Смешение законы тепловые эффекты

Вообще говоря, закон Рауля справедлив только в случае разбавленных растворов, однако он может быть применим к растворам любых концентраций при условии, что растворение (смешение) жидкостей не сопровождается изменением объема и значительным тепловым эффектом. [c.176]

Постройте графики зависимости парциальных и общего давления насыщенного пара от состава раствора. Сделайте заключение относительно характера отклонения от закона Рауля, о коэффициентах активности компонентов раствора при всех концентрациях, изменении объема прп образовании раствора и о тепловом эффекте смешения. [c.212]

Раствор, для которого закон Рауля [уравнение (10.1)] выполняется для всех компонентов при всех температурах и концентрациях, называется идеальным. При образовании идеального раствора из отдельных компонентов отсутствует тепловой эффект смешения и не изменяется объем. Изменения энтропии и энергии Гиббса при образовании идеального раствора совпадают с соответствующими изменениями при смешении идеальных газов. [c.180]

Законы разбавленных растворов верны для любых веществ, однако лишь при большом разбавлении. Законы совершенных растворов справедливы для некоторых веществ, но при любых концентрациях. Заметим, что разбавленные растворы можно рассматривать как совершенные в отношении растворителя. Действительно, смешение растворителя с таким раствором происходит без теплового эффекта выражения для химического потенциала и давления пара растворителя совпадают с соответствующими выражениями для компонентов совершенных растворов. [c.105]

Раствор для которого закон Рауля [уравнение (10 1)1 вы полняется для всех компонентов при всех температурах и кон центрациях называется идеальным При образовании идеального раствора из отдельных компонентов отсутствует тепловой эффект смешения и не изменяется объем Изменения энтропии и энер ГИИ Гиббса при образовании идеального раствора совпадают с соответствующими изменениями при смешении идеальных газов Если пар над раствором нельзя считать идеальным газом то уравнение (10 1) нужно записывать чер ез фугитивности [c.180]

Предпосылки теории электролитической диссоциации. В 1848 г. Г. И. Гесс открыл закон термонейтральности, согласно которому при смешении солевых растворов не происходит выделения тепла. Этот закон и постоянство теплового эффекта нейтрализации сильных кислот сильными основаниями объясняются тем, что молекулы солей, сильных кислот и сильных оснований в водных растворах диссоциированы на 100%. При одинаковых концентрациях, температурах и внешних давлениях такие молекулярно-кинетические свойства, как осмотическое давление, понижение давления пара, повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания для электропроводных растворов, имеют большие значения, чем для неэлектропроводных. Это несоответствие легко объясняется, если считать, что в электропроводных растворах увеличивается число частиц за счет распада молекул растворенного вещества на ионы. В одинаковых условиях скорость реакций в электропроводных растворах неизмеримо больше скорости реакций в неэлектропроводных растворах. Это различие также объясняется теорией электролитической диссоциации. Примерно с 1865 г. по 1887 г. [c.264]

Все реальные растворы в той или иной степени отличаются от идеальных, следовательно, при любых давлениях дают отклонения от закона Рауля. Наиболее приближаются к идеальным растворам системы, составленные из компонентов сходного химического строения (гомологов), при смешении которых не происходит ассоциации молекул или распада ассоциированных компонентов в таких системах образование растворов из компонентов не сопровождается заметным изменением объема или тепловым эффектом. Примерами могут служить двухкомпонентные растворы бензол — толуол, н-гексан — н-гептан, метанол — этанол и др. [c.251]

Из этого уравнения видно, что смешение растворов азотнокислого натрия и сернокислого калия не приводит ни к каким изменениям химического состава и отсутствие реакции, естественно, и обусловливает, таким образом, отсутствие теплового эффекта, что и констатируется законом термонейтральности. Вот почему этот закон впоследствии послужил серьезным доводом в пользу теории электролитической диссоциации Сванте Аррениуса и теории сильных электролитов. [c.177]

Обычно для расчетов бывают заданы температуры смешиваемых кислот (соответствующие температуре помещения) и температура получаемой кислоты (см. выше) теплоемкости могут быть взяты из соответствующих справочников, а тепловой эффект смешения вычислен с помощью формул Томсена и Портера по закону Гесса. [c.149]

Так как теплоты растворения или разведения представляют собой изобарные тепловые эффекты, то они могут быть выражены как разности энтальпий. Зависимость между энтальпией раствора, энтальпиями чистых компонентов и интегральной теплотой растворения можно очень легко определить при рассмотрении процесса смешения, показанного на рис. 71. Применяя первый закон, имеем [c.449]

Физическая точка зрения на растворы оказывается несостоятельной при изучении концентрированных растворов, которые отклоняются от законов Вант-Гоффа — Рауля. Химическая, или гидрат-ная теория растворов, созданная Д. И. Менделеевым, объясняет причину этих отклонений химическими процессами, протекающими при образовании растворов, так как исходит из того, что между растворами и химическими соединениями определенного состава нет принципиальной разницы. Экспериментальную основу химической теории растворов составляют следующие наблюдения 1) выделение или поглощение тепла при взаимном растворении компонентов раствора нередко тепловой эффект по величине таков же, как у типичных химических реакций (например, растворение воды в серной кислоте) 2) сжатие или расщирение при образовании раствора например, при смешении этилового спирта и воды образуется раствор, объем которого меньше суммы исходных объемов воды и спирта 3) изменение свойств веществ при их взаимном растворении. [c.189]

Положительные отклонения обусловлены тем, что разнородные молекулы в растворе взаимно притягиваются с меньшей силой, чем однородные. Это облегчает переход молекул из жидкой фазы в газовую по сравнению с чистыми жидкостями. В случае значительного взаимного притяжения разнородных молекул в растворе (сольватация, образование водородной связи, образование химического соединения) переход молекул в газовую фазу затруднен, что вызывает отрицательные отклонения от закона Рауля. Переход молекул из раствора в пар со-про вождается тепловым эффектом, который в случае удаления однородных молекул отрицателен, а при указанном выше взаимодействии разнородных молекул положителен. Таким образом, знак отклонения растворов от закона Рауля и знак теплового эффекта смешения обычно совпадают. [c.76]

В реакциях без ионных изменений, папример при смешении двух ])астворимых солей, тепловой эффект не наблюдается. Это явление было установлено ранее (Гесс, 1840) и сформулировано в виде закона термонейтральности. Выделяющаяся теплота при реакции осаждения, например [c.75]

Когда Гильдебранд впервые описал понятие о регулярных растворах, он предположил, что атермическое растворение не всегда следует закону идеального растворения. Значительно позже, когда физико-химия растворов высокомолекулярных соединений была исследована подробно, стало очевидным, что разница в размерах молекул растворенного вещества и растворителя может привести к очень большим отклонениям от идеальности растворов даже в том случае, если образование растворов не сопровождается каким-либо тепловым эффектом. Поэтому было сделано предложение [53] о том, чтобы изменить определение регулярного раствора как такого, тепловое движение в котором достаточно, чтобы обеспечить практически полную беспорядочность . Это означает, что энтропия смешения, определенная для таких растворов, не равна энтропии идеального раствора и может весьма существенно отклоняться в системах, содержащих полимерные растворенные вещества. Преимущество этого определения заключается в том, что теоретическая интерпретация термодинамического поведения раствора мон ет быть дана лишь при отдельном рассмотрении энтропии смешения на основе расчета возможных конфигураций и теплоты растворения при условии беспорядочного смешения. [c.45]

Один из основоположников термохимии. Выдвинул (1840) положение, согласно которому величины тепловых эффектов р-ции могут служить мерой хим. сродства. Открыл (1840) основной закон термохимии — закон постоянства кол-ва теплоты, согласно которому тепловой эффект р-ции зависит только от начального и конечного состояний реагирующих в-в, а не от числа стадий процесса (закон Гесса). Установил (1840), что при смешении нейтральных солевых р-ров тепловой эффект отсутствует (закон термонейтральности). Показал, что при нейтрализации грамм-эквивалента любой сильной к-ты сильным основанием всегда выделяется одинаковое кол-во теплоты. [c.119]

Наблюдающийся при смешении небольшой или ничтожный тепловой эффект может служить качественным указанием на то, что компоненты смеси будут приблизительно следовать закону Рауля. Необходимо отметить, что эти тепловые эффекты могут быть настолько малы, что их можно не обнаружить при грубом эксперименте. [c.639]

Химическая система система с химически невзаимодействующими компонентами. В основе большинства теоретических разработок в области жидких систем лежит представление об идеальной системе, широко распространенное в физической химии вообще. Под идеальной понимают такую систему, компоненты которой подчиняются закону Рауля при смешении компонентов идеальной системы отсутствуют тепловые и объемные эффекты. Силы, действующие между молекулами первого компонента А двойной идеальной системы, равны по величине силам, действующим между молекулами второго компонента В, а также силам, действующим между молекулами веществ А и В. [c.14]

Обычно при расчетах задаются температурамии смешиваемых КИС.П0Т (соответствуют температуре помещения) и температурой t получаемой кислоты. Величины теплоемкости могут быть найдены в соответствующих справочниках, тепловой эффект смешения вычисл5 ется в соответствии с законом Гесса по формулам Томсена и Поргера. [c.166]

Идеальные растворы отличаются тем, что при любых концентрациях и температурах для всех компонентов раствора справедлив закон Рауля p =p Ni, pi = p Ni, Рз = р1 з и т. д. Такие растворы (эбразуют вещества, близкие по своей природе, напримгр бензол и толуол, растворы жирных углеводородов, растворы изотопов (например, раствор тяжелой воды ПгО в обычной Н2О). Идеальные растворы вследствие близости свойств составляющих их веществ образуютс без изменения объема и без теплового эффекта, т. е. АН = 0. Как и при любом физико-химическом процессе, изменение энергии Гиббса при образовании раствора определяется уравнением G=AH—TAS. Так как в случае идеального раствора АН = 0, то AG =—TAS. Это означает, что образование совершенного раствора определяется лишь увеличением энтропии при смешении веществ. [c.75]

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]

Растворы перекиси водорода в воде не являются идеальными, что обнаруживается при исследовании любым из трех обычно применяемых методов объем раствора меньше, чем сумма объемов составляющих компонентов, смешение происходит с заметным тепловым эффектом и величины давления пара растворов не подчиняются закону Рауля. Дальнейшими доказательствами являются неправилыпзю зависимости между концентрацией раствора и такими свойствами, как вязкость, поверхностное натяжение и диэлектрическая проницаемость. Характер отклонения от идеальности в каждом отдельном случае говор ит об увеличении либо числа молекул, либо сил притяжения между молекулами при образовании растворов, что выражается в уменьшении общего объема и давления пара и выделении тепла при смешении. Аналогия между водой и перекисью водорода в отношении природы и размеров межмолекулярных сил приводит к логическому выводу, что это поведение обусловлено образованием дополнительных водородных связей иначе говоря, можно предполагать, что водородные связи между молекулами воды и перекиси водорода более стабильны, чем сиязи между молекулами каждого из этих веществ в отдельности. Это подтверждают и измерения Уинн-Джонса П171 по изменению основности водных растворов перекиси водорода с концентрацией. [c.292]

Из данных о теплотах растворения полимеров и их смесей и о теплотах смешения их растворов по закону Гесса, Струмин-ский и Слонимский [1846] определили теплоты смешения полимеров. Полученные данные показывают, что подавляющее большинство полимеров смешивается с эндотермическим тепловым эффектом, причем смеси их равноконцентрированных растворов разделяются на две фазы. [c.293]

Следовательно, если при определенной температуре, например в критической точке растворения, раствор подчиняется закону Рауля, то смешение жидких компонентов происходит без теплового эффекта, а при с.мешении твердого тела с жидкостью этот эффект равен теплоте плавления твердого тела. В случае жидкостей положительные отклонения от закона Рауля обычно сопровождаются поглощением Jenлa (Я — Н°) >0 в случае твердых тел тепловой эффект (Я —. )> Л пл., т. е. он больше теплоты плавления при отрицательных отклонениях соответ- [c.304]

Анализ системы, состоящей из уравнения (2.44) и кинетического уравнения реакции первого порядка, проведен в работах [96, 97]. Такой подход удобно использовать для моделирования процессов получения крупногабаритных блоков, так как часто из-за низкой теплопроводности режим их получения близок к адиабатическому (число БиоСО, ). Более полная постановка задачи моделирования процесса химического формования в форме дается анализом режимов работы периодического реактора без смешения при нестационарно протекающих химических процессах и кондуктивном теплопереносе. Один из вариантов расчета может быть выполнен при следующих допущениях [98] реакция, протекающая в рассматриваемой области, является одностадийной и необратимой теплопередача в зоне реакции осуществляется путем теплопроводности движение реагирующего вещества и связанный с ним конвективный механизм передачи тепла отсутствуют исходное вещество и продукты реакции находятся в одном фазовом состоянии, т. е. протекание реакции не сопровождается фазовыми превращениями лраиица рассматриваемой области непроницаема для вещества теплообмен на границе раздела происходит по закону Ньютона величины, характеризующие физические свойства вещества (теплопроводность, теплоемкость, плотность), химическую реакцию (энергия активации, предэкспоненциальный фактор, тепловой эффект) и условия протекания процесса (давление, температура окружающей среды, форма и размеры области, коэффициент теплоотдачи), в ходе процесса не изменяются. [c.54]

Слабые электролиты не подчиняются обоим законам, так как оп.и в растворе иеслол ка диссоциировэны. При нейтрализации к постоянной теплоте реакции Н -г+-ОН = НгО прибавляются разные для каждого случая теплоты лиссоциации исходных кислоты, и основания и теплоты воссоединения. номов в соль (если последняя тоже представляет собой слабый электролит). При смешении растворов солей, представляющих собой слабые электролиты, аналогичные тепловые эффекты саязаны с изменением степеней диссоциации. [c.283]

Итак, в смесях изофлюидных веществ мы имеем полное отсутствие какого-либо особенного взаимодействия разнородных молекул смеси, а требуемая теорией сжатия, кроме того, неизменяемость при смешении молекулярного давлею1я ведет к тому, что частицы обоих компонентов находятся в смеси в тех же условиях, как и в свободном состоянии. Понятно поэтому, что в этом случае существует полная аддитивность свойств растворов аддитивность объемов, аддитивность теплосодержания благодаря отсутствию теплового эффекта смешения, прямолинейная зависимость от X общей упругости пара, иначе говоря, приложимость тонометрического закона Рауля для парциальных упругостей пара на всем протяжении концентраций от л — О до л- = 1 з. [c.60]

В некоторых растворах наблюдается наложение противоположных по знаку отклонений, если факторы, вызывающие положительные и отрицательные отклонения, действуют в растворе одновременно. Отсюда следует вывод, что отсутствие отклонения от закона Рауля и нулевой тепловой эффект смешения еще нельзя считать достатйчйым признаком того, что данные компоненты образуют идеальный раствор. [c.76]

Особый интерес представляет изучение растворов Не в Не . Большой вклад в эту область внесли работы лаборатории Б. Г. Лазарева. Смеси изотопов образуют идеальные растворы, но смеси Не и Не отличаются и в этом отношении. Остановимся на двух примерах. Образование идеальных растворов не сопровождается тепловыми эффектами, но при смешении жидких Не и Не происходит значительное охлаждение. По данным Сем-мерса и сотр. [496],добавление 8,6% Не к Не , находящемуся при ГК, приводит к понижению температуры до 0,78°. Идеальные растворы подчиняются закону Рауля, согласно которо1му давление каждого компонента над раствором пропорционально его концентрации в растворе. Однако смеси Не и Не обнаруживают значительные отклонения от этого закона. Противоречивые результаты прежних работ,вызванные методическими ошибками, были исправлены в тщательных исследованиях Семмерса [497] и Б. Н. Есельсона [494]. Последний нашел отклонения от закона Рауля в сторону понижения давления выше Х-точки и в обратном направлении ниже ее. Даже небольшие добавки Ие к Не сильно понижают-точку последнего [498]. Это понижение равно 2с градуса, где с—концентрация Не в смеси. [c.247]

Таким образом, в отличие от разбавленных растворов, где р с №ОрИ тель и растворенное вещество подчиняются различным законам, й С йер-, шенных растворах все компоненты при любых кондентрацнях подчиняются одному и тому же закону, а именно закону Рауля. Это п< )зволяет определить соЦршенный раствор как раствор, все компоненты которого подчиняются закону Рауля в широком интервале температур и давлений., Законы разбавленных растворов верны для любых веществ,, однако лишь при большом разбавлений. Законы совершенных растворов Справедливы для некоторых вещёстй, но при любых концентрациях. Заменим, что разбавленные растворы можно рассматривать как совершенные в отно- нии растворителя. Действительно, смешение растворителя с таким раствором происходит без теплового эффекта, выражения для химического потенциала и давления пара растворителя совпадают с соответствующими выражениями для компонентов совершенных растворов. [c.99]