Пусть состояние закрытой системы отражается точкой О, а общее ко-личество обоих веществ – no 0 = 2 моля.
Какие фазы присутствуют в этом состоянии в системе, какие они по со-ставу и по количеству обоих веществ?
Сколько молей и какого вещества надо добавить, чтобы осталась только одна жидкая фаза?
Решение
а) Общая молярная доля вещества 2 в исходной системе – Х o 2 = 0,35 (абсцисса точки О).
б) При этом в системе присутствуют
- газовая фаза, где содержание вещества 2 – ниже: Х’2 = 0,25,
- и жидкая фаза, в которой содержание этого вещества - Х2 = 0,7.
Очевидно, вещество 2 – менее летучее (о чём свидетельствует и более высокая температура кипения).
в) Общее количество веществ в каждой фазе находим по правилу рычага (9.9):
n ж / n г = ОК’ / ОК = 0,1 : 0,35 ≈ 0,29, (II.41)
откуда
n ж + n г = 1,29 n г = 2 моля, nг ≈ 1,55 моля, nж ≈ 0,45 моля (II.42)
 |
г) Чтобы в системе присутствовала только жидкая фаза, надо перевести систему в точку К путём добавления вещества 2 в количестве Δ n 2. Вычисление этой величины таково:
 |
откуда
РАЗДЕЛ 3.
РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
И ЭЛЕКТРОХИМИЯ
Глава 11. РАСТВОРЫ СЛАБЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
Классификация электролитов
1. а)Электролиты — это вещества, которые при взаимодействии с растворителем образуют ионы, что придает раствору способность проводить электрический ток.
б) Электролиты делят на сильные и слабые.
I. В случае сильных электролитов реакция образования ионов является необратимой, например:
 |
II . В случае же слабых электролитов эта реакция — обратимая, и для нее
существует константа равновесия. Например, для уксусной кислоты имеем:
 |
 |
Константа диссоциации записана через равновесные концентрации. Но более
правильно, как нам известно (п. 8.10), записывать ее через равновесные активности:
2. Электролиты подразделяются на кислоты и основания. Условимся придерживаться представления Бренстеда–Лоури.
а) Кислота — это донор протона; отдавая протон (в реакции диссоциации),
она переходит в сопряженное основание, а основание — это акцептор протона;
связывая протон, основание превращается в сопряженную кислоту.
 |
Схематично это выглядит так:
б) Для кислот приведенная запись очевидна. А для оснований возможны две
ситуации:
 |
I . действительное присоединение протона, например:
 |
II. диссоциация гидроксил–иона:
Во втором случае, с учетом реакции ассоциации гидроксила с протоном,
получается суммарная реакция, в которой основание, согласно данному выше определению, формально связывает протон (после чего отщепляется вода; но дегидратация уже не меняет кислотно–основного состояния вещества).
 |
в) Следовательно, и для слабых кислот, и для слабых оснований можно записать единое уравнение:
Заряды RH и R не указываются, т.к. для разных веществ они могут быть различными.
 |
3. а) Кислотно–основные свойства и у слабых кислот, и у слабых оснований можно характеризовать константой кислотности (что мы уже видели на примере уксусной кислоты (11.2,б-в)):
 |
б) Но для оснований часто пользуются также константами основности К b , например:
 |
в) Какова связь Kb с Ka? Для той же кислотно–основной пары, аналогично
(11.5, в), можно записать:
(Концентрация воды в процессе подобных реакций практически не меняется;
поэтому ее при расчете констант Ka не учитывают). Нетрудно видеть, что
 |
где Kw— ионное произведение воды. Отсюда следуют два вывода.
I . Во-первых, поскольку постоянны величины Kb и Ka, то постоянно (при данной температуре) и произведение концентраций (активностей) протонов и гидроксилов.
II . Во-вторых, это произведение позволяет рассчитать любую из констант Kb и Ka, если известно значение другой из них.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 221.
