у розчинах були пов'язані з великими труднощами, так як прямим досвідом було неможливо довести існування складних з'єднань (гідратів) у водних розчинах, оскільки вони знаходяться в стан дисоціації, і спроби виділити їх з розчинів в неразложенном вигляді закінчувалися невдачею. Велике значення для підтвердження хімічної теорії розчинів мали термодинамічні дослідження. На багатьох системах було показано, що при утворенні розчину спостерігається охолодження або нагрівання системи, що пояснювали хімічними взаємодією між компонентами. Хімічну природу процесу розчинення підтверджували і дослідження тиску пари над розчином, і вивчення розподілу речовин між двома розчинниками.
До початку 20 ст. накопичився великий експериментальний матеріал, який показує, що розчини є складними системами, в яких спостерігається явище асоціації, дисоціації, комплексоутворення, і при їх вивченні необхідно враховувати всі види взаємодії між частинками, наявними і утворюються в розчині.
У зв'язку з великою різноманітністю розчинів для пояснення їх природи і властивостей використовуються уявлення і фізичної та хімічної теорії розчинів [1].
1.3 ТЕРМОДИНАМІЧНІ УМОВИ ОСВІТИ РОЗЧИНІВ
Освіта розчину з компонентів - процес мимовільний, в якому, як і в будь мимовільному процесі, що протікає в закритій системі, що знаходиться під впливом двох зовнішніх факторів (Р і Т), G lt; 0. Отже, термодинамічним умовою утворення розчину є спад енергії Гіббса. Такий процес буде протікати мимовільно, до тих пір поки в системі не встановиться рівновага: розчиняється компонент (тв, ж, г) розчиняється компонент (розчин). Енергія Гіббса в цьому випадку дорівнює нулю.
З точки зору термодинаміки розчин називається насиченим, якщо хімічний потенціал чистого розчиняється речовини (твердого, рідкого, газоподібного) дорівнює хімічному потенціалу цієї речовини в розчині [1].
. 4 Парциальность молярна ВЕЛИЧИНИ
Особливість термодинамічної підходу до розчинів полягає в тому, що тут не потрібно уявлень про молекулярному механізмі взаємодії в розчинах. Основним питанням при такому підході є встановлення залежності розчинів від складу і властивостей його компонентів. Для встановлення такої залежності користуються парціальними молярними величинами [1].
Термодинамічні властивості розчину, як і будь-який інший термодинамічні системи, поділяються на екстенсивні й інтенсивні. Екстенсивні властивості (об'єм, внутрішня енергія, ентропія, ентальпія) зазвичай відносять до всього розчину як єдиного цілого, а не до окремих його компонентів. Для характеристики вкладу в екстенсивне властивість розчину того чи іншого компонента Льюїс запропонував використовувати парціальні молярний величини.
Парциальность молярної величиною даного компонента i називають приватну похідну від екстенсивного властивості розчину (g) по числу молей цього компонента (ni) при сталості температури, тиску і числа молей всіх інших компонентів:
Парциальная молярна величина (gi) i-ого компонента характеризує зміну даного екстенсивного властивості розчину при додавання 1 моль i-ого компонента до настільки великій кількості розчину при постійній температурі і тиску, що додавання цієї кількості компонента практично не змінює складу розчину.
Згідно з визначенням
;
Порівняння співвідношень показує, що
т.е хімічний потенціал компонента розчину є парціальної молярної величиною або, конкретніше, парціальної молярної енергією Гіббса.
де dg -зміна екстенсивного властивості розчину при додаванні до нього dn1 молей першого компонента, dn2-2-ого компонента і. т. д. невеликими порціями і в такому співвідношенні, щоб склад розчину не змінився. При такому додаванні зміниться маса розчину, а парціальні молярний величини залишаться незмінними.
Величину екстенсивного властивості розчину знаходимо, проинтегрировав рівняння:
Постійна інтегрування в рівняння дорівнює нулю, так як при всіх ni=0 g=0. Рівняння називається першим рівнянням Гіббса -Дюгема.
Найбільш ефективне застосування здаються молярних величин в термодинаміки бінарних сполук.
.5 ОСНОВНІ МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ Парциальность молярна ВЕЛИЧИН
Парціальні молярні величини бінарних систем можуть бути визначені аналітичним або графічними методами.
Аналітичний метод. Експериментальним шляхом визначають екстенсивне властивість розчину при різному числі молей розчиненої речовини (n2) в одному і тому ж кількості розчинника при постійних температурі і тиску. Залежність екстенсивного властивості розчину від n2 висловлюють емпіричним рівнянням, наприклад виду
Парциальность молярну величи...
