Перший закон Рауля: відносне зниження тиску насиченої пари розчинника над розчином дорівнює мольній частці розчиненої речовини.

∆ Р / Р ₀= n ₁/(n ₁+ n ₂),

де∆ Р = Р ₀− Р величина зниження тиску пари; Р₀ − тиск пари розчинника;

Р − тиск розчину; n ₁ і n ₂ − відповідно кількість розчиненої речовини і розчинника, моль.

Виходячи з цього рівняння можна обчислювати тиск пари розчину або абсолютне зниження тиску пари.

Для технологів важливо розуміти такі властивості розчинів. Наявність речовини, розчиненої в розчиннику, підвищує його температуру кипіння та знижує температуру замерзання, тим сильніше, чим більш концентрованим є розчин. Якщо розчинити у воді будь-яку речовину (цукор, кухонну чи інші мінеральні солі, гліцерин тощо), то температура замерзання розчину буде нижча 0ºС, а температура кипіння – вища 100 ºС.

Різниця між температурами кипіння або температурами замерзання розчину та чистого розчинника називається підвищенням температури кипіння або зниженням температури замерзання розчину відповідно.

Другий закон Рауля:для розведених розчинів підвищення температури кипіння і зниження температури замерзання пропорційні моляльній концентрації розчинів.

Третій закон Рауля:розчини, що містять однакові кількості розчинених речовин в однакових кількостях розчинника, мають однакові зниження температури замерзання та підвищення температури кипіння.

Для кожного розчинника зміни температури кипіння та замерзання сталі.

Кріоскопічна константа К _к − зниження температури замерзання, що відповідає розчиненню 1 моля речовини в 1000 г розчинника (для води К _к = 1,86 град/моль).

Ебуліоскопічна константа К _е – підвищення температури кипіння, яке спостерігається в разі розчинення 1 моля речовини в 1000 г розчинника (для води К _е = 0,52 град/моль).

Математичні вирази другого та третього законів Рауля відповідно мають такий вигляд:

∆ t _кип. = К _е С _m;

∆ t _зам. = К _к С _m,

де К _е та К _к − ебуліоскопічна та кріоскопічна константи відповідно; С _m – моляльність розчину.

На законах Рауля засноване визначення молекулярних мас деяких речовин. Явище зниження температури замерзання розчинів широко застосовують у технологічних процесах холодокомбінатів. Наприклад, розчини солей використовують як холодоносії для виготовлення заморожених соків, а також приготування так званих антифризів – розчинів, що замерзають тільки при низьких температурах. Їх використовують в установках, які працюють в умовах низьких температур, а також для охолодження двигунів.

ПІДСУМКИ

Необхідно зрозуміти

1. Розчинення є фізико-хімічним процесом.

2. Концентрація розчину − кількість розчиненої речовини, що міститься в певній кількості розчину або розчинника. Існують різні способи вираження концентрації речовини, але всі вони пов’язані математичними співвідношеннями і можуть бути переведені із однієї форми в іншу.

3. Критерієм розподілу речовин на електроліти та неелектроліти є електропровідність їх розчинів та розплавів.

4. Фізико-хімічні властивості розведених розчинів неелектролітів: тиск насиченої пари над розчином, температури кипіння, кристалізації та замерзання, осмотичний тиск − змінюються пропорційно концентрації розчинів.

Треба вміти

1. Розраховувати кількості речовин, необхідних для приготування розчинів, концентрація яких виражена: молярною, нормальною, моляльною, масовою та мольною частками.

2. Виходячи із закону осмотичного тиску та законів Рауля обчислювати тиск пари розчину, абсолютне зниження тиску пари, визначати молекулярні маси речовин, установлювати концентрації та склад розчинів за їх фізико-хімічними характеристиками.

Дата добавления: 2015-12-08