37877 skan0128

Roztwory i równowagi fazowe 131

a współczynnik podziału Nernsta wynosi

0,893. ■

[HA]^/ _ 3,25 • 1CT³ [HA]"    3,64 • 1(T³

Prężność pary składnika i nad roztworem dwoi lotnych cieczy określa prawo Raoulta:

p_i = a_ip*_h i=l,2,...,    (4.12)

gdzie p* jest prężnością pary nasyconej nad czystym składnikiem i w danej temperaturze, a, jest aktywnością składnika i w roztworze

^ai = ^xi 7h    (4.13)

}>i jest tzw. racjonalnym, czyli opartym na skali ułamków molowych, współczynnikiem aktywności. Współczynnik aktywności y,-jest poprawką wzoru na potencjał chemiczny /'-tego składnika roztworu rzeczywistego, uwzględniającą niedoskonałość roztworu, przy zachowaniu ogólnej postaci funkcji p, takiej, jak dla roztworów' doskonałych, p f.

Sens fizyczny współczynnika aktywności y,- wyraża równanie

RT\nyi=Pi-pj.    (4.13a)

Jest to praca przeniesienia 1 mola składnika i z roztworu doskonałego do roztworu rzeczywistego o tym samym stężeniu.

Dla roztworów idealnych y_i= 1, a prawo Raoulta przyjmuje postać

Pi = ^xiP*•    (4.14)

Przykład 4.4. Ciśnienia parcjalne chloroformup_{ i acetonup₂ nad ich mieszaninami o ułamku molowym acetonu x₂ w temperaturze 35°C wynoszą:

^x2	0	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
Pi [hPa]	391	292	189	109	47	0
p2 [hPa]	0	49	136	247	360	463

a)    Korzystając z prawa Raoulta, obliczyć aktywność i współczynnik aktywności CHC1₃ i acetonu dla podanych składów.

b)    Wyznaczyć stałe Henry’ego dla obu składników.

c)    Obliczyć cząstkowe molowe entalpie swobodne mieszania G^¹ dla roztworu o x₂ = 0,6.

d)    Dla tego samego roztworu obliczyć wartość molowej entalpii swobodnej mieszania G^M oraz nadmiarowej molowej entalpii swobodnej mieszania G^E.

Rozwiązanie. Aktywność składników oblicza się z prawa Raoulta dla roztworów rzeczywistych (wyrażenie (4.12)):

Pi = °iPh

gdzie p\ = 391 hPa, p₂ = 463 hPa.