7 )Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри. Влияние давления и температуры на растворимость газов в жидкостях.

Растворимость газа в жидкости-это концентрация насыщенного р-ра,находящегося в равновесии с газовой фазой.

а)Ж(1,2)г(1,2)

б)ж(1,2)г(1)

Р-ть газов в ж-ти зависит от прир.газа,прир.растворителя,порц.давлении газа над раствором(Р2),от общ.давления над раствором(Р),от температуры.Присутствие электролита в р-ре тоже оказывает влияние.

-коэф-т поглощения

-коэф-т растворимости

=V273газа/Vр-ра

=Vгаза/Vр-ра

=273/Т

Генри установил,что концентрация газа в насыщ.р-ре пропорциональна его давлению.

Сs,2=KP2, где s-насыщ.р-р,2-р-ль-газ

Xs,2=K`P2

Ms,2=K``P2

Рассмотрим з-н Рауля для ид.р-ра:

P2=P0,2Xs,2

Xs,2=1/P0,2 * P2=K`P2-объединенный з-н Рауля-Генри(ид.р-р)

1/P0,2=K`-показывает чему равна растворимость газа при его давлении над р-ром,равном 1 атм.

P2=1 атм, Xs,2=K`

Для невысок. Р и маленьких концентраций з-н Генри соблюдается.

Рассмотрим равновесие Ж(1,2)г(1,2)

2^р-р=2^2

2^0(р-р)+RTlnas,2=2^0(2)+RTlnf2

Ln(lna2,s/f2)=(2^0(2)-2^0(р-р))/RT

a2,s=f2*e^((2^0(2)-2^0(р-р))/RT)-ур-е Генри для реал.р-ра

e^((2^0(2)-2^0(р-р))/RT)=const(T)

a2,s=K*f2-з-н Генри для неид.р-ра

Если f2=P2a2,s=K*P2

Закон Генри для растворенного вещества Закон Рауля для растворителя

В зависимости от температуры:

X2,s

Hсальватац.

Рассмотрим ж(1,2)г(2)

2^р-р=0,2^2

0,2^р-р+RTlnas,2=0,2^2

0,2^р-р+RTlnas,2=f(T,V2s)

0,2^2=f(T)

P=const

Изменим Т на dT

2^р-р+d2^р-р=0,2^2+d0,2^2

d2^р-р=d0,2^2

(2^р-р/T)P,x2*dT+(2^р-р/x2)P,T*dx2=(0,2^2/T)P*dT

(2^р-р/T)P,x2(^2G2,s^р-р/Tn2)P,T,x2-(S2,s^р-р/n2)P,x1

-S2,s*^р-р

(2^р-р/x2)P,TRT(lna2,s^р-р/x2)P,T

(0,2^2/T)P(^2G0,2^2/Tn2)P,T,x-(S0,s^2/n2)P

-S0,2*^2

-S2,s*^р-р*dT+RT(lna2,s^р-р/x2)P,T*dX2=-S0,2*^2*dT

(lna2,s/T)P=(S2,s*^р-р-S0,2*^газ)/RT=Ss,2*/RT=Hs,2*/RT^2

При Hs,2*0,a2,s

При Hs,2*0,a2,s

Если Hs,2*const  dlna2,s=(Hs,2*/RT^2)dT

lna2,s=-(Hs,2*/RT)+const

Hs,2*/R=B

tg=BHs,2*

(строим зависимость lna2,s от 1/Т)

З-ть растворимости газа в жидкости от общего Р над раствором:

ж(1,2)г(2)

2^р-р=0,2^2

P=const dP

2^р-р+d2^р-р=0,2^2+d0,2^2

d2^р-р=d0,2^2

2^р-р=f(p,x2), 0,2^2=f(p)

(2^р-р/P)T,x2*dP+(2^р-р/x2)P,T*dx2=(0,2^2/P)T*dP

(2^р-р/P)T,x2(^2G2,s^р-р/Pn2)P,T,x2(V2,s^р-р/n2)P,T

V2,s*^р-р

+(2^р-р/x2)P,TRT(lna2,s/x2)P,T

(0,2^2/P)T*dP…V0,2*^2

V2,s*^р-р*dP+RT(lna2,s/x2)P,T*dx2=V0,2*^2*dP=V0,2^2*dP

(lna2,s/P)T=(V0,2*^2-V2,s*^р-р)/RT=(V0,2^2-V2,s*^р-р)/RT

(V0,2*^2=V0,2^2 т.к. чистое в-во)

V0,2^2V2,s*^р-р P a2,s (при приближении к критическим величинам)

В критич.условиях:V0,2^2V2,s*^р-р

Ln(Xc0)/Xc=KC-ур-е Сетченова

8.Неограниченно растворимые друг в друге жидкости. Вычисление давления и состава пара над идеальными растворами. Первый закон Гиббса-Коновалова.

.

(1)-растворитель,(2)-растворённое в-во

Для идеал. растворов закон Рауля : P₁ =P_{0,1 *} x₁ ^ж

P₂ =P_{0,2 *} x₂ ^ж

Р=Р₁ +Р₂ = P_{0,1 *} x₁ ^ж + P_{0,2 *} x₂ ^ж = Р_0,1 (1-х^ж ₂) + P_{0,2 *} x₂ ^ж = Р_{0, 1} + (Р_0,2 – Р_0,1 )_*х ^ж₂

Пусть идеал. случай Урав-е Клаперона-Менделеева Р₁ =n₁ RT/ V

Р₂ =n₂ RT/ V

P = P₁ +P₂= (n₁ +n₂) RT/ V

P₁/ P =n₁/ (n₁ + n₂) =x₁ ^п x₁ ^п- мольная доля пара

P₂/ P = x₂ ^п

В общем случае для идеал. растворов : Р_i = P _{0,i *}x _i ^ж _; P _0,i –порциальное давление над чистым веществом

Р _i = P _* x_i ^п

x_i^п/x_i^ж =P_0,i / P

P _0,1  P P _0,2

Если P _0,1  P , то x₁^пx₁^ж

Если P P _0,2 , то x₂^пx₂^ж

Первый закон Гиббса-Коновалова : Пар по сравнению с жидкостью находящейся с ней в равновесии обогащён тем компанентом, добавление которого к жидкости повышает общее давление пара или понижает температуру кипения.(или пар по сравнению с жидкостью обогащён более летучим компанентом , имеет меньшую темпер. кипения)