Entropia mieszania - omówienie zagadnienia

Nasza ocena:

5
Pobrań: 189
Wyświetleń: 2366
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Entropia mieszania - omówienie zagadnienia - strona 1 Entropia mieszania - omówienie zagadnienia - strona 2 Entropia mieszania - omówienie zagadnienia - strona 3

Fragment notatki:

Entropia mieszania Wyznaczanie entropii mieszania metodą pomiaru siły
elektromotorycznej ogniwa.
1. Wstęp teoretyczny Wśród parametrów opisujących stan układu (p, V, T) oraz funkcji termodynamicznych (U, H, S, F i G) można wyróżnić dwie grupy zmiennych. Zmienne przedstawiające intensywne właściwości układu nie zależą od masy zawartej w układzie: są to ciśnienie (p) i temperatura (T). Wielkości należące do drugiej grupy zmiennych (V, U, H, S, F, G) opisują ekstensywnie właściwości układu zależące od wielkości masy zawartej w układzie. Obydwie grupy zmiennych są przykładem jednorodnych funkcji stopnia n posiadających następujące właściwości:
f(k n1 , k n2 ...) = k n f (n 1 , n 2 ....)
gdzie n i oznaczają liczby moli składnika „i” zaś k jest wielkością stałą.
Zmienne intensywne są funkcjami jednorodnymi rzędu zerowego (n = 1), zaś zmienne ekstensywne jednorodnymi funkcjami rzędu pierwszego (n = 1). Homogeniczna funkcja f rzędu n spełnia tzw. teoremat Eulera według którego:
Jeżeli Y oznacza dowolną funkcję ekstensywną termodynamiczną (U, H, S, F, G lub H), to w najogólniejszym przypadku będzie ona zależeć od parametrów zewnętrznych (p, T) oraz liczby moli składników (n i ): Y = Y(T, p, n 1 , n 2 , ...).
Różniczka zupełna tej funkcji ma postać:
Dla układu dwuskładnikowego, złożonego z rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej, w ustalonych warunkach zewnętrznych (T, p = const) równanie to upraszcza się do:
jeżeli wprowadzimy oznaczenie na cząstkową wielkość molową danego składniki i, to otrzymamy:
Z drugiej strony cząstkowe wielkości molowe, jako pochodne wielkości ekstensywnych muszą spełniać równanie (teoremat Eulera): , więc . Korzystając z zależności , która dla przypadku, gdy rozważaną funkcją termodynamiczną jest entalpia swobodna układu, nosi nazwę równania Gibbsa:
Stosując do tego równania wyrażenie na cząstkową molową entalpie swobodną, zwaną potencjałem chemicznym μ i składnika i: , w którym a i oznacza aktywność składnika i w roztworze, otrzymujemy równanie Gibbsa-Duheme'a: , które dla 1 mola roztworu przyjmuje postać:
Równanie Gibbsa-Duheme'a umożliwia obliczenie aktywności jednego ze składników ze znanej zależności aktywności od stężenia drugiego składnika. W tym celu należy obliczyć całkę:


(…)

… - teoretyczną ΔSM = 11,53 [J⋅K-1⋅mol-1] wskazuje na prawie zerową entalpię mieszania, co dowodzi słuszności naszego założenia.
6. Oprogramowanie wykorzystane do opracowania sprawozdania:
a) Microsoft Word 2000
b) Microsoft Excel 2000
c) Edytor równań Microsoft, wersja 3.01

... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz