61. Взаимная растворимость жидкостей. Идеальные смеси. Закон Рауля-Дальтона. Диаграмма «Давление насыщенного пара – состав жидкости»

РАСТВОРИМОСТЬ ЖИДКОСТЕЙ — степень взаимной растворимости жидкостей. Некоторые жидкости могут неограниченно растворяться в других жидкостях, т. е. смешиваются друг с другом в любых пропорциях, напр., спирт и вода. Др. взаимно растворяются лишь до определенного предела (напр., при взбалтывании эфира с водой образуется 2 слоя: верхний — насыщенный раствор воды в эфире, а нижний — насыщенный раствор эфира в воде).

Закон Дальтона. Общее давление над жидкой смесью равно сумме парциальных давлений компонентов.

Робщ=Р_A +Р_В. В случае образования систем состоящих из растворимых жидкостей, при этом без протекания каких либо побочных процессов, получают идеальные растворы для которых применим Закон Рауля. Таким образом получим уравнение Рауля-Дальтона. Робщ=Р_A ⁰ N_A +Р_В⁰ N_В

62. Первый закон Коновалова, его графическое изображение .Перегонка жидких смесей, подчиняющихся этому закону.

П ервый закон Коновалова описывает процесс фракционной перегонки:

• насыщенный пар по сравнению с равновесным раствором обогащён компонентом, добавление которого к системе повышает общее давление пара

Рассмотрим фазовую диаграмму при постоянном давлении для бинарной системы в координатах состав — температура:

При нагревании исходной смеси состава Х₁ кипение начнётся в точке а₁. При этом состав первых порций пара соответствует точке b₁. При конденсации этого пара образуется смесь состава Х₂, в которой доля компонента А выше, по сравнению с исходной смесью. Нагрев этой смеси приведёт к получению конденсата состава Х₃ и так далее, вплоть до выделения чистого компонента А. Отметим, что при кипении смеси состава Х₁ состав жидкости будет обогащаться компонентом В, соответственно температура кипящей жидкости будет повышаться до тех пор, пока в жидкости не останется только компонент В. Последовательные перегонки в промышленных условиях объединены в один автоматизированный процесс в дефлегмационных и ректификационных колоннах.

63. Второй закон Коновалова, его графическое изображение. Перегонка жидких смесей, подчиняющихся этому закону.

Второй закон Коновалова (1881 г.) описывает растворы с отклонениями от свойств идеальных растворов и объясняет существование азеотропных растворов, состав которых при перегонке не изменяется:

• Э кстремумы на кривых полного давления пара отвечают такому равновесию раствора и насыщенного пара, при котором состав обеих фаз одинаков

64. Что такое азеотроп и как его разделить.

Азеотропная смесь — смесь двух или более жидкостей, состав которой не меняется при кипении, то есть смесь с равенством составов равновесных жидкой и паровой фаз. Для разделения азеотропных смесей используют различные технологии: Удаление одного из компонентов за счёт адсорбции на твёрдом пористом материале. Разделение на пористых мембранах Первапорация на непористых мембранах

65. Закон распределения. Экстракция из растворов /привести формулу и пояснить/.

Закон распределения.

Если какое-либо вещество растворимо в двух несмешивающихся жидкостях, то при его растворении в смеси двух таких жидкостей оно распределяется между ними в отношении, определяемом законом Нернста-Шилова:

Растворяемое вещество распределяется между двумя несмешивающимися жидкостями в постоянном отношении концентраций, не зависящем от количества добавляемого растворимого вещества.

K = C1/C2 (1), где С1 и С2 – концентрации вещества в 1-м и 2-м растворителях.

Закон выполняется при постоянной температуре, достаточном разбавлении растворов, при отсутствии взаимодействия растворенного вещества с растворителем.

В реальных условиях при растворении веществ происходят процессы ассоциации и диссоциации молекул растворяемого вещества.

Экстракцией называют метод извлечения растворителями из смеси каких-либо веществ того или другого компонента. В основе этого метода лежат закон распределения вещества, между двумя несмешивающимися жидкостями (если экстрагируют вещество из раствора в какой-нибудь жидкости) и различная растворимость отдельных веществ в данном растворителе (если вещество извлекают из смеси с другими веществами) .