Закон сеченова для смеси газов формула

Лекция 4(растворы, закон Сеченова)

Закон сеченова для смеси газов формула

Л4 РАСТВОРЫИ ИХ СВОЙСТВА.

Раствор– это находящаяся в состоянии равновесиягомогенная система, состоящая из двухили более компонентов.

Раствор состоитиз растворителя и растворенноговещества. Растворителем принятосчитать тот компонент системы, которыйпри образовании раствора не изменяетсвоего агрегатного состояния или беретсяв большем количестве. Важнейшиебиологические жидкости: кровь, лимфа,слюна, пот являются растворами солей,белков, липидов, углеводов и др. в воде.

Биологические жидкости участвуют втранспорте питательных веществ,лекарственных препаратов, в выводе изорганизма метаболитов – продуктовжизнедеятельности: углекислый газ,мочевина. Тело человека массой 70кгсодержит 40кг воды: 25кг приходится нажидкость, находящуюся внутри клеток, а15кг составляет внеклеточная жидкость.

Особенно богаты водой интенсивнофункционирующие органы:

  • Кора головного мозга – 83% жидкости;
  • Почки – 82% ;
  • Легкие и сердце – по 79% ;
  • Спинной мозг – 69% ;
  • Костная ткань – 15% .

Эти данные свидетельствуют о том, что вода является важным компонентом высокоорганизованных биохимических процессов.

Вода обладает особенной структурой, так как при образовании молекул воды происходит гибридизация атомных орбиталей кислорода по типу sp3. Молекула воды имеет тетраэдрическую структуру за счет гибридизации:

Электронная формула: О 1s22s22p4

Графическая формула: Н Н (+)

2 \ /

1 О (-)

В результате гибридизации в молекуле возникают два полюса: положительный и отрицательный, что обеспечивает высокую полярность молекулы воды, вода – хороший растворитель (соли, кислоты, щелочи). Молекулы воды находятся в ассоциированном состоянии, за счет возникающих водородных связей.

 

Н – О – – Н – О – –

 

Н Н Н Н Н Н

  \ /  \ /

Н – О – – Н – О  О О О

   /\ 

Н Н Н Н

Рис.: Строение ассоциата воды

Высокая температура кипения воды (если судить по структуре молекулы, температура кипения должна быть 780С) так же объясняется возникновением водородных связей. Вода обладает наибольшей диэлектрической проницаемостью (80).

Диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз ослабевает взаимодействие между ионами в воде по сравнению с вакуумом. Вода лучший растворитель, так как у нее высокая полярность и высокая диэлектрическая проницаемость.

В связи с этим в воде достаточно глубоко идет процесс электролитической диссоциации.

Концентрация раствора. Способы ее выражения.

Концентрация раствора – это величина, показывающая отношение количества растворенного вещества к определенной массе или объему раствора или растворителя.

Виды концентраций:

  1. Массовая доля – ω – отношение массы растворенного вещества к массе раствора. (Эта единица измерения часто используется в фармации.)

ω(х) = m(х) / mр-ра (доля единицы);

ω(х) = (m(х) / mр-ра) ∙ 100% (%).

  1. Молярная концентрация – отношение количества растворенного вещества к объему раствора.

С(х) = n(х) / Vр-ра (моль/л).

Растворы с молярной концентрацией готовят в специальной посуде для приготовления растворов точной концентрации – мерных колбах.

  1. Моляльная концентрация – отношение количества растворенного вещества к массе растворителя.

Сm(х) = n(х) / mр-ля (моль/кг).

  1. Молярная концентрация эквивалента – отношение количества растворенного вещества эквивалента к объему раствора.

С(fэх) = n(fэх) / Vр-ра (моль/л = н).

n(fэх) = m(х) / М(fэх).

fэ = 1 / z.

гдеn(fэх) – количество эквивалента вещества.

m(х) – масса вещества.

М(fэх) – молярная масса эквивалента вещества.

fэ – фактор эквивалентности – безразмерная величина – число, обозначающее, какая доля реальной частицы вещества эквивалентна одному иону водорода в данной кислотно-основной реакции или одному электрону в данной окислительно-восстановительной реакции.

z основность кислоты, кислотность основания, число электронов участвующих в окислительно-восстановительной реакции. Например, для H2SO4 z = 2.

Эквивалент – реальная или условная частица вещества, которая может присоединять, высвобождать или быть другим образом эквивалентна одному иону водорода в данной кислотно-основной реакции или одному электрону в данной окислительно-восстановительной реакции.

Задача: Определите молярную концентрацию эквивалента при растворении 4,9 г серной кислоты в 200 мл раствора.

Для решения используем формулы: С(fэх) = n(fэх) / Vр-ра и n(fэх) = m(х) / М(fэх).

n(1/2 H2SO4) = m(H2SO4) / М(1/2 H2SO4) = 4,9г / (1/2 ∙ 98г/моль) = 0,1 моль.

С(1/2 H2SO4) = n(1/2 H2SO4) / Vр-ра = 0,1 моль / 0,2 л = 0,5 моль/л = 0,5 н.

  1. Молярная доля – ǽ (кси) – отношение количества данного компонента к сумме количеств всех компонентов раствора.

ǽ(х) = n(х) / (ni(хi) + nр-ля) (доля единицы, %);

ǽ(х) = (n(х) / (ni(хi) + nр-ля)) ∙ 100% (%).

  1. Объемная доля – φ (фи) – отношение объема растворенного вещества к объему раствора.

φ(х) = V(х) / Vр-ра (доля единицы);

φ(х) = (V(х) / Vр-ра) ∙ 100% (%).

  1. Титр раствора – Т отношение массы растворенного вещества к объему раствора.

Т(х) = m(х) / Vр-ра (г/мл).

Механизм и термодинамика процесса растворения.

Растворение – это физико-химический процесс. Это было доказано Д.И.Менделеевым в гидратной теории.

Стадии растворения:

  1. При растворении вещества происходит разрушение его структуры под действием молекул воды и распределение частиц растворяемого вещества между молекулами растворителя(воды) – это физический процесс. Процесс эндотермический.

Молекулы воды подходят к кристаллу поваренной соли. К ионам натрия отрицательным концом, к ионам хлора – положительным, и начинают оттягивать их к себе.

диполь воды

ион натрия

ион хлора

  1. Одновременно происходит взаимодействие молекул растворителя с частицами растворяемого вещества – это химический процесс, так как в результате образуются гидраты (если растворитель – вода) или сольваты (если используется другой растворитель). Соответственно, процессы растворения называются: гидратации или сольватации. Это экзотермические процессы.

Na+ Cl-

Рис.: Гидратированные ионы натрия и хлора (гидраты).

При гидратации происходит изменение цвета раствора. Гидратированные ионы не взаимодействуют между собой из-за наличия гидратной оболочки.

1стадия: ∆Нразрушения кристал. решетки > 0, эндотермический процесс, 2стадия: ∆Нгидротации < 0, экзотермический процесс. Поэтому теплота растворения может иметь различный знак, в зависимости от того какой процесс преобладает:

∆Нрастворения = ∆Нразрушения кристал. решетки + ∆Нгидратации

При растворении твердых веществ с ионной связью всегда будет преобладать ∆Нразрушения кристал. решетки, отсюда общий тепловой эффект – эндотермический, растворы будут охлаждаться.

При растворении веществ с ковалентной связью и жидких всегда преобладает ∆Нсольватации, отсюда общий тепловой эффект – экзотермический, растворы будут нагреваться. При растворении газов ∆Нразрушения кристал.

решетки = 0, поэтому общий тепловой эффект определяется только ∆Нсольватации.

Но не будем забывать, что при растворении происходит изменение энтропии. Для твердых и жидких веществ ∆S > 0, а для газов ∆S < 0.

∆G = ∆Н – Т∆S

∆G < 0, для твердых веществ: ∆Н > 0 или ∆Н < 0 и ∆S > 0

для жидкостей: ∆Н < 0 и ∆S > 0 ненасыщенные растворы.

для газов: ∆Н < 0 и ∆S < 0

∆G = 0 – насыщенные растворы.

∆G > 0 – пересыщенные растворы.

Пересыщенные растворы могут стоять без изменений так же долго, как и равновесные. Насыщенный раствор – раствор, содержащий при данной температуре максимальное количество вещества. Концентрация насыщенного раствора численно равна растворимости вещества.

Растворимость – показывает массу растворенного вещества (в граммах) в 100 г растворителя при определенной температуре (обычно 20-250С).

Растворимость веществ зависит от природы растворенного вещества, изменяется от температуры и давления (газов). Для повышения растворимости необходимо учитывать тепловой эффект процесса растворения.

Если процесс эндотермический, то вещества лучше растворяются с повышением температуры, если экзотермический, то – с понижением температуры.

Для увеличения растворимости газов используют изменение давления. Эта зависимость была установлена Генри. Закон Генри: количество газа, растворенного при определенной температуре, прямо пропорционально давлению газа.

С(х) = Кг · Р(х)

Кгпостоянная Генри (моль/(Па·л))

Закон Генри лежит в основе лечения кессонной болезни, в барокамере. Кессонная болезнь возникает у водолазов, летчиков, альпинистов – людей подвергающихся резким перепадам давления. При нырянии происходит резкое увеличение давления и кислород в большом количестве попадает в капилляры.

При быстром поднятии на поверхность давление падает, кислород собирается в пузырьки и закупоривает капилляры. С течением времени у человека появляются характерные симптомы: тремор, шаткая походка в результате снижения поступления крови в мозг, смерть.

Для лечения этого заболевания используют барокамеру, в которой люди дышат воздухом с повышенным содержанием кислорода под давлением. В результате улучшается кровообращение в капиллярах.

Еще один пример с шампанским. При открытии бутылки происходит резкое уменьшение давления, в результате чего растворенные газы собираются в пузырьки, и мы наблюдаем «пенный выстрел».

Закон Сеченова И.М.: растворимость газов в жидкости в присутствии электролита понижается, происходит как бы высаливание газа. (Высаливание – соль бросают в смесь воды и спирта, происходит разделение смеси, спирт всплывает.)

С(х) = С0 · е- КсСэл

где, С(х) – растворимость газа в присутствии электролита;

С0 – растворимость газа в чистом растворителе;

е – основание натурального логарифма;

Кс – постоянная Сеченова;

Сэл – концентрация электролита.

Существуют состояния, возникающие в результате большого потребления электролитов, витаминов, минеральной воды. В результате в организме накапливается много электролитов, которые способствуют снижению растворимости кислорода. У человека появляются вялость, слабость, повышенная утомляемость. белков, липидов и других молекул также влияет на растворимость газов в крови.

Источник: https://studfiles.net/preview/5606814/

Растворимость газов в жидкостях. Законы Генри, Дальтона и Сеченова

Закон сеченова для смеси газов формула

Растворение газов в жидкостях почти всегда сопровождается выделением теплоты (энтальпия ДЯраств

Иногда растворение газа сопровождается поглощением теплоты, например растворение благородных газов в некоторых органических растворителях. В этом случае повышение температуры увеличивает растворимость газа.

Газ, как и многие другие вещества, не растворяется в жидкости беспредельно. 11ри некоторой концентрации газа X устанавливается равновесие:

11ри растворении газа в жидкости происходит значительное уменьшение объема системы. Поэтому повышение давления, согласно принципу Ле Шателье, должно приводить к смещению равновесия вправо, т.е.

к увеличению растворимости газа. Если газ малорастворим в данной жидкости и давление невелико, то растворимость газа пропорциональна его давлению.

Эта зависимость выражается законом Генри (1803):

Количество газа, растворенного при данной температуре в определенном объеме жидкости, при равновесии прямо пропорционально давлению газа.

Закон Генри может быть записан в следующей форме:

где с (X) – концентрация газа в насыщенном растворе, моль/л; р (X) – давление газа X над раствором, Па; Яг (X) – постоянная Генри для газа X, моль-л '• Па 1 .

Константа Генри зависит от природы газа, растворителя и температуры. В табл. 8.3 представлены константы Генри для некоторых газов, растворенных в воде, при 298 К.

Закон Генри справедлив лишь для сравнительно разбавленных растворов, при невысоких давлениях и отсутствии химического взаимодействия между молекулами растворяемого газа и растворителя.

Так, СО2 и NH3 вступают в химическое взаимодействие с водой, а НО диссоциирует в воде, что резко повышает растворимость этих газов.

При очень высоких давлениях растворимость газа может достигнуть максимума, поскольку в этом случае изменение объема жидкости вследствие растворения в ней газа становится соизмеримым с объемом растворенного газа.

Таблица 8.3

Константы Генри для газов, растворенных в воде (298 К)

ГазА|(Х). моль-л'1нИа'1ГазА|(Х), моль-л'-нИа'1
м26,13н27,53
о212,8Нс3.73
со2337Аг 14,9

Закон Генри является частным случаем общего закона Дальтона. Если речь идет о растворении не одного газообразного вещества, а смеси газов, то растворимость каждого компонента подчиняется закону Дальтона:

Растворимость каждого из компонентов газовой смеси при постоянной температуре пропорциональна парциальному давлению компонента над жидкостью и не зависит от общего давления смеси и индивидуальных свойств других компонентов.

Иначе говоря, в случае растворения смеси газов в жидкости в математическое выражение закона Генри (8.1) вместо р (X) подставляют парциальное давление р, данного компонента.

Под парциальным давлением р, компонента понимают часть общего давления Ровш газовой смеси, которая обусловлена этим компонентом:

Пример. Воздух представляет собой смесь, состоящую в основном из трех газов: 78% азота, 21% кислорода и 1% аргона (по объему). Определите концентрацию азота в воде при 298 К, если постоянная Генри равна 6,13* 10 4 моль-л '-Па .

Так как воздух содержит 78% азота по объему, парциальное давление азота в воздухе при 101 325 Па составляет 79 033,5 Па (объемная доля азота равна молярной доле азота, отсюда р(Ыг) =А>бщО,78). Из закона Дальтона следует, что c(N2) = *KN2) * Р(М2), отсюда c(N2) = 6,13-10~9-79 033,5 = 4,84-10 моль/л.

Изучая растворимость газов в жидкостях в присутствии электролитов, русский врач-физиолог И.М. Сеченов (1829-1905) установил следующую закономерность (закон Сеченова):

Растворимость газов в жидкостях в присутствии электролитов понижается; происходит высаливание газов.

Математическое выражение закона Сеченова имеет следующий вид:

где с(Х) – растворимость газа X в присутствии электролита; со (X) – растворимость газа X в чистом растворителе; сэ – концентрация электролита; Кс – константа Сеченова, зависящая от природы газа, электролита и температуры.

Одной из причин, приводящей к уменьшению растворимости газов в присутствии электролитов, является гидратация (сольватация) ионов электролитов молекулами растворителя. В результате этого процесса уменьшается число свободных молекул растворителя, а следовательно, понижается ею растворяющая способность.

Рис. 8.2.Роль закона Генри в жизнедеятельности:

а – растворение газа в жидкости. б – растворение газа в крови; р(Х|)- парцналь- нос давление вещества Х| в газе, с(Х|) – кон- центрация ттого вещества в растворе. Рт – давление газовой дыхательной смеси

Законы Генри-Дальтона и Сеченова имеют большое практическое значение как в медицине, так и в спорте. Изменение растворимости газов в крови при изменении давления может вызывать тяжелые заболевания.

Кессонная болезнь, от которой обычно страдают водолазы и аквалангисты, – проявление закона Генри. На глубине, например, 40 м ниже уровня моря общее давление повышается примерно в 4 раза и составляет около 400 кПа. Растворимость азота в плазме крови при таком давлении в соответствии с законом Генри в 4 раза больше, чем на поверхности моря.

Если водолаз или аквалангист (рис. 8.2, б) поднимается слишком быстро на поверхность, то давление в легких резко понижается и соответственно значительно понижается растворимость газов в плазме крови.

Вследствие этого часть газов выделяется из крови в виде пузырьков. Эти пузырьки закупоривают мелкие сосуды в различных органах и тканях (эмболия), что может привести к тяжелому поражению тканей и даже к гибели.

Аналогичная картина может возникнуть и в результате резкого уменьшения давления при разгерметизации скафандров летчиков-высотников, кабин самолетов и спускаемых аппаратов.

В последнее время при лечении газовой гангрены и ряда других заболеваний, при которых накапливаются микробы в омертвевших тканях, применяют гипербарическую оксигенацию, т.е. помешают больных в барокамеры с повышенным давлением кислорода в воздухе. При этом улучшается снабжение тканей кислородом, и во многих случаях такой способ лечения дает хорошие результаты.

Наглядной моделью эмболии как проявления закона Генри-Дальтона является образование обильной пены при откупоривании бутылки шампанского или газированной воды. Здесь имеет место понижение растворимости и выделение диоксида углерода ССЬ при резком снижении его парциального давления.

Многочисленные исследования показали, что не только электролиты, но и белки, липиды и другие вещества, содержание которых в крови может меняться в известных пределах, оказывают существенное влияние на растворимость кислорода и диоксида углерода в крови в соответствии с законом Сеченова.

Источник: https://studme.org/240811/geografiya/rastvorimost_gazov_zhidkostyah_zakony_genri_daltona_sechenova

Законы Генри, Дальтона, Сеченова. Применение этих законов при лечении кессонной болезни, лечении в барокамере и исследовании электролитного состава крови

Закон сеченова для смеси газов формула

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Закон Генри:

Количество газа, растворенного при данной температуре в определенном объеме жидкости, при равновесии прямо пропорциональны давлению газа.

С(Х) = Кг(Х) Р(Х)

С(Х) – концентрация газа в насыщенном растворе, моль \ л

Кг(Х) – константа Генри, зависит от природы, растворителя и температуры, моль \ л

Р(Х) – давление, Па

Закон генри лежит в основе кессонной болезни (у водолазов). При погружении происходит увеличение давления, а следовательно и растворимости газа в крови.

При быстром подъеме с больших глубин происходит мгновенное выделение пузырьков газа за счет резкого уменьшения растворимости из-за падения давления.

Пузырьки закупоривают кровеносные сосуды, что приводит к тяжелому поражению тканей и даже гибели.

Закон Дальтона:

Растворимость каждого из компонентов газовой смеси при постоянной температуре пропорциональна парциальному давлению компонента над жидкостью и не зависит от общего давления смеси.

Pi = Pобщ χ(Xi)

Pi – парциальное давление компонента Xi

Pобщ – общее давление газовой смеси

χ(Xi) – молярная доля i-того компонента

при лечении газовой гангрены и ряда других заболеваний, при которых накапливаются микробы в омертвевших тканях, больных помещают в барокамеры с повышенным давлением кислорода в воздухе. При этом улучшается снабжение тканей кислородом, сто дает хорошие результаты.

Закон Сеченова:

Растворимость газов в жидкостях в присутствии электролитов понижается, происходит высаливание газов

С(Х) = С0(Х) е-Кс Сэ

С(Х) – растворимость газа Х в присутствии электролита

С0(Х) – растворимость газа Х в чистом растворителе

Сэ – концентрация электролита

Кс – константа Сеченова (зависит от природы газа, электролита, температуры)

В соответствии с законом Сеченова не только электролиты, но и белки, липиды и другие вещества, содержание которых в крови может меняться в известных пределах, оказывают существенное влияние на растворимость кислорода и углекислого газа в крови.

Коллигативные свойства разбавленных растворов. Давление пара над раствором, причины его уменьшения. Расчет давления пара над раствором (закон Рауля). Относительное понижение давления пара над раствором.

Некоторые свойства раствора зависят от теплового движения частиц, то есть определяются не природой компонентов, а количеством растворенных частиц. К ним относятся: понижение упругости пара растворителя над раствором, осмотическое давление, повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания раствора.

1) давление пара над раствором.

Пар, находящийся в равновесии с жидкостью называют насыщенным. Давление такого пара называют давлением или упругостью насыщенного пара чистого растворителя. При данной температуре давление насыщенного чистого растворителя остается постоянным – ТД характеристика растворителя.

При повышенной температуре давление насыщенного пара над растворителем повышается по принципу Ле-Шателье.

Если в летучий растворитель (вода, спирт) внести нелетучее растворенное вещество (сахароза), то концентрация растворителя уменьшается, следовательно, уменьшается число частиц растворителя, переходящих в газовую фазу и давление пара растворителя падает.

В 1886 году Рауль сформулировал закон:

Давление пара раствора, содержащего нелетучее растворенное вещество, прямо пропорционально молярной доле растворителя

Р = Кр χ(Х1)

Р – давление пара над раствором, Па

Кр – константа Рауля, Па

χ(Х1) – молярная доля растворителя Х1, которая равна:

χ(Х1) = n(X1) \ (n(X1) + n(X2))

n(X1) и n(X2) – количество растворителя и растворенного вещества

если χ(Х1) = 1 , то Кр = Р0 (давление пара чистого растворителя) Р = Р0 χ(Х1)

χ(Х1) = 1 – χ(Х2) Р = Р0 χ(1 – χ(Х2))

χ(Х2) = (Р0 – Р) \ Р0

Р0 – давление пара над чистым растворителем, Па

Р – давление пара растворителя над раствором нелетучего вещества, Па

Р0 – Р – абсолютное понижение давления пара над раствором, Па

(Р0 – Р) \ Р0 – относительное понижение давления пара над раствором, Па

(Р0 – Р) = ∆Р

Закон Рауля справедлив только для идеальных растворов, то есть растворов, образование которых не сопровождается химическим взаимодействием и изменением объема.

25. повышение температуры кипения растворов. Формулы расчета. Эбулиометрическая константа, эбулиометрический метод определения молярной массы растворенного вещества.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Дата добавления: 2015-04-19; просмотров: 18515. Нарушение авторских прав

Рекомендуемые страницы:

Источник: https://studopedia.info/2-52019.html

Закон сеченова для смеси газов формула

Закон сеченова для смеси газов формула

Ионное произведение воды.

Согласно теории Бренстеда процесс Д воды протекает по уравнению H2O+H2O(обр стрл)H3O(+) +OH(-);dH(0)==56, 5 кДж/моль!т.е одна молекула воды отдает, а др присоединяет протон, происходит автоионизация воды.

Константа воды при 298К равна 1, 8*10(-16) моль\литр.(Кд(Н2О)= а(Н+)*а(ОН-)/а(Н2О)=1, 8*10(-16) моль \литр!), где а(Н+), а(ОН-), а(Н2О)-активности ионов и воды.Вода слабый амфотерный электрлит,степень Д воды мала, поэтому активности водород- и гидроксид-ионов в чистой воде почти равна их концентрациям.

Константа диссоциации воды К(Н2О) наз-ся ионным произведением или константой автоионизации воды.

В чистой воде или любом водном растворе при постоянной температуре произведение концентраций (активностей) водород- и гидроксид ионов есть величина постоянная, называется ионным произведением воды! Ионное произведение позволяет вычислить концентрацию гидроксид- ионов , если известна концентрация ионов водорода и наоборот., т.к.

Если речь идет о растворении не одного газооб–разного вещества, а смеси газов, то растворимость каж–дого компонента подчиняется закону Дальтона: раство–римость каждого из компонентов газовой смеси при постоянной температуре пропорциональна парциаль–ному давлению компонента над жидкостью и не зави–сит от общего давления смеси и индивидуальности других компонентов.

Иначе говоря, в случае растворения смеси газов в жидкости в математическое выражение закона Генри вместо подставляют парциальное давление р! дан–ного компонента.

Под парциальным давлением компонента понимают долю давления компонента от общего давления газовой смеси:

Парциальное давление компонента рассчитывают по формуле

Изучая растворимость газов в жидкостях в присутст–вии электролитов, русский врач-физиолог И. М.

Эбулиометрическая константа, эбулиометрический метод определения молярной массы растворенного вещества.

Дата добавления: 2015-04-19 ; просмотров: 9129 . Нарушение авторских прав

Растворимость и ее зависимость от различных факторов. Законы Генри и Сеченов

Растворимость газов в жидкостях может меняться в очень ши­роких пределах.

Так, например, в 100 объемах воды при 20 °С рас­творяется 2 объема водорода, 3 объема кислорода, 88 объемов оксида углерода (IV). В этих же условиях в 1 объеме воды растворяется свыше 400 объе­мов хлороводорода и 700 объемов аммиака.

Растворимость жидкостей в жидкостях очень сложным обра­зом зависит от их природы. Можно выделить три класса жидкостей, различающихся способностью к взаимному растворению.

1.
Жидкости, практически не растворяющиеся друг в друге (Н2О – Нg, Н2О – С6Н6).

2. Жидкости, неограниченно растворяющиеся друг в друге (Н2О – С2Н5OН, Н2О – СН3СООН).

Растворимость твердых веществ в жидкостях в первую оче­редь определяется характером химических связей в их кристалличе­ских решетках.

К ионам натрия отрицательным концом, к ионам хлора – положительным, и начинают оттягивать их к себе.

диполь воды

ион натрия

ион хлора

Одновременно происходит взаимодействие молекул растворителя с частицами растворяемого вещества – это химический процесс, так как в результате образуются гидраты(если растворитель – вода) илисольваты(если используется другой растворитель). Соответственно, процессы растворения называются:гидратацииилисольватации. Это экзотермические процессы.

Na + Cl —

Рис.: Гидратированные ионы натрия и хлора (гидраты).

При гидратации происходит изменение цвета раствора.
Гидратированные ионы не взаимодействуют между собой из-за наличия гидратной оболочки.

1стадия: ∆Нразрушения кристал. решетки 0, эндотермический процесс, 2стадия: ∆Нгидротации 0, а для газов ∆S 0 или ∆Н 0

для жидкостей: ∆Н 0 ненасыщенные растворы.

для газов: ∆Н 0 – пересыщенные растворы.

Пересыщенные растворы могут стоять без изменений так же долго, как и равновесные. Насыщенный раствор – раствор, содержащий при данной температуре максимальное количество вещества.

Внимание Например: RM1+M2(+)(еще обратная стрелка) RM2+M1(+), где RM1-адсорбенты, содержащие катион M1и способные к обмену с катионом М2 в растворе.получили название ионитов-твердые природные или синт вещ-ва, практически нерастворимые в воде!ИОННЫЙ ОБМЕН-процесс обратимый, что дает возможность регенирировать иониты(промыв кислотой и щелочью).

Х.А – между адсорбантом и адсорбентом протекает реакция, образ. хим связи и образ новое соединение. Хемосорбция необратима, а физич. обратима. Теплота хим адсорбции физч ад.Е активации физич адсор =0.

С повышением температуры физич адсор уменьшается, а хим-увеличивается!Хромотография — динамич метод анализа, основан на многократно повторяющ-ся прцесах сорбции и десорбции! Выделяют 2 фазы: неподвижная-адсорбент, подвижная – которая фильтруется ч\з неподвижную фазу вместе с разделяемыми вещ-вами! Её используют в анализе крови на алког, и наркотики!

Б3

1.Диссоциация воды.

Водородный показатель(рН)среды.

Потенциальная энергия равна нулю (тело находится на земле).

Полные механические энергии равны между собой , если пренебрегать силой сопротивления воздуха. Например, максимальная потенциальная энергия в состоянии 1 равна максимальной кинетической энергии в состоянии 3.

А куда потом исчезает кинетическая энергия? Исчезает бесследно? Опыт показывает, что механическое движение никогда не исчезает бесследно и никогда оно не возникает само собой. Во время торможения тела произошло нагревание поверхностей.
В результате действия сил трения кинетическая энергия не исчезла, а превратилась во внутреннюю энергию теплового движения молекул.

При любых физических взаимодействиях энергия не возникает и не исчезает, а только превращается из одной формы в другую.

1) Суть закона сохранения энергии

Общая форма закона сохранения*

Общая форма закона сохранения и превращения энергии имеет вид

Изучая тепловые процессы, мы будем рассматривать формулу

При исследовании тепловых процессов не рассматривается изменение механической энергии, то есть

В механике процессы теплопередачи не принимают во внимание, то есть .

Молекулы воды находятся в ассоциированном состоянии, за счет возникающих водородных связей.

 

Н – О — — Н – О — —

 

Н Н Н Н Н Н

  \ /  \ /

Н – О — — Н – О О О О

  /\ 

Н Н Н Н

Рис.: Строение ассоциата воды

Высокая температура кипения воды (если судить по структуре молекулы, температура кипения должна быть 780С) так же объясняется возникновением водородных связей. Вода обладает наибольшейдиэлектрической проницаемостью(80). Диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз ослабевает взаимодействие между ионами в воде по сравнению с вакуумом.

Вода лучший растворитель, так как у нее высокая полярность и высокая диэлектрическая проницаемость. В связи с этим в воде достаточно глубоко идет процесс электролитической диссоциации.

Концентрация раствора.

П набухает лучше в растворителе, молекул взаимодействия кот-го с макромалекулами велики; в) присутствия электролитов, рН среды, температуры!3)Вязкость(внутренне трение)-мера сопротивления среды движению. Её характеризует кофф-ом вязкости-n.

Ели обозначить Коф вяз-ти растворителя ч\з n0, а коф вяз-ти раствора ВМС ч\з nр-р, то их отношение nр-р/n0 будет равно отношению времен t\t0 истечения через капилляр и называться 1)относительной вязкостью.2) удельная nуд.

=n-n0/n0=nотн-1 и 3)приведенная В(nпр=nуд\с-где с-концентр ВМС в растворе! 4)Характеристическая В nпр=[n]+bc связана с молярной массой П формулой Ш-[n]=KM(&), где К-коф пропорциональности.

Опред-ся экспериментом, &-показатель степени, кот измен-ся в пределах 1\2

Источник: http://helper-staff.ru/zakon-sechenova-dlya-smesi-gazov-formula

ПОИСК

Закон сеченова для смеси газов формула

    Зависимость растворимости газов в жидкостях от давления. Если газ химически не взаимодействует с растворителем, то зависимость растворимости газа в жидкости от давления выражается законом Генри. Для идеальных растворов закон Генри может быть выражен уравнением (128.7).

Закон Генри справедлив только тогда, когда растворение газа в жидкости не связано с процессами диссоциации или ассоциации молекул растворяемого газа. Расчет растворимостей газов по уравнению (128.7) при высоких давлениях приводит к ошибкам, если не учитывать зависимость коэффициента Генри от давления.

Характер изменения растворимости некоторых газов от давления в воде при 298 К показан на рис. 126. С изменением давления газа растворимость различных газов меняется неодинаково и подчинение закону Генри (128.7) наблюдается лишь в области невысоких давлений.

Различие в растворимости газовых смесей и чистых газов в жидкости определяется взаимным влиянием отдельных газов друг на друга в газовой фазе и взаимным влиянием растворенных газов в жидкой фазе.

При низких давлениях, когда взаимное влияние отдельных газов невелико, закон Генри справедлив для каждого газа, входящего в газовую смесь, в отдельности. [c.383]

растворимости газов. Малорастворимые газы подчиняются закону Генри (1802)  [c.170]

    Растворимость газов часто характеризуют коэффициентом абсорбции, который выражает объем газа, растворяющегося в одном объеме растворителя с образованием насыщенного раствора.

Согласно закону Генри, масса газа, растворяющегося при постоянной температуре в данном объеме жидкости, прямо пропорциональна парциальному давлению газа. Из закона Генри следует, что объем растворяющегося газа (а значит, и коэффициент абсорбции) не зависит при данной температуре от парциального давления газа.

[c.53]

    Давление мало сказывается на растворимости твердых тел и жидкостей, но существенно влияет на растворимость газов. Концентрация растворенного в жидкости газа подчиняется закону Генри  [c.102]

    Из закона распределения может быть выведен закон растворимости газа в жидкости (закон Генри). [c.26]

    Основанная на законах Генри и законах Рауля — Вант-Гоффа, эта термодинамическая теория охватывает такие вопросы, как свойства смеси двух жадностей, растворимость газов, жидкостей и твердых тел. По существу теория суммировала уже известные положения Коновалова, Шредера, [c.23]

    Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри [c.278]

    Если абсорбируемый газ следует закону Генри, по которому растворимость газа прямо пропорциональна парциальному давлению его над жидкостью,. то в общем виде  [c.536]

    Термическая деаэрация воды основана на использовании закона растворимости газов в жидкости — закона Генри.

Согласно этому закону, концентрация газа, растворенного в жидкости, зависит от концентрации того же газа в газовой или парогазовой смеси над жидкостью- Концентрация газа С в жидкости прямо пропорциональна концентрации газа Сг в газовой или парогазовой смеси. Если Сг=0, то С=0. [c.12]

    Сложное явление диффузии в полимерах можно разделить, разбирая два типа систем перемещение газов , которые слабо взаимодействуют с полимерами, и перенос паров и жидкостей, растворимость которых велика и вызывает набухание полимеров. Для газов с более постоянными свойствами растворимость обычно следует закону Генри, а коэффициенты диффузии не зависят от давления и концентрации растворенного вещества в полимере. На коэффициенты диффузии органических соединений, приводящих к набуханию полимеров, сильное влияние оказывает концентрация растворенного вещества. [c.59]

    Так как растворение газов процесс экзотермический, то их растворимость уменьшается с увеличением температуры. Растворимость газов в жидкости пропорционально их парциальному давлению над жидкостью (закон Генри . Поскольку большинство [c.214]

    РАСТВОРИМОСТЬ ГАЗОВ В ЖИДКОСТЯХ ЗАКОН ГЕНРИ [c.164]

    Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри.

В 1 л воды при 20° и 1 атм [c.153]

    Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри.

Закон Генри может быть выражен следующим образом при постоянной температуре количество (масса) газа, растворяющегося в определенном объеме жидкости, пропорционально давлению газа или т = kP, где т — масса газа, растворяющегося при давлении Р. По газовым законам следует отсюда, что объем адсорбирующегося газа не зависит от давления. [c.51]

    Большинство газов подчиняется закону Генри при условии, что из рассмотрения исключены экстремальные условия по температуре и давлению и газ обладает умеренной растворимостью. Закон Генри не выполняется, если рассматриваемый газ может вступить в химическую реакцию с растворителем.

Если растворимость газа выражать через объемные единицы, то можно использовать коэффициент Бунзена, связывающий объем растворенного газа при парциальном давлении, равном 10 Па, с температурой жидкости. В большинстве случаев при увеличении температуры растворимость газа уменьшается. [c.

311]

    При постоянной температуре растворимость данного газа в данной жидкости прямо пропорциональна давлению этого газа над раствором (закон Генри)  [c.235]

    Жидкости содержат растворенные газы. Растворимость газов в жидкостях зависит от природы газов и жидкостей, а также от условий давления и температуры. Зависи.мость растворимости газа в жидкости от давления выражается законом Генри—Дальтона, согласно ко- [c.30]

    Расчет равновесия в газожидкостной системе (олефин и альдегид — жидкие, СО и Нг —газообразные) можно выполнить методами, описанными в гл. II. В каждом конкретном случае необходим специальный расчет, для которого требуется информация о растворимости газов в жидкости, летучестях компонентов и т.д.

Поэтому ниже ограничимся рассмотрением случая, когда раствор можно считать идеальным, давление пара жидкого компонента над раствором подчиняется закону Рауля, а растворимость газа — закону Генри. Даже в этом случае расчет равновесия газожидкостной реакции по равновесию реакции в газовой фазе (см. гл.

II) затруднен отсутствием или ненадежностью данных о растворимости Нг и СО в жидкой фазе, содержащей олефин, альдегид и катализатор.

Нетрудно, однако, получить соотношение, указывающее на характер изменения состава газожидкостной реакции (Л , — мольная доля 1 в жидкости) по сравнению с составом газофазной реакции N1 — мольная доля I в равновесной газовой фазе). Величины [c.330]

    Закон распределения растворенного вещества в двух жидких фазах можно вывести из закона Генри, определяющего зависимость растворимости газа от парциального давления [10]. Примем, что оба раствора граничат с газовой фазой.

Для идеальных и сильно разбавленных растворов концентрация вещества В, растворенного в жидкостях А (фаза рафината ) и С (фаза экстракта Е), пропорциональна парциальному давлению его пара над раствором. [c.

19]

    Так как при растворении газообразных веществ в жидкости А1 растворимости газов. Эта зависимость для малорастворимых веществ выражается законом Генри (1802 г.) растворимость газа прн постоянной температуре пропорциональна его давлению. [c.

237]

    Закон Генри справедлив лишь для сравнительно разбавленных растворов, при невысоких давлениях и отсутствии химического взаимодействия между молекулами растворяемого газа и растворителем.

В области низких и умеренных давлений растворимость газов всегда растет с повышением давления (рис. 40). При очень высоких давлениях растворимость может достигнуть максимума (рис. 41).

Обусловливается это тем, что при очень высоких давлениях изменение объема жидкости в результате растворения в ней газа становится соизмеримым с объемом растворенного газа. [c.144]

    Уравнение (128.7) представляет собой закон Генри парциальное давление пара растворенного вещества пропорционально его молярной доле. Множитель к называют коэффициентом Генри. Закон Генри (1803) установлен опытным путем на основании данных о растворимости газов в жидкостях.

Поскольку закон Рауля (123.1) для идеальных растворов соблюдается во всей области концентраций, закон Генри для идеальных растворов также соблюдается при всех концентрациях. Следовательно, при х , = — к = Р2, и для идеальных растворов уравнение (128.7) примет вид [c.

363]

    В качестве основного закона, характеризующего равновесие в системах газ — жидкость, обычно используется закон растворимости газов в жидкостях, сформулированный Генри. Согласно этому закону при данной температуре мольная доля газа в растворе (растворимость) пропорциональна парциальному давлению гааа над раствором  [c.281]

    Другой важной закономерностью, описывающей растворимость газов в жидкостях, является закон Генри  [c.64]

    В работе [377] был рассмотрен метод расчета абсорбции газа в полом скруббере, учитьшающий дисперсность распыла орошающей жидкости. При этом не учитьшалась коагуляция капель, их осаждение на стенки аппарата.

Предполагалось, что капли движутся вертикально с установившейся постоянной скоростью, зависящей от диаметра капли, и что растворимость абсорбируемого газа подчиняется закону Генри.

Методика расчета позволяла учесть и различия в скоростях движения отдельных фракций, и долю каждой фракции в распыле. [c.252]

    Эта термодинамическая теория, основанная на законах Генри, Рауля и Вант-Гоффа, охватывает такие вопросы, как свойства смеси двух жидкостей, растворимость газов, жидкостей и твердых тел. По существу, теория суммировала уже известные положения Коновалова, Шредера, Гиббса, Ван-Лаара, Долежалека и др.

Согласно этой теории, растворимость газов при температурах выше критической определяется на основании закона Рауля Ы=р/ра, где ро означает то фиктивное значение давления, которое получается при экстраполяции давления пара чистой жидкости до температуры выше критической.

Эта величина подсчитывается на основании обычного уравнения Клаузиуса—Клапейрона. [c.18]

    Распределение числа молекул по скоростям согласно уравнению Максвелла является формой равновесия теплового движения. Растворимость тоже равновесное явление.

Поэтому соотношение Максвелла послужило автору основой для вывода уравнения растворимости газов жидкостях, которое обеспечило вычисление растворимости газов в жидкостях определение энергии взаимодействия газовы.

х молекул с молекулами растворителей позволило раскрыть физическую природу константы закона Генри и привело к обоснованию других эмпирических и полуэмпирически.х закономерностей. Оно же позволило раскрыть физическую природу двух констант, входящих в полуэмпирическое уравнение И. Р. Кричевского и Я. С. Казарновского и теоретически рассчитать их значения.

Полученные расчетным путем значениу двух констант уравнения И. Р. Кричевского и Я. С. Казарновского близостью теоретически вычисленных величин к экспериментально найденным И. Р. Кричевским и Я. С. Казарновским и др. подтверждают справедливость уравнения автора и указывают на раскрытие физической природы констант известного полуэмпирического уравнения. [c.123]

    И сследэвано равновесие жидкость—газ в снстемо циклододекан—азот при температурах 65—200°С и давлениях до 130 атм. Растворимость азота подчиняется закону Генри. Вычислены коэффициенты Генри и теплота растворения.

По данным о газэвой фa e оценены значения давления пара чистого ц1Пвычислена теплота его испарения. [c.83]

    Растворимость газов в жидкостях. Законы Генри, Дальтона и Сеченова. Растворение газов в жидкостях почти всегда сопровождается выделением теплоты (энтальпия АЯраств < 0).

Поэтому растворимость газов с повышением температуры согласно принципу Ле Шателье понижается. Эту закономерность часто используют для удаления растворенных газов из воды, например СОг, кипячением.

Иногда растворение газа сопровождается поглощением теплоты, например растворение благородных газов в некоторых органических растворителях. В этом случае повышение температуры увеличивает растворимость газа. [c.58]

    Много времени спустя появились работы Шапюи [4] и Шулена [5], которые, подтвернедая в общем данные Соссюра, расширили их наблюдениями явлений адсорбции в зависимости от давления и температуры.

Повышение давления и понижение температуры вызывает усиленную адсорбцию газов, а для такого постоянного и малодеятельного газа, как азот, это поглощение растет почти пропорционально давлению. На этом примере видно приближение явления адсорбции к растворению газов в жидкостях (закон Генри).

Явления адсорбции газов углем, однако, более сложны, чем простое растворение газа в жидкостях закон Генри не может иметь здесь применения, как не имеет он применения и к газам, отличающимся большой растворимостью. [c.65]

    Растворимость газа зависит от тем-перату ры и давления. Она уменьшается с повышением температуры и увеличивается- с повышением давления. Закон Генри, управляющий раство-и рением газо>в в жидкостях, относится к разведенным тсшорам идеальных газов в однородных растворителях.

Так как и газ и раство ритель являются здесь сложными смесями, то отношения, которые здесь связывают растворимость углеводородов под давлением, не я в, 1яются. линейными. Этот закон, следовательно, в состоящий здесь дать лишь приближенные показания. В принципе [c.

138]

Источник: https://chem21.info/info/1484697/

Помощь права
Добавить комментарий