To tylko jedna z 39 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
WRZENIE I KRZEPNIĘCIE ROZTWORÓW Roztwory substancji mają inne temperatury wrzenia i krzepnięcia niż czyste rozpuszczalniki.
Substancje mało lotne ( ciecze o wysokich temperaturach wrzenia lub ciała stałe ) podwyższają temperaturę wrzenia i obniżają temperaturę krzepnięcia roztworu w stosunku do czystego rozpuszczalnika.
Substancje łatwo lotne ( ciecze o niskich temperaturach wrzenia ) obniżają temperaturę wrzenia roztworu w stosunku do czystego rozpuszczalnika. Ponieważ wrzenie cieczy jest związane z ciśnieniem pary nasyconej nad tą cieczą to można wnioskować, że ciśnienie pary nasyconej zależy od stężenia roztworu. Mówi o tym prawo Raoulta :
Prężnością pary nazywa się ciśnienie jakie w danej temperaturze wywiera para nasycona. Dla układu dwuskładnikowego prężność pary nad roztworem będzie równa:
p = p 1 + p 2 a ponieważ:
p 1 = x 1 ⋅ p 1 o p 2 = x 2 ⋅ p 2 o x 1 + x 2 = 1 p = x 1 ⋅ p 1 o + x 2 ⋅ p 2 o = p 1 o (1-x 2 ) + p 2 o ⋅ x 2 czyli, że prężność pary nad roztworem jest liniową funkcją składu roztworu. T = const p p 2 o p 1 - nad czystą substancją A (np. rozpuszczalnik)
p 2 - nad czystą substancją B
(np. substancja rozpuszczona)
p 1 o p 2 p 1 100% A 100% B
0% B 0%A
x B → ← x A
(…)
… temperatury wrzenia) nazywa się azeotropami. Te roztwory, które nie wykazują tej cechy - nazywa się zeotropami.
Prawo Raoulta dla roztworów substancji nielotnych:
pAo - ciśnienie pary nasyconej rozpuszczalnika nad samym rozpuszczalnikiem xA - ułamek molowy rozpuszczalnika w roztworze
pA - ciśnienie pary nasyconej rozpuszczalnika nad roztworem
Ponieważ XA + XB = 1 to ułamek molowy
substancji nielotnej…
…, jak i składu pary nad tą cieczą, gdyż skład pary będącej w równowadze z cieczą dla układu dwuskładnikowego jest na ogół inny niż skład cieczy.
Skład pary można wyrazić za pomocą ułamków molowych, jako:
pA
xA(para) = --------------
pA + pB
pA , pB - ciśnienia cząstkowe składników A i B w parze nad cieczą będącą roztworem A i B.
Z prawa Raoulta → pA = xA (ciecz) ⋅ pAo pB = xB (ciecz) ⋅ pBo Zatem:
Wzory podają…
…-kwas benzoesowy). Wzajemną rozpuszczalność tych substancji można zwiększyć poprzez zwiększenie temperatury i ciśnienia, a układ może przejść w układ homozeotropowy.
Układy cieczy o ograniczonej rozpuszczalności wzajemnej ale wykazujące ekstremum temperatury wrzenia (lub ciśnienia pary) nazywa się układami heteroazeotropowymi (np. woda-anilina, woda-butanol).
Sumaryczne ciśnienie pary nad takimi…
… składnika A, który pozostanie w naczyniu destylacyjnym. Wielokrotne powtórzenie procesu destylacji nazywane destylacją frakcyjną - rektyfikacją, może się odbywać w sposób ciągły z zastosowaniem kolumny destylacyjnej w laboratorium lub kolumn rektyfikacyjnych w skali przemysłowej, w których wielokrotnie skrapla się i odparowuje destylat. Jeden cykl parowania-skraplania nazywa się półką teoretyczną. Liczba…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)