Растворы. Теории растворов . Закон Рауля и Генри. Реальные растворы

Второй закон Гиббса – Коновалова: в азеотропных смесях диаграмм состояния экстремальные точки (максимум и минимум) составы жидкости и пара совпадают [1].

 

Основные закономерности влияния температуры на состав пара, равновесного с летучей смесью, вытекают из основных термодинамических соотношений для летучих смесей и называются законами Вревского.

Первый закон Вревского:

При повышении температуры пар, находящийся в равновесии с летучей смесью постоянного (заданного) состава, обогащается тем компонентом, парциальная молярная теплота испарения которого больше. Эта закономерность справедлива для летучих смесей как без азеотропа, так и с азеотропом.

Второй закон Вревского: В системах с максимумом на кривой давления пара при повышении температуры в азеотропной смеси возрастает относительное содержание компонента с большей парциальной молярной теплотой испарения, а в летучей смеси с минимумом на кривой давления пара изменение относительного содержания компонента обратное.

Третий закон Вревского:

При повышение температуры в системах с максимумом на кривой давления пара состав пара ,находящегося в равновесии с данной летучей смесью, и состав азеотропной смеси изменяются в одном направление. Третий закон является следствием первого и второго закона.

Законы Вревского могут быть сформулированы также для зависимости температуры кипения от состава [2].

 

 

2 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Выполнить задание:

На основание данных о составах жидкой «X» и паровой «Y» фаз в мольных процентах вещества А, находящихся в равновесии при температуре Т и общем давление Р(см. табл.1):

1. Постройте диаграмму кипения системы А-В при Р= const.
2. Обозначьте буквами на диаграмме области существования : систем в парообразном состоянии «С», систем в жидком состояние «Е», систем в гетерогенном состояние «F». Обозначьте точки сосуществования фаз одинакового состава «G».
3. Определите температуру начала и конца кипения системы D (табл.1),состав которой будет равен d молярных % вещества А (табл.2).
4. Определите в молярных % состав жидкой фазы системы D, находящейся в равновесии с паровой фазой при температуре Т1.
5. Определите состав в молярных % паровой фазы системы D, находящейся в равновесии с жидкой фазой при температуре Т1.
6. Определите отношение числа молей жидкой фазы к числу молей паровой фазы системы D, находящейся в равновесии при температуре Т1.
7. Определите количество молей веществ А и В, содержащихся в 1 кг системы D.
8. Определите количество молей веществ А, содержащихся в 1 кг системы D.
9. Определите количество молей веществ В, содержащихся в 1 кг системы D [3].

 

 

 

 

Таблица 1

№ варианта		Система D		P∙10-4 H/м2		Состав, мол.%					T, K
						X		Y
1			2	3		4		5			6
6	А-H2O B-C3H7OH			10,133	100,0				100,0	373,0
					99.0				89.0	368,0
					98.0				78.4	365,0
					96.0				68.0	363,5
					94.0				64.9	362,3
					90.0				62.8	361,5
					80.0				60.8	361,1
					70.0				59.6	360,9
					60.0				57.6	360,8
					50.0				54.8	360,9
					40.0				50.8	361,3
					30.0				44.9	362,0
					20.0				35.9	363,5
					15.0				29.6	364,5
					10.0				22.2	365,8
					4.0				10.0	367,0
					0.0		0.0			370,3

 

Таблица 2

№ варианта		d	T, K
6	75.0		363

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

 

Растворы –это важные физико-химические системы, играющие огромную роль в процессах жизнедеятельности, биологии и технике.

Развитие взглядов на природу растворов с древних времен было связано с общим ходом развития науки и производства, а также с философскими представлениями о причинах химического сродства между различными веществами. Растворы далеко не совсем изучены.

Рассмотрев в данной курсовой работе, вопросы, касающиеся классификации растворов, основных направление в развитии теорий и термодинамического подхода, важнейших характеристик растворов. А также законов, связанных с растворами можно сделать следующие выводы:

• Растворы делятся на твердые (растворы: вычитания, замещения , внедрения), жидкие и газообразные. Также растворы бывают идеальные, предельно разбавленные, неидеальные.
• Все растворы ,которые не подчиняются закономерностям идеальных  растворов считаются неидеальными.
• Важной характеристикой растворов является концентрация.
• Существуют физические и химические теории растворов.
• Термодинамическим условием образования раствора является убыль энергии Гиббса.

Рассмотрели понятия азеотропные смеси и связанные с ними законы Гиббса – Коновалова. Законы Рауля и Генри. Изучили диаграмму состояния.

Дальнейшее изучение растворов приведет к новым открытиям.

 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ  ИСТОЧНИКОВ

 

1. Краснов, К. Физическая химия / Н.Воробьев.-М.: Высшая школа, 2001-511с.
2. Стронберг, А. Физическая химия/ Д. Семченко.-М.:Высшая школа, 199 -527с.
3. Герасимов , Я. Курс физической химии/ Я. Герасимов .-М.:Химия,1970-592с.
4. Буданов,В. Практикум по физической химии/ Н. Воробьев.-М.:Хими, 1986-350с.