DUNG DỊCH - CÂN BẰNG LỎNG HƠI

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:38

Thêm vào BST

Báo xấu

237
lượt xem 58
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo dành cho giáo viên, sinh viên cao đẳng, đại học chuyên ngành khoa học ứng dụng - Giáo án, bài giảng do các thầy cô trường đại học tôn đức thắng biên soạn giúp củng cố và nâng cao kiến thức. Tài liệu dành cho các bạn ngành hóa học tham khảo và học tập tốt nhât...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: DUNG DỊCH - CÂN BẰNG LỎNG HƠI

DUNG DỊCH - CÂN BẰNG LỎNG HƠI
Chöông V: DUNG DÒCH CAÂN BAÈNG LOÛNG HÔI I. Ñaïi cöông veà dung dòch II. Söï hoøa tan cuûa chaát khí trong chaát loûng III.Söï hoøa tan cuûa chaát loûng trong chaát loûng Caân baèng loûng – hôi
I. ÑAÏI CÖÔNG VEÀ DUNG DÒCH Dung dòch laø hoãn hôïp ñoàng theå cuûa hai hay nhieàu chaát hoaøn toaøn troän laãn vaøo nhau. Dung dòch loûng Dung dòch raén Dung dòch goàm: Dung moâi Kyù hieäu 1 (x1) Chaát tan Kyù hieäu i = 2, .. n (xi)
PHAÂN LOAÏI DUNG DÒCH Dung dòch lyù töôûng: Caùc caáu töû coù tính chaát lyù, hoùa gioáng nhau löïc töông taùc gioáng nhau: fA-A = fB-B = fA-B Taïo dung dòch khoâng gaây hieäu öùng: ΔU = 0; ΔH = 0; ΔV = 0 Tuaân theo caùc phöông trình lyù töôûng, nhö μi =μio+ RTlnxi
Dung dòch voâ cuøng loaõng: x1→ 1, xi → 0 Tuaân theo caùc phöông trình lyù töôûng, nhö: - Ñònh luaät Henry, - Ñònh luaät Raoult, - μi =μio+ RTlnxi Dung dòch thöïc (khoâng lyù töôûng): Löïc töông taùc khaùc nhau: fA-A ≠ fB-B ≠ fA-B taïo thaønh dung dòch ΔU ≠ 0; ΔH ≠ 0; ΔV ≠ 0 Khoâng tuaân theo caùc phöông trình lyù töôûng, phaûi söû duïng hoaït ñoäâ: μi = μio+ RTlnai
II. SÖÏ HOØA TAN CUÛA CHAÁT KHÍ TRONG CHAÁT LOÛNG Söï hoøa tan cuûa chaát khí trong chaát loûng phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá: Baûn chaát dung moâi vaø chaát tan Aùp suaát Nhieät ñoä Quaù trình hoøa tan cuûa chaát khí trong chaát loûng goàm caùc giai ñoaïn: Ngöng tuï khí thaønh loûng Pha loaõng chaát tan trong dung dòch Solvat hoùa chaát tan bôûi dung moâi
Xeùt söï caân baèng: Khí i = Dung dòch (baõo hoøa i) Caùc thoâng soá caàn bieát ñeå xaùc ñònh traïng thaùi cuûa heä: xi, T, P Baäc töï do: C = k – f + 2 = 2 xi = f (T, P) Khi T= const: xi = f (P) Khi P= const: xi = f (T)
1. AÛNH HÖÔÛNG CUÛA AÙP SUAÁT ÑEÁN SÖÏ HOØA TAN CUÛA KHÍ TRONG CHAÁT LOÛNG Khí i (Pi) = Dung dòch (noàng ñoä xi) Haèng soá caân baèng: xi KP = Pi Ñònh luaät Henry ÔÛ nhieät ñoä khoâng ñoåi, ñoä hoaø tan cuûa moät khí trong moät chaát loûng tæ leä aùp suaát phaàn treân pha loûng. xi = kH.Pi vôùi kH laø haèng soá Henry, chæ phuï thuoäc nhieät ñoä.
Ñònh luaät Henry chæ thaät ñuùng cho dung dòch lyù töôûng Vôùi dung dòch thöïc: - Ñònh luaät Henry chæ ñuùng khi aùp duïng cho caùc chaát tan deã bay hôi dung dòch voâ cuøng loaõng ñoä tan coù theå bieåu dieãn theo caùc noàng ñoä khaùc nhau - Dung dòch coù noàng ñoä cao thì phaûi söû duïng hoaït ñoä. söû duïng phöông trình thöïc nghieäm cuûa ñoä tan S = a + b.P + c.P2
Ñònh luaät Siverts Trong ngaønh luyeän kim, caùc khí tan vaøo kim loaïi loûng döôùi daïng nguyeân töû: X2(k) → 2X xi2 Haèng soá caân baèng: K P = Pi xi = K .Pi = kH . Pi
2. AÛNH HÖÔÛNG CUÛA NHIEÄT ÑOÄ ÑEÁN SÖÏ HOØA TAN CUÛA KHÍ VAØ RAÉN TRONG CHAÁT LOÛNG. Xeùt caân baèng: Khí i ↔ Dung dòch (noàng ñoä xi) + ΔH1 Raén i ↔ Dung dòch (noàng ñoä xi) + ΔH2 Haèng soá caân baèng: xi (dungdòch) = xi (dungdòch) KX = xi (khí / raén)
AÙp duïng phöông trình ñaúng aùp Van’t Hoff: (3.19a) ⎛ ∂ ln K X ⎞ ΔH ⎟= ⎜ RT 2 ∂T ⎝ ⎠P Chaát i hoaø tan theo caùc giai ñoaïn: i(khí ,raén) → iloûng → i dd , neân: ΔH1 = λngöng tuï + ΔHpha loaõng + ΔHsolvat hoaù ≈ λngöng tuï = λi ΔH2 = λnoùng chaûyï + ΔHpha loaõng + ΔHsolvat hoaù ≈ λnoùng chaûyï = λi ⎛ ∂ ln xi ⎞ λi Phöông trình Sreder ⎜ ∂T ⎟ = RT 2 moâ taû haøm xi = f(T) ⎝ ⎠P
xi T λ i dT Tích phaân, ta ñöôïc: ∫=1d ln x i = T∫ R . T 2 xi 0 −λi ⎛ 1 1 ⎞ ln xi = ⎜−⎟ R ⎝ T T0 ⎠ vôùi λi = const vaø P = const. To: laø nhieät ñoä ngöng tuï (noùng chaûy) cuûa chaát i nguyeân chaát ôû T = T0 , xi = 1 AÙp duïng ñeå tính ñoä hoøa tan cuûa chaát khí neáu bieát Ts vaø λngömgtuï
III. SÖÏ HOAØ TAN CUÛA CHAÁT LOÛNG TRONG CHAÁT LOÛNG CAÂN BAÈNG DUNG DÒCH LOÛNG – HÔI Troän hai chaát loûng vaøo nhau xaûy ra 3 tröôøng hôïp: - Hoaøn toaøn tan laãn vaøo nhau, - Hoaøn toaøn khoâng tan laãn vaøo nhau - Tan coù giôùi haïn
1. HEÄ DD LYÙ TÖÔÛNG TAN LAÃN VOÂ HAÏN Xeùt dung dòch hai chaát A, B caân baèng vôùi hôi cuûa A, B Caùc thoâng soá caàn bieát ñeå xaùc ñònh traïng thaùi cuûa heä: l x , x , T, P h B B Hai trong boán Baäc töï do: C = k – f + 2 = 2 thoâng soá laø ñoäc laäp. () () Khi T= const c=1: x = f x ;P = g x h l l B B B = f ( x );T = g ( x ) h l l x Khi P= const c=1: B B B
a. AÙp suaát hôi, ñònh luaät Raoult: Ñònh luaät Raoult AÙp suaát hôi baõo hoaø cuûa moãi caáu töû tæ leä thuaän vôùi phaàn mol cuûa noù trong dung dòch. Pi = k.x l i Heä moät caáu töû: x li = 1 → Pi = Pio → k = Pio Pi = P .x o l i i
Ñònh luaät Raoult ñuùng cho dung dòch lyù töôûng Ñoái vôùi dung dòch thöïc: - Ñònh luaät Raoult ñuùng cho dung moâi cuûa dung dòch voâ cuøng loaõng, - Ñònh luaät Henry ñuùng cho chaát tan của dung dòch voâ cuøng loaõng.
b. Giaûn ñoà aùp suaát-thaønh phaàn: ( ); P = g ( x ) h l l c=1: x = f x Khi T= const B B B Xeùt dung dòch hai caáu töû A vaø B P PA = PA .x A 0 l 0 PB = P .x 0 l PB B B (3) P = PA + PB (1) 0 PA = P .x + P .x 0 l 0 l A A B B (2) = P . (1 − x )+ P .x 0 l 0 l A B B B A xB B P = P + (P − P ).x 0 0 0 l A B A B
c. Thaønh phaàn pha hôi - Ñònh luaät Konovalov h h x B n B PB Theo ñònh luaät Dalton: = h= x A n A PA h Keát hôïp ñònh luaät Raoult x Px x h 0 l l =. = α. B B B B Ñònh luaät Konovalov-I x Px x h 0 l l A A A A PB 0 = 0 goïi laø heä soá taùch hay heä soá chöng caát α B/ A PA
Caùc heä quaû + Thaønh phaàn pha hôi ñoàng bieán thaønh phaàn pha loûng. + Thaønh phaàn chaát deã soâi trong pha hôi lôùn hôn trong pha loûng.