Wykład - Roztwory, wielkości molowe cząstkowe. prawo Raoulta

Nasza ocena:

3
Pobrań: 70
Wyświetleń: 868
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Wykład - Roztwory, wielkości molowe cząstkowe. prawo Raoulta - strona 1 Wykład - Roztwory, wielkości molowe cząstkowe. prawo Raoulta - strona 2 Wykład - Roztwory, wielkości molowe cząstkowe. prawo Raoulta - strona 3

Fragment notatki:

WYKŁAD 6_1 Roztwory, wielkości molowe cząstkowe. prawo Raoulta.
1. Co to jest roztwór? R. to układ wieloskładnikowy jednofazowy (jednorodny fizycznie i chemicznie).
Roztwory bywają gazowe, ciekłe, stałe.
2. Parametry stanu p, T, n1 , n2 ..., ni , ... ns .
s – ilość składników, ni – ilość moli i-tego składnika.
Ten zestaw danych pozwala odtworzyć układ.
3. Potencjał termodynamiczny i potencjały chemiczne G = f (p, T, n1 , n 2 ,...n s )
 ∂G 
 ∂G 
 ∂G 
 ∂G 
 ∂G 
dG = 
 ∂p  ∗ dp +  ∂T  ∗ dT +  ∂n  ∗ dn1 +  ∂n  ∗ dn 2 + .. +  ∂n  ∗ dn s











 1
 2
 s
dG = Vdp
- SdT
+ µ1 ∗ dn1
+ µ 2 ∗ dn 2 + .. + µ s ∗ dn s
 ∂G 

gdzie µ i = 
definicja potencjału chemicznego składnika i-tego w roztworze.
 ∂n 
 i  p, T , n J ≠ i
4. Pochodne funkcji G, F, H, U względem ni są sobie równe w odpowiednim układzie odniesienia.
U(V,S, n1,n2)
 ∂U 
 ∂U 


dU = −pdV + TdS + 
∗ dn1 + 
∗ dn 2
 ∂n 
 ∂n 
 1  VSn 2
 2  VSn 1
H=U+pV
dH=dU+pdV+Vdp
 ∂U 
 ∂U 


dH = Vdp + TdS + 
∗ dn1 + 
∗ dn 2
 ∂n 
 ∂n 
 1  VSn 2
 2  VSn1
H(p,S,n1,n2)
 ∂H 
 ∂H 


dH = Vdp + TdS + 
∗ dn1 + 
∗ dn 2
 ∂n 
 ∂n 
 1  pSn 2
 2  pSn 1
F=U-TS
dF=dU-TdS-SdT
 ∂U 
 ∂U 


dF = − pdV − SdT + 
∗ dn 2
∗ dn1 + 
 ∂n 
 ∂n 
 1  VSn 2
 2  VSn1
F(V,T,n1,n2)
 ∂F 
 ∂F 


dF = − pdV − SdT + 
∗ dn 2
∗ dn1 + 
 ∂n 
 ∂n 
 1  VTn 2
 2  VTn 1
G=H-TS
dG=dH-TdS-SdT
 ∂U 
 ∂U 


dG = Vdp − SdT + 
∗ dn1 + 
∗ dn 2
 ∂n 
 ∂n 
1  VSn 2
2  VSn 1


G(p,T,n1,n2)
 ∂G 
 ∂G 


dG = Vdp − SdT + 
∗ dn1 + 
∗ dn 2
 ∂n 
 ∂n 
 1  pTn 2
 2  pTn 1
 ∂U 
 ∂H 
 ∂F



=
=
 ∂n 
 ∂n 

 i  VSn j ≠ i  i  pSn j ≠ i  ∂n i
Opracowanie: dr inŜ. B. Andruszkiewicz
 ∂U 
 ∂H 



=
 ∂n 


 i  VSn j ≠ i  ∂n i  pSn j ≠ i
 ∂U 
 ∂F


=
 ∂n 

 i  VSn j ≠ i  ∂n i



 VTn j ≠ i
 ∂U 
 ∂G 



=
 ∂n 


 i  VSn j ≠ i  ∂n i  pTn j ≠ i

 ∂G 


=
= µi



 VTn j ≠ i  ∂n i  pTn j ≠ i
1
5. Cząstkowe molowe funkcje termodynamiczne.
 ∂U 
 ∂U 

= Ui ≠ 
= µi
 ∂n 

 ∂n 

 i  p, T, n j ≠ i
 i  VSn j ≠ i
 ∂H 
 ∂H 


= Hi ≠ 
= µi
 ∂n 
 ∂n 

 i  p,T , n j≠ i
 i  pSn j≠ i
 ∂F 
 ∂F 

= Fi ≠ 
= µi
 ∂n 

 ∂n 

 i p,T , n j ≠ i
 i  VTn j ≠ i
 ∂G 

= G i = ................ = µi

 ∂n 
 i  p, T , n j ≠ i
 ∂v 


= Vi
 ∂n 
 i  p, T, n j ≠ i
molowa cząstkowa objętość składnika i-tego w roztworze mierzona w m3/mol
gdzie v oznacza całkowitą objętość układu złoŜonego z n moli, mierzoną w m3.
 ∂s 

= Si molowa cząstkowa entropia składnika i-tego w roztworze mierzona w J/molK
 ∂n 

 i  p, T , n
j≠ i
gdzie s oznacza całkowitą entropię układu złoŜonego z n moli, mierzoną w J/K.
6. KaŜda funkcja ekstensywna (zaleŜna od rozmiarów układu)–oznaczam ją ogólnie symbolem Y


 ∂Y 

wyraŜa się następującą sumą: Y = ∑ 
∗ n i  - to jest teza.


i  ∂n i  pTn
j


6.1Uzasadnienie

(…)

… dla roztworów doskonałych. Prawo Raoulta.
Oznaczam składniki indeksami A i B.
p A = p 0 ∗ x A ...pręŜność pary składnika A nad roztworem (pA) jest proporcjonalna do ułamka molowego tego
A
składnika w fazie ciekłej (xA). Współczynnikiem proporcjonalności jest pręŜność pary tego składnika nad czystą
cieczą A ( p 0 ).
A
Analogicznie dla składnika B.
p B = p 0 ∗ x B ...pręŜność pary składnika B nad roztworem (pB…
…,fn2
v+∆v
dla przemiany polegającej na powiększeniu f-krotnym
∆n1=fn1-n1=(f-1)n1
∆n2=fn2-n2=(f-1)n2
∆v=fv-v=(f-1)v
Porównując oba wnioski otrzymuję: (f − 1) ∗ v = V1 ∗ (f − 1) ∗ n1 + V 2 ∗ (f − 1) ∗ n 2 czyli v = V1n1 + V 2 n 2 c.b.d.o.
7. Wykres objętości molowej roztworu w zaleŜności od ułamka molowego.
v = V1n1 + V 2 n 2 dzielę obie strony przez (n1+n2)
V = V1x1 + V 2 x 2 , a poniewaŜ x 2 = 1 − x1…

..........
0,99708
Obliczyć molową cząstkową objętość wody V1 i molową cząstkową objętość etanolu V 2 w roztworze
o stęŜeniu 50%wag.
Do rozwiązania będą mi potrzebne stęŜenia wyraŜone nie w % wag, a w ułamkach molowych.
Do rozwiązania będą mi potrzebne nie gęstości a objętości molowe roztworu.
Dokonuję więc przeliczeń danych i poszerzam tabelkę o dwa dodatkowe wiersze.
0
0
0,78506
58,5942
%wag H 2O
x1
d,g/cm3
V,cm3…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz