4 תערובות פשוטות כימיה פיסיקלית - 69167 דני פורת ד"ר Tel: -6586948 e-mil: orth@chem.ch.hui.c.il Office: Los ngeles 7 Course book: Physicl Chemistry P. tkins & J. de Pul (7 th ed Course site: htt://chem.ch.hui.c.il/surfce-sscher/eld/dniclss.html htt://chem.ch.hui.c.il/~orth/physicl_chemistry/ 1 חלקי: לחץ גדלים מול ריים חלקיים האדים (האדים מרכיב חלקי מסוים בנוזל ללחץ תרומת חלקי: הוא השינוי ב בתערובת חומר של חלקי אליה נוסף מול של הגדול (הגדול הכללי דוגמא: גדל מי םים, מ ל גדול של נוסף (H O מול של מים מים במים של ה ב ב- 18 cm 3 /mol גדל אתנול, ל גדול של נוסף (H O מול של מים מים באתנול של ה ב ב- 14 cm 3 /mol הסבר: סביבת מולקולות המים היא מולקולות אתנול אזי המים צפוף יותר מולקולות אירגון סילבוס קורס גדלים מול ריים חלקיים תרמודינמיקה.1 הגזים א-תכונות ומנגנונים מושגים הראשון של התרמודינמיקה: החוק ב- ומנגנונים מושגים והשלישי: השני החוק ג- פזות ד-דיאגרמת משקל כימי ה-שיווי קינטיקה. ראקציות כימיות א-קצב וקטליזות ב-מנגנונים 5 6 3 שעור מס' 1 תערובות פשוטות tkins 16-188 188 קריאה מלווה מומלצת: תערובות של תרמודינמי תאור חלקיות ות א-כמויות עירבוב של התרמודינמיקה ב- הכימי של נוזלים הפוטנציאל ג- של תמיסות תכונות נוזליות א-תערובות קוליגטיביות תכונות ב- אקטיביות של ממס אקטיביות א- של מומס אקטיביות ב- של תמיסות רגילות אקטיביות ג- חלקי הערות: של המרכיבים בתמיסה משתנה עם החלקי ה סביבה" וה"סביבה וה מאחר הכמויות של שני המרכיבים (יחס ההרכב כל סוג מולקולה משתנה של זה משפיע על הכוחות הפועלים בין מולקולות, כךךךך שינוי התערובת משתנות עם שינוי של התרמודינמיות שהתכונות ההרכב חלקי: V V,T,n'.1..3 1
1 7 הערות: חלקי n ששאר מרכיבי מסמן לא השתנו התמיסה,T,n' של חומר החלקי ה שיפוע שינוי התערובת הוא תוספת ממרכיב עם של מרכיב החלקי ה אם הכולל קטן שלילי מוסיפים חומר חלקי חלקי: של הסימן חיובי תמיד יכול להיות שלילי חלקי דוגמא: של ריכוז אפסי הוא: בגבול MgSO 4 של החלקי ה -1.4 cm 3 /mol כלומר: גדול של מים מקטינה את ל MgSO 4 של מול תוספת הכולל של התערובת ב ב: 1.4- cm 3 הסבר: האירגון שובר" אתתתת "שובר המלח כי קורית התכווצות צפוף לאירגון הפתוח של מולקולות המים וגורם המרחבי של התערובת יותר V V חלקי חומר מכל מרכיב: (בתוספת הכולל שינוי אנרגית גיבס ת חלק ית גיבס הת של מרכיב בתערובת מוגדרת: אנרגית,T,n' V dv,t,n V dn+,t,n dn V dn + V dn 11 אזי: הרכב (הרכב היחסי של כל מרכיב ידוע ונשמר אם זו מזוהה עם אנרגיה מרכיב של הכימי הפוטנציאל הכימי של מרכיב הפוטנציאל הוא השיפוע של שינוי בתערובת גיבס הכוללת עם אנרגית הלחץ, מרכיב תוספת והכמות של שאר הטמפרטורה נשארים ללא שינוי המרכיבים 8 n n V V + + dn Vdn V dn V dn V V n + V n n n 1 חלקי חלקי: חישוב את הפונקציה למצוא למדוד את תלות בהרכב, ניתן תלות זו ולגזור אותה כדי למצוא את השיפוע המייצגת כל הרכב רצוי עבור דוגמא: גדול של תמיסת אתנול ב ב- נתון ע ע"יייי מים 1 kg המכיל 5 o C הפונקציה: של האתנול החלקי ה מגזירת הפונקציה: מתקבל 54.67 x.36b+ 3x.3b המשוואה היסודית של תרמודינמיקה כימית בינרית: (בתמיסה גיבס הכוללת אנרגית n + n הפוטנציאל הכימי של מרכיב בתערובת הוא תרומתו כלומר גיבס הכוללת של התערובת לאנרגית גיבס תלויה בהרכב, אנרגית ובטמפרטורה של בלחץ ולכן שינוי באנרגיה תלוי בשינוי של כל גורם המערכת כימית: תרמודינמיקה היסודית של המשוואה d Vd SdT + dn+ dn+... 9 V [ ml ] 1.93+ 54.67b.36b + V Ethnol ml V [ ml ] mol b,t,n w 3.3b
16 עבודה שאינה התפשטות ("נוספת" ולחץ קבועים נקבל: בטמפרטורה בעבר שבתנאים אלו: ראינו כלומר: 13 d dn+ dn+... ddw dd,mx dwdd,mx dn+ dn+... לנבוע משינוי יכולה התפשטות (שאינה הנוספת העבודה של המערכת הרכב החשמלית שהתא מבצע העבודה אלקטרוכימי בתא למשל משינוי הרכב התמיסה מהמגיבים אל התוצרים נובעת משוואת גיבס-דוהם בינרית: (בתמיסה גיבס הכוללת אנרגית שינוי באנרגית גיבס יהיה: ולכן מצאנו שבלחץ וטמפרטורה קבועים: אבל כלומר: n + n d n d + dn + n d + dn d dn + dn n d + nd 17 המשמעות הרחבה של הפוטנציאל הכימי כללי: באופן באנרגיה הפנימית יהיה: השינוי ב ואנטרופיה קבועים: ולכן משוואת גיבס-דוהם דוהם: גיבס-דוהם משוואת כללי באופן של משוואה זו היא ש הפוטנציאל הכימי של המשמעות אחד בתערובת משתנה אזי הפוטנציאל הכימי של מרכיב המרכיבים משתנה באופן יחסי שאר בינארית: בתערובת n d n זו נכונה לכל הגדלים מסקנה החלקיים הים d d n U+ V TS du dv Vd+ SdT + TdS+ d 14 H U V+ TS+ dv Vd+ SdT + TdS+ (Vd SdT + dn + dn +... dv + TdS + dn+ dn+... du dn + dn U S V,,n' 18 המשמעות הרחבה של הפוטנציאל הכימי U S V,,n' הכימי מסמן לא רק את השינוי באנרגית הפוטנציאל של המערכת אלא גם את השינוי באנרגיה גיבס כי בתנאים שונים (אם הפנימית דומה ניתן להראות ש ש: באופן H S,,n' V,T,n' התרמודינמיות את התלות של כל התכונות מראה בהרכב האקסטנסיביות:,H,U ו- 15 התרמודינמיקה של ערבו ב אנרגית גיבס בהרכב היא: תלות בינארית בתמיסה וטמפרטורה קבועים אנרגית גיבס שואפת בלחץ למינימום לאיפיון התרמודינמיקה בנטייה זו כדי ליישם את נשתמש בערבוב שני חומרים שונים למשל בהרכב, ספונטני שינוי דוגמא: n + n שני גזים שונים מוכנסים למיכל קורה ערבוב להיות קשור לירידה באנרגית גיבס החייב ספונטני 3
אנרגית גיבס בערבוב שישנם שני גזים אידיאליים בכמויות נניח ולחץ T במיכלים שונים בטמפרטורה הנתונים n ו- 19 n הטהור": "הטהור ערכו הוא הכימי של גז בלחץ הפוטנציאל בעבר: (שקיבלנו היחס ומתקיים m אנרגית גיבס בערבוב לחץ חלקי ובהגדרת n x n נשתמש בחוק דלתון כעת ונקבל: x / עבור n ( x ln x + x ln x ולכן קטן מ מ- 1 תמיד שבר שלילי תמיד ה ה- ln ערך גיבס לערבוב, אנרגית לכן תמיד שלילית תהיה גזים אידיאלים תמיד כלומר ספונטנית מתערבבים גיבס לערבוב יחסית אנרגית אך בלתי תלויה בלחץ לטמפרטורה + ln o הכימי הסטנדרטי של גז טהור ב ב- 1 br הפוטנציאל - o 3 אנרגית גיבס בערבוב גיבס ההתחלתית הכוללת של המערכת היא: אנרגית ונקבל: / הסימון ע"י בלחץ היחסי ע נשתמש br היא שימוש בגודל חסר יחידות במקום המשמעות חישוב אנרגית גיבס לערב וב את אנרגית גיבס לערבוב נחשב של התנהגות אידיאלית: בהנחה לחץ אזי הוא לחץ ה ה- N אם משוואת הגזים לפי הוא אוא 3 T5 o C H i 3mol( ( H + ln 3 + 1mol( ( N + ln החלקי של כל גז יורד למחצית ערכו המקורי ב הלחץ (1/, 3/ לאחר הסרת המחיצה לצורך ערבוב הכפול 3mol ( H 3 + ln + 1mol f ( N + ln initil n + n n + l + n + ln o o initil n( + ln + n( + ln 4 אנרגית גיבס בערבוב שוב: (שוב גיבס לפני ערבוב אנרגית initil n( + ln + n( + ערבוב אנרגית גיבס הסופית הכוללת של המערכת לאחר היא: + עבורם ו- לחצים חלקיים (עם finl n( + ln + n( + גיבס לערבוב תהיה: אנרגית חישוב אנרגית גיבס לערב וב את אנרגית גיבס לערבוב מהפרש הגדלים: נחשב 3 3mol ln 1mol ln 3 + ( ln 1mol( ln 3mol 4mol ( ln 6.9kJ זה נכללות תרומת הערבוב ותרומת שינוי הלחץ של בחישוב גז כל התחלתיים (ים לחזור על החישוב בלחץ קבוע ניתן נסו (נסו את תרומת הערבוב לבד: 5.6- kj ולקבל שונים finl initil n ln + 1 ln ln n ln 4
סיכום מושגים חלקי לחץ חלקי חלקית ת גיבס אנרגיית כימית תרמודינמיקה היסודית של המשוואה הרחבה של ה פוטנציאל הכימי המשמעות גיבס-דוהם משוואת ערבוב של תרמודינמיקה גיבס בערבוב אנרגיית של ערבוב אנטרופיה של ערבוב אנתלפיה הפוטנציאלים הכימיים של נוזלים לאפיין את תכונות שיווי המשקל של תערובות ננסה מעקב אחר שינוי אנרגית גיבס עם ההרכב ע"י ע נוזלים לחשב גודל זה משתמשים בעובדה שבשיווי משקל כדי הכימי של חומר במצב גזי זהה לפוטנציאל הפוטנציאל שלו בפזה הנוזלית הכימי 8 5 9 אנטרופיה של ערבוב מאנרגית גיבס לערבוב: הערבוב אנטרופית נחשב ערך ולכן קטן מ מ- 1 תמיד שבר שלילי וערך האנטרופיה תמיד ה- ln לכל הרכב חיובי זו צפויה מערבבים שני תוצאה ואי הסדר עולה גזים חומר טהור ב ב- נסמן תמיסות אידיאליות הכימיים של גז ונוזל הפוטנציאלים זהים: מ בששש""""ש ( l + ln יש מומס בתמיסה אזי עבור אם : חומר ( l + ln : את נחשב ( l ( l (ln ln ln S T 6,n ( f i S S f Si T S T,n,n,n nr( x ln x + x ln x,n T,n,n אנתלפיה של ערבוב את אנתלפית הערבוב בלחץ וטמפרטורה קבועים: נחשב חוק ותמיסות אידיאליות ניסיוניות על נוזלים בעלי מבנה דומה הראו מדידות בין לחץ האדים החלקי של כל מרכיב בתמיסה שהיחס המולי האדים שלו כנוזל טהור שווה בקירוב לשבר ולחץ : בתערובת הנוזלית שלו x H T S H + T S n( x ln x + x ln x T [nr( x ln x + x ln x ] H H + T S תוצאה צפויה עבור ערבוב שני גזים ללא אינטראקציות זוהי 3 183-191 7 מעליית נובע ספונטני לערבוב המניע הכח כלללל אינה משתנה הסביבה אנטרופית שכן המערכת אנטרופית 5
34 חוק ותמיסות אידיאליות להשתמש במשוואה זו ניתן תמיסות אידיאליות להגדרת ממנה נובע חוק ואז זו עדיפה שכן היא הגדרה מניחה שהגז אידיאלי אינה 31 + ln x הרכב נקראות לכל המקיימות את חוק תמיסות אידיאליות תמיסות אידיאלית מתקיים: בתמיסה חוק - תמיסות אידיאליות דלילות אידיאליות הממס והמומס מקיימים את חוק בתמיסות האדים לחץ ניסיונית שבתמיסות אמיתיות בריכוז נמוך, נמצא קבוע הפרופורציה אולם שלו, המולי המומס יחסי לשבר של לחץ האדים של החומר הטהור אינו : x k k x ניסיוני בעל ממדי לחץ קבוע המומס של המולי השבר שבהן המומס מקיים את תמיסות את והממס אידיאליות-דלילות אידיאליות תמיסות נקראות 1775-1836 סטיות מחוק מסוימות סוטות באופן משמעותי מחוק תמיסות במקרים אלו חוק גם כלל מתקיים בקירוב עבור בדרך במצב כמעט טהור הממס קרוב טוב הוא חוק לכן הממס בתמיסות דלילות עבור אינטרפרטציה מולקולרית בין התנהגות המומס והממס בריכוזים נמוכים ההבדל מכך נובע בהתאמה ו בחוקי (המתבטא סביבה רואות" "רואות דלילה מולקולות הממס שבתמיסה סביבה "רואות למצב טהור ומולקולות המומס הדומה של מולקולות הממס שונה הממס מתנהג כנוזל טהור לכן והמומס מתנהג באופן בקירוב שונה מולקולות הממס והמומס חו קוק ח יקיים גם המומס את דומות 35 3 אינטרפרטציה מולקולרית קצבי המעבר של מתוך להבין את חוק ניתן בין התמיסה והגז: מולקולות אידיאלית קצב האידוי יחסי למספר המולקולות בתמיסה השטח ולכן מתקיים: בפני האידוי kx קצה פרופורציה קבוע k העיבוי פרופורציוני לריכוזן קצב היחסי ללחץ החלקי: בגז העיבוי k קצב הקצבים שווים: מ בששש""""ש דוגמא ליישום החוקים 36 33 k kx (k/k x ולכן: k/k x 1 טהור בנוזל נקבל את חוק מהצבה : x 6
4 תערובות נוזליות - תמיסות אידיאליות גיבס הכוללת לערבוב שני נוזלים היוצרים אנרגית אידיאלית מחושבת בדומה לחישוב עבור גזים: תמיסה : הערבוב ולפי חוק לאחר האנרגיה לערבוב יהיה: (n n x הפרש finl initil n( x lnx+ x lnx n n + n בגז: (כמו האנטרופיה והאנתלפיה לערבוב יהיו הפרשי הגדלים ה"נוספים" תמיסות אמיתיות מבוטאות של התרמודינמיות התכונות ההפרש בין הגודל שהם נוספים, X, E גדלים ידי על והגודל המחושב עבור תמיסה אידיאלית הנמדד :S E הנוספת האנטרופיה S E S S idel זו שחישבנו קודם היא S idel ו הנוספים שווים לגודל הנמדד שכן האנתלפיה המחושב לתמיסה אידיאלית הוא אפס ערכם הערכים הנוספים הוא מדד לסטייה מאידיאליות גודל 37 n + n initil finl n( + ln x + n( + ln x S nr( x lnx x lnx H + 41 38 תמיסות אידיאליות דומות לאלו שהתקבלו עבור המסקנות גזים: אנטרופית לערבוב הוא גידול המניע הכח המולקולות מתערבבות המערכת הערבוב היא אפס אנתלפית שינוי אנרגית גיבס והאנטרופיה סימני הם כמו עבור גז לערבוב הערה: אידיאלית מקיימת חוק תמיסה מגז אידיאלי שבו אין אינטראקציות ושונה המולקולות בין תמיסות רגילות S E אולם H E תמיסות שבהן הן רגילות תמיסות תמיסות שבהן שני סוגי מולקולות שהאינטראקציות למשל שונות ביניהם E H nβx x β w :benzene/cyclohexne דוגמא ל ל- ו- ביחס מדד לאנרגית האינטראקציה הוא w n( x lnx + x lnx + βx x שבו:,< אכסותרמי תהליך <-- β< אנדותרמי תהליך <-- β> לשתי פזות הפרדה <-- β> 4 תמיסות אמיתיות אמיתיות סוטות מהמסקנות שקיבלנו: תמיסות אידיאלית יש אינטראקציות אולם האינטראקציות בתמיסה דומות בתערובת - בין המרכיבים השונים הממוצעות טהורות בתמיסות - ו- - הממוצעות לאינטראקציות אמיתיות האינטראקציות יכולות להיות שונות בתמיסות בשינוי אנתלפיה ומלוות ירידת אנטרופיה עקב עלייה בסדר ארגון תתכן מסודר יותר עקב הערבוב המולקולות גיבס יכולה להיות חיובית אם האנתלפיה גדלה אנרגית או האנטרופיה שלילית משמעותית כזה תהיה הפרדה ספונטנית של הנוזלים במקרה גם הפרדה חלקית לפזה מעורבת ופזה טהורה תתכן לערבב בתחום הרכבים מוגבל (ניתן חלקי לחץ חלקי סיכום מושגים חלקית ת גיבס אנרגיית כימית תרמודינמיקה היסודית של המשוואה הרחבה של ה פוטנציאל הכימי המשמעות גיבס-דוהם משוואת ערבוב של תרמודינמיקה גיבס בערבוב אנרגיית של ערבוב אנטרופיה של ערבוב אנתלפיה כימיים של נוזלים פוטנציאלים דלילות (+דלילות אידיאליות תמיסות וחוק נוספים ותמיסות רגילות גדלים אמיתיות, תמיסות 39 7
תכונות קוליגטיביות התלויות רק במספר חלקיקי המומס ולא תכונות בזהותם: טמפרטורת הרתיחה עקב הוספת המומס העלאת טמפרטורת הקפיאה עקב הוספת המומס ירידת הלחץ האוסמוטי תופעת הנחות: אינו נדיף ולכן אינו תורם לאדים המומס (ניתן אינו מומס בתמיסה מוצקה ומופרד ממנה המומס שהמסקנות שנקבל תקפות גם ללא הנחה זו להראות החישוב מסובך יותר אולם הוכחה ( g ( l + 46 ln x ln x ln( 1 x ( g ( l v ln( 1 x ב ב: נשתמש v vh T v S ונקבל: vh vs ln( 1 x T שינוי טמפרטורה: אין T T,x עבור v H v S v H v S ln( 1 R R 43 47 44 תכונות קוליגטיביות מירידת נובעות הקוליגטיביות התכונות הכימי עקב הוספת המומס: הפוטנציאל דני פורת - כימיה פיסיקלית 69167-4 ln x < אינו משפיע על הגז או המוצק המומס הסבר: + ln x < מגדיל את אי הסדר בנוזל המומס את האנטרופיה שלו ולכן הנטייה כלומר קטנה וטמפרטורת הרתיחה עולה לאידוי באי הסדר מעכבת את הקפיאה העלייה מסודר יותר למצב הוכחה v H v S v H S v vh 1 1 ln( 1 ln( 1 x R R R T T :ln(1-x -x ולכן x <<1 תמיסה דלילה שבה מניחים v H 1 1 x R T T :T T עבור v v x וקיבלנו: 1 1 T T T T T TT T T Kx H 1 R T K H v 1 T H T R T 48 העלייה בטמפרטורת הרתיחה בה: בטמפ' T שיווי משקל בין הגז לנוזל ב ב- 1 tm ייווצר - מומס, ממס מקבלים שמכאן הבא (בשקף נראה בטמפרטורת הרתיחה: עלייה 45 ( g ( l + T ln x (T + T T x Kx vh K H v זו אינה תלויה בזהות המומס ולכן עליית נקודת משוואה קוליגטיבית היא תכונה הרתיחה טראוטון קוק (חוק ח קטנה אולם ( v H תלות בתכונות הממס יש הירידה בטמפרטורת הקיפאון משקל בין מוצק טהור שיווי יווצר הקיפאון בנקודת :x - נוזלית עם מומס בריכוז לתערובת ( s ( l + ln x - מומס, ממס נוזל: גז-נוזל דומה למעבר גז התוצאה T T K' (T T x K' H משוואה זו אינה תלויה בזהות המומס ולכן ירידת גם קוליגטיבית קיפאון היא תכונה נקודת 8
5 - מומס, ממס מסיסות 49 ( l ( l + ln x ניתן לטפל בה בדרך דומה אך קוליגטיבית זו אינה תכונה נמס בממס עד לרוויה שהיא תכונת שיווי משקל בין המומס מוצק (מוצק בממס והמומס הלא מומס המומס הכימי בין הפזות בפוטנציאל שיוויון יש לכן ( s ( ln( x ( s ( l + l ln x דומה לחישוב הקודם: באופן הפוכה אוסמוזה אוסמוזה אוסמוזה H S T 53 מסיסות בכל מעבר (כמו,T ההתכה של המומס בנקודת להוסיפו באגף ימין: וניתן / ולכן בש"ממממ פזה כלומר: H S H S ln( x + + R R ונכשלת אידיאליות (אידיאליות מקורבת המשוואה התלות בסוג הממס בתיאור 5 H 1 1 ln( x R T T H H + תלות המסיסות בטמפרטורה זוהי התכה גבוהה טמפרטורת עם מומסים מסיסות בעלי הם התכה גבוהה ואנתלפית רגילים בתנאים נמוכה לחץ אוסמוטי זה ניתן למדוד בקלות בהתקן הלחץ האוסמוטי את משקל מושג הלחץ שיווי ההידרוסטטי האוסמוטי משתווה ללחץ במתקן זה היא לקחת הבעיה את דילול התמיסה עקב בחשבון הממס כניסת H/ 54 אוסמוזה ממס טהור אל תמיסה של ספונטני מעבר היא אוסמוזה למחצה חדירה קרום (קרום ממברנה דרך לממס אך לא למומס חדירה הממברנה הלחץ שיש הוא אוסמוטי לחץ על התמיסה כדי לעצור להפעיל מעבר הממס את משקל מושג הפוטנציאל שיווי הממברנה משתווה בשני צידי הכימי דוגמאות: נוזלים דרך קרום התא מעבר דיאליזה אוסמומטריה האוסמוטי מדידת הלחץ ע"י המסה הת ע (קביעת (vn t t Hoff משואת ואן ט'-הוף השיוויון מתבסס על באוסמוזה התרמודינמי הטיפול שיווי במצב הממברנה הכימי משני צידי בפוטנציאל משקל על ניתן דלילות הלחץ האוסמוטי, Π, בתמיסות לכן, בספר (הוכחה הוף: ט'-הוף ואן ט משוואת ידי n [ ] V Π [ ] n V המומס של ה הריכוז הוא - n /V 51 9
(vn t t Hoff משואת ואן ט'-הוף של ת האוסמוזה משמש למדידת מסה אפקט מקרו-מולקולות מקרו שמשוואת אלו אינן אידיאליות ולכן מניחים ש תמיסות ויריאלי": "כמו האיבר הראשון בפיתוח היא ט'-הוף ט ואן האוסמוטי הויריאלי המקדם נקרא: המקדם אקטיביות של תמיסה המשוואות כדי לטפל את להתאים" "להתאים דרכים נחפש מינימליים תיקונים ע"י מהתנהגות אידיאלית ע בסטיות מאפשרת לשמור על צורת המשוואות כמעט האקטיביות שינוי ללא בעבר עבור תמיסה אמיתית או אידיאלית: מצאנו + ln + ln x נכתוב: התמיסה אינה מקיימת את חוק אפקטיבי שבר מעין, של האקטיביות היא 58 + ln מתקבלת ממדידת לחץ האדים האקטיביות Π 55 [ ] { 1+ [ ] + C [C ] +...} שימוש באוסמומטריה לחישוב מסה ת הוא: ב- 98 o C בציקלוהקסאן PVC האוסמוטי של הלחץ דוגמא KNO 3 (q.5 M ב- האדים של תמיסה מימית של לחץ הוא: 749.7 Torr 1 o C של מים בתמיסה זו בטמפרטורה זו היא: האקטיביות 749.7 Torr.9864 76. Torr c [g/l] h [cm] 1..8..71 Πρgh[],[]c/M,ρ.98 g/cm 3 h c 3..1 ρgm 4. 5.1 c 1+ +... M + c+... ρgm gm ρ 5. 8. 59 56 57 אוסמומטריה בפזה גזית תמיסה מונחת על טיפת וטיפת ממס טהור אחד תרמיסטור שני תרמיסטור עלללל הטיפות בסביבה של אדי שתי הממס האדים של התמיסה נמוך לחץ של הממס הטהור ולכן קצב מזה סביבה גדול יותר וחום רב העיבוי משתחרר בה ומעלה את יותר שלה הטמפרטורה הטמפרטורות בין הטיפות הפרש עבור ריכוזים שונים ומחושב נמדד אפס לריכוז כיול עם דגם בעל מסה לאחר ניתן לקבל את ידועה ת הת של הדגם המסה הטמפרטורות מהפרשי מקדם האקטיביות גובר בדיוק התמיסות מקיימות את חוק כל המומס שואף לאפס ריכוז מקיימת: האקטיביות לכן, x 1 x האקטיביות, γ ע"יייי: מקדם להגדיר את ניתן γ x γ 1 x 1 טמפרטורה ולחץ הפוטנציאל הכימי של הממס: בכל + ln x + lnγ הסטנדרטי של הממס מתקבל ב ב- 1 br המצב 6 x 1 1
64 האקטיביות של המומס בהגדרת מקדמי אקטיביות ומצבים סטנדרטיים הבעיה מומסים היא שהם מתקרבים להתנהגות דלילה- עבור קוק (חוק ח אידיאלית טהור (מומס x 1 ולא x כיצד לבסס הגדרות עבור מומס המקיים את נראה ואז נטפל בסטיות במדויק האקטיביות של תמיסות רגילות בספר: (הוכחה שעבור תמיסות אמיתיות מתקיים הנחנו בספר (הוכחה מרגולס: משוואות ניתן לקבל את מכאן ע"יייי: משוואות אלו נכתוב את האקטיביות של בעזרת : דומה עבור ובאופן n( x ln x + x ln x + βx lnγ β x γ x γ x e β lnγ β x x x β ( 1 x x e βx β ( 1 x x xe xe w β 61 65 תמיסות דלילות-אידיאליות הוא: את חוק המקיים האדים של מומס לחץ K x K - ניסיוני קבוע הוא: הכימי של הפוטנציאל את המאפיינים לשלב שני האברים הראשונים, ניתן כימי סטנדרטי חדש: פוטנציאל ולהגדיר בלבד, המומס האקטיביות של תמיסות אמיתיות : את הביטוי להגדרת נציב β( 1 x w ( xe β את חוק מקבלים β אנדותרמי ערבוב מקבלים β> חלשה בין מומס לממס ואינטראקציה לחץ אדים גבוה עם (-<-,- מאידיאלי אכסותרמי ערבוב מקבלים β< חזקה בין מומס לממס ואינטראקציה לחץ אדים נמוך עם (->-,- מאידיאלי הקווים שואפים לליניאריות כל x 1 עם חוק ומתלכדים β 6 K + ln + ln + ln x K + ln + ln x 66 מומסים אמיתיים כלומר אידיאלית, דלילה-אידיאלית נבדוק סטיות מתמיסה כעת של המומס, : אקטיביות ונגדיר מחוק הסטנדרטי נשאר ללא שינוי וכל הסטיות נכללות המצב בקבוע 63 לכל טמפרטורה המתאים אקטיביות מקדם שוב נגדיר ולחץ, ע"יייי: γ + ln K γ x x x γ 1 x המומס מאידיאליות נעלמות בריכוז שואף לאפס סטיות האקטיביות של תמיסות אמיתיות : את הביטוי להגדרת נציב ( x β( 1 x e :x <<1 ( x e β : ביטוי לחוק זהו K e β שונה K יש מומס-ממס מערכת מומס לכל מהיחס: K/P β לקבל את ניתן 11
תרמודינמיקה.1 הגזים א-תכונות סילבוס קורס ומנגנונים מושגים הראשון של התרמודינמיקה: החוק ב- ומנגנונים מושגים והשלישי: השני החוק ג- פזות ד-דיאגרמת משקל כימי ה-שיווי קינטיקה. ראקציות כימיות א-קצב וקטליזות ב-מנגנונים 67 1