Значение в термодинамике растворов парциальных молярных величин. Аналитические и графические методы определения парциальных молярных величин. Вывод и построение графика интерполяционной зависимости интегральной теплоты растворения от состава раствора.
Аннотация к работе
Такие системы называют гомогенными или растворами. Растворами называют гомогенную систему, состоящую из двух или большего числа компонентов, состав которой может в определенных пределах непрерывно изменяться. В жидком растворе различают растворитель и растворенное вещество, хотя с термодинамической точки зрения все компоненты раствора равноценны. Под растворителем понимают вещество, которое имеется в растворе в большем количестве. При образовании жидкого раствора, когда жидкий растворитель, характеризующийся определенной структурой, вводится растворяемое вещество, образуется новая структура с иным расположением частиц, чем в растворителе.Пусть M - некоторая экстенсивная функция состояния системы из h компонентов, т. е. свойство, зависящее от массы системы (объем, внутренняя энергия, энтальпия , энтропия , энергия Гиббса , энергия Гельмгольца , теплоемкость и т.п.). Для i-го компонента парциальная молярная величина Z определяется соотношением: , т.е. равна производной от величины M по числу молей компонента i при постоянных температуре T, давлении p и числах молей всех остальных компонентов. Парциальная молярная величина характеризует изменение величины M при добавлении к бесконечно большому количеству раствора 1 моля компонента i в условиях постоянства T, p и чисел молей всех остальных компонентов. Если молярная доля xi компонента равна единице, то парциальная молярная величина Z обращается в молярную величину Mm для индивидуального вещества (например, парциальный молярный объем компонента - в молярный объем). Значение Z определяется не только природой i-го компонента, но и свойствами системы в целом, поскольку молекулы i-го компонента взаимодействуют со всеми другими молекулами ; в неявном виде эта величина учитывает все изменения свойств системы при внесении i-го компонента.Для определения парциальных молярных величин необходимо зависимость общего экстенсивного свойства раствора от его состава или зависимости парциальной молярной величины одного из компонентов от состава раствора.Если известна зависимость общего экстенсивного свойства раствора от числа молей каждого компонента, например, в виде интерполяционного уравнения, то парциальные молярные величины определяются дифференцированием интерполяционного уравнения для экстенсивного свойства по числу молей данного компонента. Подставляя соответствующее значение в полученное уравнение, вычисляют парциальную молярную величину данного компонента для раствора определенного состава. Если известна зависимость парциальной молярной величины одного компонента от состава раствора, парциальную молярную величину второго компонента можно вычислить, пользуясь уравнением Гиббса - Дюгема.Для определения парциальных молярных величин по опытным данным строят график зависимости общего экстенсивного свойства раствора от числа молей данного компонента. Тангенс угла касательной к кривой в любой его точке будет соответствовать парциальной молярной величине данного компонента в растворе данного состава, так как . Данный метод не достаточно точен изза возможных ошибок при проведении касательных и позволяет определить только одну из парциальных молярных величин. Метод отрезков используется для определения парциальных молярных величин бинарных растворов. Экспериментально определяют зависимость экстенсивного свойства Z от состава для одного моля раствора и строят график в координатах Z - x, где x - мольная доля второго компонента.Выразим зависимость интегральной теплоты растворения от числа молей растворенного вещества эмпирическим уравнениеМодуль УЛК «Термостат», подключенный к компьютеру.Универсальный контролер подключается к персональному компьютеру через COM-порт с помощью специального соединительного шнура. В появившемся окне инициализации («Добро пожаловать в УЛК») необходимо выбрать вариант работы с УЛК - «Работа с контролером» или «Загрузить работу» и войти в программу управления УЛК путем нажатия кнопки «Вход». При выборе «Загрузить работу» можно загрузить сохраненную ранее лабораторную работу. Так как измерение проводится при перемешивании, необходимо установить интенсивность перемешивания (например 3) и включить мешалку кнопкой «Мешалка». (Тогда в правом верхнем углу графика будет указана масса навески.) Для этого в группе элементов «Дополнительный параметр» необходимо выбрать пункт «Общий» и в поле «Значение» указать массу навески.Определение интегральных теплот растворения начинают с определения постоянной калориметра. Для этого стакан, в который налито 100 см дистиллированной воды, устанавливают в калориметр и закрывают крышкой с укрепленным в ней датчиком температуры.Определение парциальных молярных теплот растворения проводят уравнением теплового баланса: , где и - масса воды и соли, соответственно, г; Постоянная калориметра определяется по формуле: , Определение парциальной молярной теплоты KCL: ДжС помощью калориметрических измерений определили значение интегральных теплот растворения для различных концентраций образующегося раствора, рассчитали парциальные теплоты
План
Содержание
Введение
1. Парциальные молярные величины и их значение в термодинамике растворов
2. Методы определения парциальных молярных величин
2.1 Аналитические методы
2.2 Графические методы
2.3 Вывод интерполяционной зависимости интегральной теплоты растворения от состава