intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng Hóa lý 1 - Chương 5: Dung dịch - Cân bằng lỏng hơi

Chia sẻ: AndromedaShun _AndromedaShun | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:44

23
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hóa lý 1 - Chương 5: Dung dịch - Cân bằng lỏng hơi cung cấp cho học viên những kiến thức đại cương về dung dịch, sự hòa tan của chất khí trong chất lỏng, sự hòa tan của chất lỏng trong chất lỏng, cân bằng lỏng – hơi,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa lý 1 - Chương 5: Dung dịch - Cân bằng lỏng hơi

  1. Chương V:  DUNG DỊCH  CÂN BẰNG LỎNG HƠI  I.Đại cương về dung dịch  II.Sự hòa tan của chất khí trong chất lỏng  III.Sự hòa tan của chất lỏng trong chất lỏng   Cân bằng lỏng – hơi 
  2. I. ĐẠI CƯƠNG VỀ DUNG DỊCH   Dung dịch là hỗn hợp đồng thể của hai  hay nhiều chất hoàn toàn trộn lẫn vào  nhau.   Dung dịch lỏng   Dung dịch rắn   Dung dịch gồm:  Dung môi Ký hiệu 1 (x1)   Chất tan  Ký hiệu i = 2, .. n (xi)  05/18/22 607010 ­ Chương 5 2
  3. PHÂN LOẠI DUNG DỊCH  Dung dịch lý tưởng:  Các cấu tử có tính chất lý, hóa giống nhau  lực tương tác giống nhau:  fA­A = fB­B = fA­B  Tạo dung dịch không gây hiệu ứng:  U = 0;  H = 0;  V = 0  Tuân theo các phương trình lý tưởng, như         i  = i o + RTlnxi 05/18/22 607010 ­ Chương 5 3
  4.  Dung dịch lý tưởng:  05/18/22 607010 ­ Chương 5 4
  5.  Dung dịch vô cùng loãng: x  1, xi   0  1 Tuân theo các phương trình lý tưởng, như:   ­ Định luật Henry,  ­ Định luật Raoult, ­  i = io+ RTlnxi  Dung dịch thực (không lý tưởng):  Lực tương tác khác nhau: fA­A  f    B­B  f     A­B   tạo thành dung dịch  U   0;  H   0;  V   0  Không tuân theo các phương trình lý tưởng,  phải sử dụng hoạt độâ:   i =  io+ RTlnai 05/18/22 607010 ­ Chương 5 5
  6. II. SỰ HÒA TAN CỦA CHẤT KHÍ  TRONG CHẤT LỎNG   Sự hòa tan của chất khí trong chất lỏng phụ  thuộc vào các yếu tố: Bản chất dung môi và chất tan  Aùp suất Nhiệt độ   Quá trình  hòa tan của chất khí trong chất  lỏng gồm các giai đoạn:  Ngưng tụ khí thành lỏng  Pha loãng chất tan trong dung dịch  Solvat hóa chất tan bởi dung môi  05/18/22 607010 ­ Chương 5 6
  7.  Xét sự cân bằng:  Khí  i = Dung dịch (bão hòa i) Các thông số cần biết để xác định trạng thái của  hệ: xi, T, P Bậc tự do: C = k – f + 2 = 2      x = f (T, P)    i  Khi T= const: x = f (P)  i  Khi P= const: x = f (T) i  05/18/22 607010 ­ Chương 5 7
  8. 1.  ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP SUẤT ĐẾN SỰ  HÒA TAN CỦA KHÍ TRONG CHẤT LỎNG Khí  i (Pi) = Dung dịch (nồng độ xi) Hằng số cân bằng: K = xi   P Pi  Định luật Henry Ở nhiệt độ không đổi, độ hoà tan của một khí trong  một chất lỏng tỉ lệ áp suất phần trên pha lỏng. xi = kH.Pi với kH là hằng số Henry, chỉ phụ thuộc nhiệt độ. 05/18/22 607010 ­ Chương 5 8
  9. Định luật Henry chỉ thật đúng cho dung dịch lý  tưởng Với dung dịch thực:  ­ Định luật Henry chỉ đúng khi áp dụng cho các  chất tan dễ bay hơi dung dịch vô cùng loãng  độ tan có thể biểu diễn theo các nồng độ khác  nhau ­ Dung dịch có nồng độ cao thì phải sử dụng hoạt  độ . sử dụng phương trình thực nghiệm của độ tan S = a + b.P + c.P2  05/18/22 607010 ­ Chương 5 9
  10. Định luật Siverts Trong ngành luyện kim, các khí tan vào kim loại  lỏng dưới dạng nguyên tử: X2(k)   2X xi2 Hằng số cân bằng: K P = Pi  xi = K .Pi = kH . Pi 05/18/22 607010 ­ Chương 5 10
  11. 2. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN SỰ  HÒA TAN CỦA KHÍ VÀ RẮN TRONG       CHẤT LỎNG.  Xét cân bằng:   Khí i   Dung dịch (nồng độ xi) +  H1  Rắn i   Dung dịch (nồng độ xi) +  H2  Hằng số cân bằng: xi (dungd� ch) KX = = xi (dungd� ch) xi (kh�/ ran �) 05/18/22 607010 ­ Chương 5 11
  12. Áp dụng phương trình đẳng áp Van’t Hoff: � ln K X � ∆H (3.19a) � �= 2 � T � P RT Chất i hoà tan theo các giai đoạn:  i(khí ,rắn)    ilỏng   i dd     , nên:  H1 =  ngưng tụ  +  Hpha loãng +  Hsolvat hoá    ngưng tụ  =  i H2 =  nóng chảyï  +  Hpha loãng +  Hsolvat hoá    nóng chảyï  =  i      � ln xi � λi Phương trình Sreder  � T � = RT 2 mô tả hàm xi = f(T)   � � P 05/18/22 607010 ­ Chương 5 12
  13. xi T Tích phân, ta được: idT dlnxi . 2 xi 1 T0 R T −λi �1 1 �  ln xi = � − � R �T T0 � với  i = const và P = const. To: là nhiệt độ ngưng tụ (nóng chảy) của chất i  nguyên chất    ở T = T0 , xi = 1  Áp dụng để tính độ hòa tan của chất khí nếu  biết Ts và  ngưmgtụ  05/18/22 607010 ­ Chương 5 13
  14. III. SỰ HOÀ TAN CỦA CHẤT LỎNG  TRONG CHẤT LỎNG  CÂN BẰNG DUNG DỊCH             LỎNG – HƠI Trộn hai chất lỏng vào nhau xảy ra 3 trường  hợp:  ­ Hoàn toàn tan lẫn vào nhau,  ­ Hoàn toàn không tan lẫn vào nhau  ­ Tan có giới hạn 05/18/22 607010 ­ Chương 5 14
  15. 1. HỆ DD LÝ TƯỞNG TAN LẪN VÔ HẠN Xét dung dịch hai chất A, B cân bằng với  hơi của A, B Các thông số cần biết để xác định trạng thái của  hệ : l h x x                  ,     , T, P B B Bậc tự do: C = k – f + 2 = 2  Hai trong bốn    thông số là độc lập. Khi T= const  c=1:  B ( ) x = f x ;P = g x h l B ( ) l B Khi P= const  c=1: x h B = f ( x ) ;T = g ( x ) l B l B 05/18/22 607010 ­ Chương 5 15
  16. a. Áp suất hơi, định luật Raoult: Định luật Raoult  Áp suất hơi bão hoà của mỗi cấu tử tỉ lệ  thuận với phần mol của nó trong dung dịch. Pi = k.x l i Hệ một cấu tử: xli = 1 Pi = P i o k=P i o Pi = P .x i o l i 05/18/22 607010 ­ Chương 5 16
  17. Định luật Raoult đúng cho dung dịch lý tưởng  Đối với dung dịch thực: ­ Định luật Raoult đúng cho dung môi của  dung dịch vô cùng loãng,  ­ Định luật Henry đúng cho chất tan. 05/18/22 607010 ­ Chương 5 17
  18. b. Giản đồ áp suất­thành phần: Khi T= const  c=1: B ( ) x = f x ;P = g x h l B ( )l B Xét dung dịch hai cấu tử A và B  PA = P .x 0 A l A PB = P .x 0 B l B P = PA + PB = P .x + P .x 0 A l A 0 B l B = PA0.( 1− xlB ) + PB0.xlB  P = P + (P − P ).x 0 A 0 B 0 A l B 05/18/22 607010 ­ Chương 5 18
  19. c. Thành phần pha hơi  ­ Định luật Konovalov  Theo định luật Dalton: xBh nBh PB h h xA nA PA Kết hợp định luật Raoult    h 0 l l x P x x B h = . = α. B 0 B l B l Định luật Konovalov­I x A P x x A A A PB0 α B/ A = 0 gọi là hệ số tách hay hệ số chưng  PA cất 05/18/22 607010 ­ Chương 5 19
  20. Các hệ quả + Thành phần pha hơi đồng biến thành  phần  pha lỏng. + Thành phần chất dễ sôi trong pha hơi lớn  hơn trong pha lỏng. 05/18/22 607010 ­ Chương 5 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2