора [уравнение (14.8)], и, соответственно, зависимость химического потенциала в объеме раствора от его молярной концентрации с [уравнение (14.7)]. В отличие от этого для рассматриваемой в данной лекции модели адсорбции из растворов химические потенциалы [c.276]

Основной трудностью термодинамической теории растворов электролитов является нахождение неидеальной части химического потенциала каждого компонента как функции состава, температуры, диэлектрической проницаемости и других возможных переменных. В связи с этим при рассмотрении той или иной теории пользуются не химическим потенциалом, а коэффициентом активности растворенного вещества (точнее его логарифмом). [c.234]

Следовательно, осмотический коэффициент равен отношению изменения химического потенциала растворителя (А[л = = (11 — я° ) при образовании неидеального раствора сильного электролита данного состава к изменению химического потенциала растворителя при образовании идеального раствора с такой же концентрацией сильного электролита. Или [c.115]

Рассмотренные в предыдущем параграфе физические эффекты позволяют вычислить изменение химического потенциала при изменении концентрации компонентов раствора. Для неидеальных растворов большое практическое значение приобретает метод активностей, вполне аналогичный методу летучестей для газов. В качестве определения новой термодинамической величины — активности а(Т, р, х) используется как тождество следующее соотношение [c.97]

Химический потенциал (75—77) — обобщенная сила, отвечающая перераспределению массы каждого компонента системы. Для чистого вещества представляет собой молярное значение энергии Гиббса. Расчеты химического потенциала для различных систем идеального газа (83, 84) компонента в идеальном растворе (84) вещества в дисперсной фазе (177—179) в стандартном состоянии (99) вещества в неидеальном растворе (97). Связь химического потенциала с различными термодинамическими функциями системы (72). [c.316]

Химический потенциал компонента неидеального раствора связан с концентрацией значительно более сложной зависимостью. Чтобы не усложнять термодинамических соотношений, выведенных для идеальных систем, Льюис предложил ввести в термодинамические уравнения вместо концентрации активность. Аналогично (1.112) термодинамическим определением активности компонента раствора является уравнение [c.100]

Приведенные в гл. И основные термодинамические соотношения относятся главным образом к идеальным системам, в которых химический потенциал компонента при фиксированной температуре определяется только концентрацией. Химический потенциал реальных систем, как это следует из (VI. 14), зависит не только от концентрации, но и от коэффициента активности. В связи с этим термодинамические соотношения для неидеальных систем включают в себя не только концентрации, но и коэффициенты активности, т. е. активности компонентов и их функции. Так, например, если в уравнение (П.23) подставить выражение для химического потенциала компонента неидеального раствора (VI. 14) и провести преобразования, аналогичные (11.25) — (11.32), то вместо соотношения (11.32) получим выражение для константы равновесия химической реакции в неидеальной системе [c.130]

Вследствие электростатического взаимодействия между ионами и взаимодействия ионов с молекулами растворителя даже сильно разбавленные растворы электролитов испытывают значительные отклонения от идеального поведения. Для концентрированных растворов пренебрежение неидеальностью поведения может приводить к ошибкам в расчетах химических равновесий (например, констант диссоциации, комплексообразования, распределения и т. д.) в сотни и даже тысячи раз. Для сохранения внешнего вида уравнений, выведенных в предположении идеального поведения системы, концентрации в таких уравнениях заменяют формальными величинами — активностями (а) компонентов системы. Обычно исходят из выражения для химического потенциала ( д) [c.755]

Общую модель для неидеально смешанных мицелл можно получить с использованием химических потенциалов компонентов ПАВ. При смешении для -го компонента ПАВ в растворе его химический потенциал Ц определяется следующим образом [c.213]

Наблюдаемые изменения свободной энергии, связанные с химической реакцией, соответствуют различным состояниям веществ, участвующих в реакции. Эти состояния выбираются исследователем так, чтобы они удовлетворяли частным экспериментальным условиям. Например, одно вещество может быть в виде газа, другое — в виде компонента концентрированного раствора и т. д. Обычно в последующих расчетах изменение свободной энергии для реакции, измеренное при любых условиях, следует пересчитать на изменение, соответствующее реакции, когда все вещества находятся в стандартном состоянии. Так как система обычно неидеальна, то удобно выражать химический потенциал каждого вещества в любом частном состоянии через величину а, активность этого вещества, а не через его концентрацию [c.16]

Всякий другой раствор, у которого хотя бы для одного из компонентов химический потенциал не подчиняется уравнению (2.14.1), относится к неидеальным растворам. Изменение стандартного состояния чистого компонента fe влияет лишь на вид функции р, Т, р), но не затрагивает характерной для идеального раствора логарифмической зависимости от N ., задаваемой (2.14.1). Это позволяет в рамках одной и той же зависимости (2.14.1) путем изменения стандартных состояний чистых компонентов менять функцию [х" (Т, р) и тем самым получать различные типы (разновидности) идеального раствора. Рассмотрим некоторые из них. [c.131]

Составляющая химического потенциала иона вида i, связанная с неидеальностью раствора (см. ФХ 4,2.3.1), определяется выражением [c.484]

Основной особенностью растворов полимеров является их неидеальность (отклонение от закона Рауля и Вант-Гоффа). Растворение полимера сопровождается изменением химического потенциала растворителя вследствие изменения свободной энергии компонентов раствора при их смешении. Изменение свободной энергии AF складывается из двух частей АЯ, определяющей изменение теплосодержания раствора (теплота смешения), и Д5, связанной с изменением энтропии системы (энтропия смешения) [c.306]

Для неидеального раствора химический потенциал растворителя можно записать в виде [c.306]

Выражение для химического потенциала и коэффициента активности -того компонента раствора, находящегося в равновесии с неидеальной паровой фазой [c.122]

Что касается случая 5, характерного для парциальной молярной энтропии и химического потенциала, то он наблюдается как у идеальных, так и у неидеальных растворов. Различие заключается лишь в той скорости, с которой кривые, выражающие зависимость д и д от х , приближаются к предельному наклону, соответствующему этому случаю. [c.250]

Величина НТ п выражает идеальную, а НТ п у — неидеальную долю химического потенциала. При = 1 изменение химического потенциала раствора обусловлено только изменением состава. Растворы, в которых нет специфического взаимодействия компонентов, называются идеальными. Паровые смеси при атмосферном и более низких давлениях можно рассматривать как идеальные. В таких случаях размеры молекул пренебрежимо малы по сравнению с расстояниями между ними, так что в поведении молекул определяющую роль играют упругие соударения между ними. Для компонента идеальной газовой смеси изменение его химического потенциала пропорционально логарифму парциального давления р [c.187]

Из ( Ч.З) следует, что химический потенциал компонента идеальной смеси определяется свойствами этого компонента и не зависит от состава смеси. Для неидеальной же смеси химический потенциал компонента зависит не только от его свойств, но также и от свойств других компонентов и состава раствора. В связи со сложным характером этой зависимости коэффициенты активности компонентов растворов чаще всего рассчитываются по опытным данным. [c.187]

Член С ( Хйов/ ), выражающий накопление вещества растворителя в слое сополимера, должен иметь ту же размерность (моль/см -с). Тогда из определения химического потенциала х для неидеального раствора д, = д. 4- ЯгТ 1п ус, где у — коэффициент активности, следует [c.304]

АУсмешфО- Разность между функциями смешения идеальных и неидеальных растворов называют избыточными функциями. В случае идеального раствора как растворитель, так и растворенное вещество подчиняются закону Рауля и при всех концентрациях такого раствора применимы уравнения для химического потенциала [c.83]

Роль короткодействующих сил обусловливается не только за счет взаимодействий ион — растворитель. Большое значение здесь имеют также взаимодействия растворитель — растворитель, хотя в теориях они, как правило, не учитываются. Вследствие кооперативного характера таких взаимодействий общий вклад их в не-идеальность раствора может быть значительным, особенно для водных растворов электролитов. Причем этот вклад не зависит от полных энергий взаимодействия, а зависит от того, как энергия взаимодействия убывает с расстоянием. Чем резче энергия взаимодействия убывает с увеличением расстояния между частицами, тем больше потенциальный барьер, преодолеваемый частицей при смещении из положения равновесия. Именно поэтому для свойств растворов очень важны взаимодействия, пусть слабые, но быстро убывающие с расстоянием (короткодействующие силы). Этими взаимодействиями, как будет показано далее, определяется кинетическая сольватация ионов — воздействие их на величину потенциальных барьеров частиц и влияние в связи с этим на соль-ватнруемость ионов, что в свою очередь влияет на величину неидеальной части химического потенциала. Указанное влияние ионов на растворитель проявляется в усилении или ослаблнии связей между молекулами растворителя. [c.236]

Из данной формулы осмотический коэффициент можно определить так же, как коэффициент, на который можно умиожить натуральный логарифм концентрации растворителя для химического потенциала растворителя в идеальном растворе, чтобы получить химический потенциал растворителя в неидеальном растворе. [c.115]

Перейти от концентрации с растворенного компонента к его активности а = ус в растворе, где у — коэффициент активности. Таким способом, как известно, формально учитывается неидеальность раствора. Химический потенциал вещества в растворе при этом выражается через активность так же, как через концентрацию ц = + ЯЛпа. Дифференцирование химического потенциала по концентрации дает [c.581]

Экспериментальная картина такова. Константа седиментации уменьшается с ростом концентрации, и экстраполяция к нулевой концентрации с помош,ью формулы Гралена вполне возможна. Однако коэффициент диффузии D, обратнопропорциональный коэффициенту поступательного трения /, у большинства полимеров растет, а не падает с ростом концентрации. Это странный парадокс, который был разгадан Ламмом, показавшим, в чем физическая природа этой аномалии. Дело в том, что в реальных растворах уравнение Фика перестает быть верным. Движуш ая сила диффузии в неидеальном растворе — не градиент концентрации, а градиент химического потенциала или градиент осмотического давления [c.130]

Неидеальная доля химического потенциала компонента (.и,-)неид равна разности значений для данного реального раствора и для идеального раствора того же состава ([х,.) , т. е. [c.251]

Близкодействуюпдае силы проявляются не только во взаимодействии ион-растворитель. Большое значение они имеют также во взаимодействии растворитель—растворитель, хотя теорией они, как правило, не учитываются. Вследствие кооперативного. характера таких взаимодействий общий вклад их в неидеальность раствора может быть значительным, особенно для водных растворов электролитов. Представления о тепловом движении частиц в жидкостях, развитые Я.И. Френкелем [14], учитывают такие взаимодействия. Согласно этим представлениям, поведение частиц в жидких растворах определяется вкладом их взаимодействия в величину потенциального барьера, преодолеваемого частицей при смещении временных положений равновесия в структуре раствора. Причем этот вклад не зависит от полных энергий взаимодействия, а зависит от того, как энергия взаимодействия убывает с расстоянием. Чем существенней энергия взаимодействия убывает с увеличением расстояния между частицами, тем больше потенциальный барьер. Именно поэтому свойства растворов зависят от взаимодействий, пусть слабых, но быстро убывающих с расстоянием (близкодействующие силы). Этими взаимодействиями, как будет показано ниже, определяется кинетическая сольватация ионов — воздействие их на величину потенциальных барьеров частиц и влияние в связи с этим на сольватируемость ионов. В свою очередь, это сказывается на велищне неидеальной части химического потенциала. Указанное влияние ионов на растворитель проявляется в усилении или ослаблении связей между молекулами растворителя. [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология