НАҚТЫ ЕРІТІНДІЛЕРДІҢ ТЕРМОДИНАМИКАСЫ

Дәрістің мақсаты – нақты ерітінділердің термодинамикасымен және олардың заңдарымен танысу

Жоспар:

1. Нақты ерітінділердің заңы

2. Нақты ерітінділерді сипаттайтын функцияны еңгізу

3. Активтіктің ерітінді концентрациясымен байланысы

4. Нақты ерітінділердің стандартты күйін таңдау

 

Кілт сөздер: нақты ерітінді, функция, активтілік, концентрация

 

1. Нақты ерітінділердің заңы. Тәжірибе жүзінде барлық ерітінділер нақты болып табылады. Олардың қасиеттеріне компоненттердің табиғаты, олардың арасындағы әрекеттесу энергиясы, сонымен бірге әртүрлі қоспалардың әсері және ерітінді алынған және жұмыс жасайтын жағдайлар әсер етеді.

Тәжірибе жүзінде концентрацияға байланысты ерітінді қасиеттерін зерттеу нақты ерітіндінің идеалдық шартынан тұрақты ауытқулар байқалатындығын көрсеткен. Мысалы, ерітінді мен оның компоненттер бу қысымдарының тәуелділігі келесідей суреттеледі:

 

0 N₂ 0 N₂

Графиктерді талдаудан келесі қорытынды шығаруға болады: ұшқыштықты жеңілдететін әртекті молекулалар арасында өзара байланыс әлсізденгенде нақты ерітінділер үшін Рауль заңынан оң ауытқулар және компоненттердің ұшқыштығын қиындататын әр текті молекулалар арасында байланыс энергиясының күшеюімен түсіндірілетін теріс ауытқулар тән.

2. Нақты ерітінділерді сипаттайтын функцияны енгізу. Нақты ерітінділердің қасиеттерінің талдауы әрбір ерітінді нақты жағдайда ұқыпты талдау мен жеке заңдылықтарды шығаруға мүмкіндік береді. Сондықтан ғалымдардың алдында нақты ерітінділердің қасиеттерін сипаттайтын заңдылықтарды жүйелендіру мүмкіндігін іздеу мәселесі тұрды. Осы мәселені шешу үшін келесі талаптар қойылған:

1. Нақты ерітінділердің барлық ауытқулары нақтылы функция арқылы есепке алынуы тиіс.

2. Идеалды ерітінділерге тән заңдылықтардың жазылу формасы еңгізілетін функция арқылы нақты ерітінділер үшін де сақталу қажет.

3. Бұл функция идеалды ерітінділердің заңдылықтарында концентрацияны ауыстыру керек.

Осындай функцияны Льюис ұсынған және оны активтік деп атаған.

 

Идеалды ерітінділер Нақты ерітінділер

1. - Рауль заңы 1.

2. - Генри заңы 2.

3. - таралу заңы 3.

4. 4.

Қорытынды: сонымен, нақты ерітінділер үшін жаңы функция активтік () деп аталған.

Активтілік деп нақты ерітінділердің эффектиаті концентрациясын айтады. Ол ерітіндінің концентрациясын ауыстырады.

3. Активтіктің ерітінді концентрациясымен байланысы. Активтік концентрацияны ауыстаратын болғандықтан:

∽

(1) Þ (2)

мұндағы, - активтік коэффициенті – бұл шама нақты ерітіндінің идеалды ерітіндіден ауытқу дәрежесін көрсетеді.

Активтік – нақты ерітінділердің нәтижелі концентрациясы.

Сонымен, нақты ерітінділер үшін концентрацияның екі түрін айырады:

1) Аналитикалық – нақты ерітіндіде ерітілген заттың шынайы мөлшерін анықтайды және аналитикалық және физика-химиялық талдау әдістері арқылы анықталады.

2) Активтік – нақты ерітіндінің нәтижелі концентрациясы ретінде нақты жағдайларда активті, яғни әртүрлі химиялық үрдістерде нәтижелі қатысатын ерітінді концентрациясының бөлігін анықтайды.

4. Нақты ерітінділердің қалыптыты күйін таңдау. Нақты ерітінділердің қалыпты күйін анықтау үшін нақты ерітінділерді идеалды ерітінділерімен салыстырамыз.

Кемелденген ерітінді Нақты ерітінді

1) 1.

2. 2.

(1)

Қорытынды: егер нақты ерітінділер қасиеттері бойынша кемелденген идеалды ерітінділерге жақын болса (қождар, ферроқорытпалар), онда осындай нақты ерітіндінің стандартты күйі болып таза компоненттің күйі есептеледі.

 

Бақылау сұрақтары:

1. Нақты ерітінділерді сипаттайтын заңдарды жүйелендіру үшін қойылатын талаптарды атаңыз.

2. Активтілік дегеніміз не және ол қалай белгіленеді?

3. Нақты ерітінділер үшін концентрацияның қандай түрлерін білесіз?

4. Нақты ерітінділердің қалыпты күйін анықтау үшін оларды идеалды ерітінділермен салыстырыңыз.

 

Глоссарий:

Активтілік – нақты ерітінділердің эффектиаті концентрациясы.

Аналитикалық концентрация – нақты ерітіндіде ерітілген заттың шынайы мөлшерін анықтау.

Активтік концентрация – нақты ерітіндінің нәтижелі концентрациясы ретінде нақты жағдайларда активті, яғни әртүрлі химиялық үрдістерде нәтижелі қатысатын ерітінді концентрациясының бөлігін анықтау.

 

Блиц-тест:

1. ПМШ деген не? Парциалды молярлық шама деген – бұл:

А) Компонентті жүйенің жалпы экстенсивті қасиетіне әрбір компоненттің 1 молі енгізетін экстенсивті қасиеттің үлесі

В) Жүйенің жалпы қасиетіне әрбір компоненттің қосатын үлесі

С) Әрбір компонент косатын интенсивті қасиеттің үлесі

D) Жүйенің жалпы қасиетіне әрбір заттың қосатын үлесі

Е) Компонентті жүйенің жалпы қасиетіне әрбір компоненттің қосатын интенсивті қасиеттің үлесі