Ако добавите трети компонент към две несмесващи се течности, който е разтворим в двете течности, той ще бъде разпределен между тях в определено количествено съотношение. Това съотношение е постоянно количество и се нарича термодинамичен коефициент на разпределение K:
В равновесие, хим. Потенциалът на третата течност в 2 фази ще бъде същият
Химическият потенциал зависи от активността на третия компонент в разтвора.
μ 3 = μ º 3 + RT ln a 3
μ º (I) 3 + RT ln a (I) 3 = μ º (II) 3 + RT ln a (II) 3
,
където 
- равновесна концентрация на разпределени вещества както в първата, така и във втората течна фаза.
Уравнението се нарича закон на разпределението на Нернст: разпределението на всяко от разтворените вещества между двете фази се определя от коефициента на разпределение, чиято стойност не зависи от наличието на други вещества.
Coef. разпределението се променя с промяна на конц. Разпределено нещо в 2 равновесни течни фази.
Важна последица от този закон е извличането, т.е. екстракция на ve-va от разтвора с подходящ разтворител, който не се смесва с друг компонент на разтвора. Множество вещества могат да бъдат разделени чрез екстракция. За да се увеличи пълнотата на екстракцията на нещо от водния слой с органичен разтворител, екстракцията се извършва последователно на малки порции от екстрагента (υ), докато колкото по -голям е броят на последователните етапи на екстракция (n), по -голяма пълнота на екстракцията със същото количество екстрагент.
където V 1 е обемът на екстрахирания разтвор; V 2 е обемът на екстрагента; m 0 - масата на компонента в изходната смес и след първата екстракция, m 1 остана;
След n екстракции първият разтвор ще съдържа вещества 
При екстрахиране с един общ обем, равен на nV 2, масата на веществото, което ще остане в екстрахирания разтвор съгласно уравнение. 
От Ur-th следва, че екстракцията е n пъти по-ефективна от извършването на една екстракция със същия общ обем екстрагент.
19.Диаграма на стопяемост на двукомпонентни системи.
Диаграмата на стопяване изразява зависимостта на температурите на топене на смесите от техния състав. Специален случай на диаграми на топимост са диаграмите на разтворимостта, които представляват зависимостта на разтворимостта на твърдите вещества в течност от температурата.
Състоянието на двукомпонентната система. определя се от 3 параметъра (температура, налягане и концентрация на един от компонентите)
Системи без образуване на химични съединения
I - течна стопилка (C = 2 - 1 + 1 = 2);
II - течна стопилка и кристали от набор А (С =
III - течна стопилка и кристали
Компонент B (C = 2 - 2 + 1 = 1);
IV - кристали А и В (С = 2-2 + 1 = 1);
Линията aEb се нарича линия liquidus- състави от течни стопилки, когато се охладят до дадена температура, кристализацията на чист компонент А или В започва от стопилката.
CED ред по ред solidusпод него течността не може да съществува.
Извиква се точка Е евтектическа точка- той съответства на стопилка, която е едновременно в равновесие с кристалите на компонент А и В. Тази стопилка се нарича евтектична и сместа от утаяващи се кристали при T e евтектичен ... Евтектика кристализира при постоянна температура - система условное инвариантна, защото с промяна в налягането се променят както точката на топене, така и съставът на евтектиката. По време на кристализацията на евтектиката съставът на течната стопилка се различава от състава на всяка от твърдите фази в равновесие с нея.
20(1).Диаграми на топене на системи с конгруентно и несъвместимо топящи се съединения.
Ако компоненти А и В могат да образуват твърдо вещество. хим. топилно съединение АВ без разлагане,тези. съгласувано, след това на фазовата диаграма кривата на ликвидуса образува максимуми в точка С, когато съставът на кристалната фаза съвпада със състава на течността. фаза. От двете страни на точка C има евтектики E и E 1. Ако съставът на системата е между чистия компонент А и химичното съединение АВ, тогава при евтектичната температура Т Е, стопилката на състава при Е съжителства с кристали А и АВ. Ако съставът на системата лежи между хим. съединител АВ и компонент В, след това при Т Е1 стопилката на състава при Е1 съществува съвместно с кристали АВ и В. разглежданата диаграма на състоянието е комбинация от 2 диаграми на състоянието с евтектиката A - AB и AB - B.
Процесът на охлаждане на стопилката, посочен в точка М. При този състав броят на независимите компютри = 1, от системата може да се образува само от един химикал. съединител AB. При T C кристалите AB (Ф = 2) и броят на стъпките се утаяват от стопилката. Безплатно C = 1-2 + 1 = 0, т.е. системата е променлива и кристализира при постоянна температура.
Химия. Съединенията при достигане на определена температура започват да се топят, разлагайки се на кристална и течна фаза, чиито състави не съвпадат. Ако компоненти А и В образуват твърдо химично съединение АВ, топят се с разлагане,тези. несъответстващ, тогава AB е стабилен само под T C. При най-малкото t-ry това твърдо съединение се разлага и се образуват 2 фази: кристали В и стопилка от състав в(точка В) При охлаждане на стопилката от състав М в точката 0ще започнат да се утаяват кристали на компонент В. В температурния диапазон от 0преди b 0 sist. явл. 2-фазен и едно-вариант: C = 2-2 + 1 = 1. В точката b 0при ТС започва и продължава кристализацията на съединение АВ, чийто състав съответства на в 2(том D). В равновесие има 3 фази: стопилка, кристали AB и B. C = 2-3 + 1 = 0 - постоянството на T C, съставът на разтвора y (t. C) и съставът на химикала. съединения при 2 (точка D).
Така че съставът на стопилката не се променя, едновременно с кристализацията на АВ, предварително утаените кристали на В трябва да се разтворят, като запазва съединението на компонент В постоянно в стопилката. Име на Т. перитектика (преходно), T C - перитектична температура.В този момент стопилката и 2 твърди вещества са в равновесие. фаза, но се различава от евтектиката, (където 2 телевизионни фази изпадат едновременно) един телевизор. фазата отпада, а другата се разтваря. На кривата на охлаждане се наблюдава хоризонтален участък (bb ').
Процес на охлаждане в точката b 0завършва с разтварянето на всички предварително утаени кристали на В. Остава двуфазна система, състояща се от стопилка и кристали на АВ. В този случай всяка температура съответства на определен състав на стопилката (CE). По-нататъшното охлаждане е описано чрез диаграма на състоянието A-AB с евтектика.
21. Диференциален термичен анализ (DTA)
DTA е определянето на връзката между точката на топене на дадено вещество и неговите свойства. Методът позволява да се изследва фазовият състав на Me системите, естествените минерали, да се установят тъмните граници на съществуването на много съединения (соли, полимери) , за определяне на топлините на фазовите трансформации, пренос на топлина, топлинен капацитет ...
Методът се основава на автоматично записване на термограми чрез диференциална термодвойка - криви ∆Т - Т, където ∆Т е температурната разлика между изпитваното вещество и стандарта, загрята или охладена при същите условия; T е температурата на пробата или времето за нагряване / охлаждане. Стандартът е вещество, което няма фазови трансформации в изследвания температурен диапазон.
Видът на термограмата на изследвания остров зависи от свойствата на самия остров (състав, структура, топлопроводимост, топлинен капацитет, дисперсност и др.) И от условията за вземане на термограмата (скорост на нагряване, пробата и в стандарта , свойства на стандарта, чувствителност във веригата на диференциалната термодвойка).
Ако термофизичните свойства на еталона и изследвания остров съвпадат и последният не претърпи никакви трансформации при нагряване, тогава ∆Т = 0 и термограмата от тях. прав изглед (1) - нулева линия;
Ако изследваното вещество се различава от стандарта по своите термофизични свойства, тогава термограмата (2) се отклонява от нулевата линия и се записва || оста на абсцисата или под ъгъл спрямо нея - базова линия.
Ако по време на нагряване в пробата се появи при K.-L. температурна фазова трансформация или хим. промяна с отделянето или поглъщането на топлина, тогава има ∆Т, пропорционално на количеството погълната / освободена топлина. Получената разлика в температурата се записва чрез отклонението на DTA кривата нагоре или надолу от базовата линия (3) - топлинен ефект.Според методологията отклонението е екзотермично, ↓ е ендотермичният ефект.
Екзотермични ефекти(с освобождаването на Q) може да бъде причинено от прехода от неравновесно състояние към равновесно състояние, например. преход от аморфно състояние в кристално.
Ендотермични ефекти(с абсорбция на Q) са свързани с фазови трансформации (топене, изпаряване, сублимация, полиморфни трансформации) или химични процеси (окисляване, разлагане, дехидратация, дисоциация и др.). Когато повечето вещества се нагряват, се наблюдават няколко трансформации, които се записват на DTA кривата при подходящи температури чрез топлинни ефекти, характерни за дадено вещество.
Според термограмата е възможно да се даде качествена характеристика на изследваното in-woo, да се определят температурите на фазовите трансформации или химичните процеси, да се измери топлинния ефект на процеса.
| T |
| ∆Т |
| а |
| б |
22.Концепции:
Специфична електрическа проводимост течности χ е електрическата проводимост на 1 cm 3 от разтвора, запълващ пространството между плоските електроди със същата, оч. голяма площ (в см 2), разположена на разстояние 1 см.
Зависи от естеството на електричеството и растежа, от концентрацията на разтвора, от T.
Когато връзката е слаба. избирам, χ ↓
Силен, когато е в условия. изберете, след това ↓.
При Т, χ.
Еквивалентна електрическа проводимост λ – това е електрическата проводимост на такъв обем (см 3) на разтвор, в който се съдържа 1 g-екв. разтворено вещество, а електродите са на разстояние 1 см един от друг. [cm 2 / g-eq * ом]
където φ - разреждане, [cm 3 / g -eq]
с - еквивалентна концентрация, [g -eq / l] K
В ↓ от условията на решението на избрания, λ;
- λ = max ще бъде в безкрайността. разреждане
Емпиричната формула на Kohlrausch:
λ = λ ∞ -А√с
Скорост на движение на йони (v i, u i са скоростите на движение A - и K +, съответно)се определя от силата, действаща върху йона, кат. е равен на произведението на йонния заряд и градиента на потенциала на полето, и коефициента R, характеризиращ съпротивлението на средата, в зависимост от Т, характера на йона и разтвора
z i е зарядът на йона; E / l - сила на полето, градиент на полето
Зависи от: природата на йони, E \ l, концентрация, температура, вискозитет на средата.
По същия начин за u i
Абсолютно. Скорост на движението . йони използва се при сравняване на йонните скорости, ако силата на полето = 1 V / cm
v = ez i / R (същото за u)
Йонна подвижност – броят на електроните, пренасяни от йона, е равен на произведението на абсолютната скорост на йони от числото на Фарадей.
Номер на превода йони от i-ти тип-съотношението на броя на electr-va q i (зависи от z i, конц., скоростта на движение в електрическо поле), пренесено. този тип йони към общия брой electr-va q се прехвърлят. всички видове йони в разтвор t i = q i / q.
Йонна сила на разтвора (йонна сила) се нарича полусборът от продуктите на състоянията на всеки йон на квадрат от броя на неговите заряди z (валентност), взети за всички йони на разтвора.
I = ½ ∑m i z i 2
където m i е моларност (мярка за концентрация)
Емпиричният закон за йонната сила:
Сряда йонния коефициент активност γ +/- yavl. универсална функция на йонна сила I p-ra, т.е. в разтвор с определена йонна сила, всички дисоцииращи вещества, наречени на. коефициенти на активност, които не зависят от естеството и концентрацията на дадено вещество, но зависят от броя и валентността на неговите йони.
23.Фактори, влияещи върху електропроводимостта на разтворите, скоростта на движение и подвижността на йони.
1. природата на йона
3. концентрация. (beats.e \ проводимост на графиката ae = f (s, mol \ l) - дъга; eq.e \ проводимост λ = c, g * eq \ l - плъзгач, вдлъбнат до 0, надолу.
4. температура (с нея се увеличават специфичната е / проводимост и границата на подвижност, за металите, и обратно)
5. вискозитет на средата
24. Извеждане на уравнението, свързващо еквивалентната електрическа проводимост с йонната подвижност.
И. 
- електропроводимост,
където ρ е електрическото съпротивление
l е разстоянието между електродите
χ -електрическа проводимост, [ом -1 см -1]
II. 
- еквивалентна електрическа проводимост, [cm 2 / (g-eq ohm)]
където c е еквивалентната концентрация, [g-eq / l]
III. I = I + + I - - количеството електричество, пренесено от йони през разтвора за 1 сек
- броят на катионите, преминали през напречното сечение за 1 сек
- сила на тока, тъй като всеки g-eq на йони носи съгласно закона на Фарадей
F = 96486 K ел-ва.
- скоростта на катионите,
където u е абсолютната подвижност на катиони, [cm 2 / sec * v]
Подобни формули за аниони (v, v ', c -, n -, I -)
Получаваме:
IV. 
- Законът на Ом
Заместваме в тази exp-та стойност на K от (I) и (II) и като приравняваме дясните страни на уравнения (III) и (IV), получаваме
Решавайки уравнението за λ, получаваме
за силни електролити, чиято дисоциация се счита за завършена, съотношението е 10 3 s i / s = 1
за слаб- 10 3 s i / s = α
В.Като се има предвид подвижността на катиони и аниони,
получаваме зададен израз за различни степени на дисоциация на електролити.
25. Основните положения на теорията за силните електролити
Дебай-Хюкел.
Тези идеи са формулирани под формата на идеята за наличието на йонна атмосфера около всеки йон на противоположно заредени йони. Плътността му е макс. близо до центъра, с разстояние от него ↓. На известно разстояние, което може да се счита за граница на йонната атмосфера. Броят на йони на всеки знак е един и същ. Теорията свързва термодинамичните sv-va разтвори на електролити с параметрите на йонната атмосфера. - неговия размер и плътност.
1. Електролитът в разтвора е напълно дисоцииран и концентрацията на йони се изчислява от аналитичната концентрация на електролита.
2. Разпределението на йони в йонната атмосфера се подчинява на класическото. статична, а самата йонна атмосфера се счита за непрекъсната среда.
3. От всички видове взаимодействия, като се отчита само електростатичното взаимодействие на йони. На разтворителя е отредена ролята на среда с определена диелектрична константа.
4. Диелектричната константа на разтвора се приема за равна на диелектричната константа на чистия разтворител.
5. От всички свойства на йони се взема предвид само зарядът.
26.Какво е йонна атмосфера, релаксация и електрофоретично инхибиране?
Йонна атмосфера
Ако психически изолирате един централен йон в разреден разтвор на силен електролит, тогава в близост до него ще се наблюдават йони от противоположния знак, отколкото йони със същия заряд. Такова статистическо разпределение на йони се установява под влияние на 2 фактора: 1) електростатични сили на привличане и отблъскване; 2) топлинно движение на йони. В резултат на това се установява известно междинно статистическо разпределение на йони около централния йон - йонна атмосфера.
Електрофоретично инхибиране. Когато към разтвора се приложи електрическо поле, централният йон и неговата йонна атмосфера, които имат противоположни заряди, се движат в противоположни посоки. Тъй като йони са хидратирани, движението на йони, движението на централния йон се случва в среда, движеща се към него. Следователно движещият се йон е под влияние на допълнителна забавяща сила, което води до намаляване на скоростта му.
Релаксиращо спиране . Йонната атмосфера има централна симетрия. Когато йон се движи в електрическо поле, се нарушава симетрията, която е свързана с разрушаването на атмосферата в едно положение на йона и образуването му в друго, ново. Този процес протича с крайна скорост във времето - време за релаксация.В резултат на това йонната атмосфера губи централната симетрия и зад движещия се йон винаги ще има известен излишък от заряд на противоположния знак. Получените сили на електрическо привличане ще забавят движението на йона.
Силите на релаксация и електрофоретични. спиране
¨ се определят от йонната сила на разтвора, естеството на разтворителя и температурата.
¨ с концентрацията на разтвора с постоянството на други условия
27. Какъв е ефектът от Wien? Какво представлява дисперсията на електропроводимостта?
Винен ефект
В постоянни електрически полета с достатъчно висок интензитет (10 4 -10 5 V / cm)
Йони се движат толкова бързо, че йонната атмосфера няма време да се образува, в резултат на което практически няма ефекти на забавяне и λ се стреми към λ ∞.
При слабите електролити ефектът на Виен също се причинява от изместване на дисоциативното равновесие в силно електрическо поле към образуването на йони.
Дисперсия на електрическата проводимост (честотен ефект) . С увеличаване на честотата на променливия ток над определена стойност се наблюдава увеличение на електрическата проводимост, тъй като при достатъчно висока честота взаимните измествания на йона и йонната атмосфера са толкова малки, че йонната атмосфера е практически симетрична.
Честотата на променлив ток, при която може да се очаква увеличение на електропроводимостта, е реципрочната на времето за релаксация
Следователно ефектът от релаксационното инхибиране трябва да изчезне.
(Ефектът на Wien възниква, когато йонната атмосфера е напълно разрушена и следователно и двата инхибиторни ефекта. Честотният ефект се обяснява само с изчезването на йонната атмосфера. Опитът показва, че последният ефект е около 3 пъти по -слаб от ефекта на Wien електрофоретичният ефект е 2 пъти по -силен от релаксационния ефект)
28. Дейности и коефициенти на активност на електролити. Методи за тяхното определяне и изчисляване.
Дейносте свързан с химичния потенциал на компонента на разтвора чрез уравнението: 
Индекс NSпоказва, че активността се отнася до разтвор, в който концентрацията на веществото се изразява в моларни фракции. Дейността понякога се нарича и ефективна или ефективна концентрация.
Коефициент на активност- мярка за отклонение на свойствата на разтвора от sv-в идеалния разтвор със същата концентрация.
, където γ е моларният коефициент. дейност,
Възможно е да се сравнят дейностите на компонентите с концентрации, изразени в други единици:
Concentration моларно-обемна концентрация (и)
, където f е моларният коефициент на активност
La моларност (m)
където γ 'е коефициентът на практическа активност
В общия случай свойствата на различните йони в разтвор не са еднакви и е възможно да се въведат и разгледат термодинамични функции за йони от различен тип:
1. Помислете за двукомпонентен разтвор, състоящ се от разтворител и сол, дисоцииращи според уравнението:
2. Хим. потенциал: -
(2 уравнения K + и A -)
3. Нека направим предположения:
Взети са 1000 g разтворител, n 1 = 1000 / M 1, n 2 = m - моларност
Разделяне на електролит. изцяло: 
T, P = const, Þ според ur-th Gibbs-Duhem (промяна на химичните потенциали на компютрите на разтвора при промяна на състава на разтвора):
- извадете второто от първото: 
Нека въведем средната йонна активност 
, където 
;
 |
Стандартен. състоянието за 2 е избрано така, че const = 1, получаваме:
Експериментално вземете 2 и определете ± по ur-th;
Въведете сряда и той. коеф. дейностg ±и мамка му. и той. моларностm ±:
;
- може да се изрази практически процент на активите
· Определяне на активността на летливо вещество чрез парциалното налягане на неговата пара.
От уравнения: p 1 = p * 1 a 1, p 2 = p * 2 a 2, (където p 1 -парциалното налягане на парите на разтворителя върху разтвора, p * 1 -парно налягане върху течния разтворител; p 2, p * 2 -съответно за разтвореното вещество) получаваме
(индекс 1 показва номера на избраното стандартно състояние)
За определяне γ твърдо разтворено вещество, изберете второ стандартно състояние
(в- помощна изчислена стойност, K 2 -Константа на Хенри)
Получаваме:
(където y = y 0в x 2 → 0намерете графично).
· Определяне на активността на разтвореното вещество чрез налягането на парите на разтворителя.
От уравнението на Гибс-Дюхем: 
Интеграцията дава: 
,
където a '1 и a' 2 -активност на разтворителя и разтвореното вещество в състава на разтвора x "2, те трябва да бъдат известни.
Можете също да интегрирате уравнението на Гибс-Дюхем, изразено като γ :
Дейност а 1се определя от налягането на парите върху разтвори с различен състав. Интегралът се изчислява графично.
· Определяне на активността на разтвореното вещество по коеф. разпределение.
(където K е коефициентът на разпределение, γ 1 2, γ 2 2 -коефициентите на активност на разтвореното вещество в първия и втория разтворител, x 1 1, x 2 2- концентрацията на разтвореното вещество в първия и втория разтворител).
аи γ може да се изчисли и чрез понижаване на точката на замръзване, чрез увеличаване на точката на кипене, чрез осмотично налягане и чрез други свойства на разтворите.
29. Кондуктометрично измерване на дисоциационна константа, степен на дисоциация, точка на еквивалентност по време на титруването.
| а |
| б |
| v |
| R x |
| R M |
| G |
2 - алтернатор (константата предизвиква разтвор на електролиза)
R x - измервателна клетка;
R M - кутия за съпротивление (известна)
v -положението на подвижния контакт (избрано така, че нулевият инструмент 1 не показва токове или показва мин.)
R x = R M (R 1 / R 2) = R M ( av / vb)
Действителната електрическа проводимост на разтвора се определя от концентрацията на разтвора, естеството на компонентите и температурата. Истинската електрическа проводимост на разтвора c е пропорционална на експериментално измерената стойност c ': c = kc', където k е константата на съда - характеристиките на клетката - зависи от площта на електродите, разстоянието между тях, формата на съда, обема на разтвора, който провежда ток, намерете експериментално от стандартни разтвори, най -често KCl.
Експерименталните данни се използват за изчисляване на стойностите специфичен
: 
и еквивалентна електрическа проводимост
: 
За изчисление степента на дисоциация на слаб електролит се използва уравнението:
, където λ ∞ = l ¥ к + l А ¥- определя се от йонната подвижност
Константа на дисоциация на двоичен електролит
При кондуктометрично титруване е нанесена кривата на зависимостта на електрическата проводимост на титрувания разтвор от количеството на добавения титър. агент. Точката на еквивалентност се определя от кривата на кривата на тази зависимост. Рязка промяна в електрическата проводимост възниква, когато по време на титруването се образуват (или изчезват) слабо дисоцииращи или слабо разтворими съединения.
Киселинно-алкално титруване:
Промяната в електрическата проводимост до точката на еквивалентност ще се определя от действието на 2 взаимно противоположни тенденции:
След точката на еквивалентност започва остра електрическа проводимост (клон BC), тъй като в разтвора концентрацията на Na + и OH - йони ще се увеличи, подвижността на котката. е 199 S × cm 2 / (мол × екв)
Пример 1. 0,1 mol алкохол се разпределя между 300 ml вода и 500 ml CCl 4. Намерете концентрацията на алкохол (mol / L) в равновесни разтвори. Коефициентът на разпределение на етилов алкохол между тетрахлорметан и вода е 0,0244.
Решение:Съгласно закона за разпространение:
където С 1 е концентрацията на разтвореното вещество в първия разтворител (CCl 4);
C 2 - концентрацията на разтвореното вещество във втория разтворител (H 2 O).
K - коефициент на разпределение
Броят молове алкохол, преминал във въглероден тетрахлорид, се обозначава с X, тогава:
Останалото количество алкохол, равно на (0,1 - X) mol, ще премине във водата, следователно: 
Замествайки C 1 и C 2 в уравнението, получаваме 
Откъдето X = 0,0039 mol
мол / л 
мол / л
Пример 2. 0,3 г кристален йод се разтварят в 1 литър вода. Изчислете ефективния брой етапи на екстракция на този разтвор с въглероден дисулфид, ако въглеродният дисулфид се приема на порции от 100 ml. Крайната концентрация на йод във вода е 1 × 10-6 g / l? Коефициентът на разпределение на йод между вода и въглероден дисулфид е 0,0017.
Решение:
Формулата за изчисляване на процеса на извличане: 
където g 0 - първоначалното количество на веществото, подложено на екстракция;
V 0 - обемът на разтвора, в който се намира екстрахираното вещество;
V e - обемът на разтворителя (екстрагента), изразходван за една екстракция;
n е общият брой етапи на извличане; K е коефициентът на разпределение.
lg g n = lg g 0 + n lg KV 0, откъдето
91 - 100. Смесва се 1 мол алкохол с обем V от 1 ml тетрахлорметан и обем V от 2 ml вода. Определете концентрацията на разтвори на етилов алкохол във въглероден тетрахлорид и вода. Коефициентът на разпределение на етилов алкохол между тетрахлорметан и вода е 0,0244.
101 - 110. Необходимо е да се извлече определено количество% (тегл.) Киселина от 1 ml киселинен разтвор в етер. Колко вода е необходима за това като екстрагент с броя на етапите на екстракция, равен на n, ако коефициентът на разпределение на киселината между вода и етер е К?
111 - 120. Изчислете колко HgBr 2 може да се извлече от обем V от 1 ml с концентрация C m mol / L воден разтвор, като се използва обем V от 2 ml бензен чрез n-кратна екстракция. Коефициентът на разпределение на HgBr 2 между вода и бензен е 0,893.
Тема 2.
Решенията са физически и химични системи.
Колигативни свойства на разтворите.
Разтворимост
Пример 1.Определяне на масата на газ в разтвор по неговата разтворимост.
Колко хлороводород HCI ще се разтвори в 100 литра вода при 40 ° C и налягане 98625 Pa, ако разтворимостта на HCI при тази температура и налягане 1.0133 × 10 5 Pa е 386 m 3 на 1 m 3 вода?
Решение.
Разтворимостта (или коефициентът на разтворимост) се изразява с масата на веществото (g), което може да се разтвори в 100 g разтворител при дадена температура.
Определете обема HCI, съдържащ се в 100 литра вода при 40 ° C и налягане 1,0133 × 10 5 Pa:
1000 l H 2 O - 386 m 3
100 l H 2 O - NS m 3 NS= 
m 3
Изчисляваме масата на HCI съгласно уравнението на Менделеев-Клиперон;
М(HCI) = 36,46 g / mol. Тогава:
m == 
53.4 кг.
Пример 2... Определяне на състава на газовата смес по разтворимостта на газовете.
Газова смес, съдържаща 21% О2 и 79% N2, преминава през вода при 0 ° С и налягане 1.0133 × 10 5 Pa. Изчислете обемните фракции φ на газовата смес, разтворена във вода, ако разтворимостта на кислород и азот във вода съответно при тази температура и налягане е 0,048 и 0,0236 m 3 на 1 m 3 вода.
Решение.
Според закона на Хенри, разтворимостта ( R) газът във вода е пропорционален на парциалното му налягане в сместа. Нека определим парциалното налягане на газовете в сместа:
p О 2 = 1,0133 × 10 5 × 0,21 = 0,2128 × 10 5 Pa;
стр= 1.0133 × 10 5 × 0.79 = 0.8005 × 10 5 Па.
Като се вземат предвид парциалните налягания, ние определяме разтворимостта на газовете:
R= 
= 0,0104 m 3;
R= 
= 0,0189 м 3.
Общият обем на азот и кислород; 0,0104 + 0,0189 = 0,0293 m 3. Тогава обемната част на газовете и сместа ще бъде (%):
φ = 0,0104 × 100 / 0,0293 = 35,49; φ = 100,00 - 35,49 = 64,51.
Задачи за независимо решение
121 - 130. Газова смес, състояща се от O 2, N 2 и Cl 2, се разтваря във вода при 20 ° C и общо налягане 2,5 × 10 5 Pa. Обемните фракции на тези газове в сместа са съответно ω (О 2), ω (N 2) и ω (Cl 2)%. Разтворимост на газове в 1 m 3 вода (m 3): PO 2 = 0,031; PH 2 = 0,016; PCl 2 = 2,299. Определете обемните части на газовете в газова смес, разтворена във вода.
| настроики | Номер на задачата | |||||||||
| ω (О 2)% | ||||||||||
| ω (N 2)% | ||||||||||
| ω (Cl 2)% |
131 - 140. В определен обем V 1 l вода, обем V 2 l вещество А се разтваря при температура t ºС и налягане P Pa. Определете масовата част на веществото А в получения разтвор.
Физико -химични свойства
Ако вземете две несмесващи се течности и добавите трети компонент, той ще се разтвори в различна степен и в двата разтворителя. Когато се установи равновесие, съотношението на концентрацията на получените разтвори ще бъде постоянно при дадена температура
= K, това е израз на закона за разпределението на Nernst, където
Концентрации на третия компонент във фази I и II;
K е коефициентът на разпределение.
Ако разтвореното вещество се дисоциира или асоциира в един от разтворителите, тогава уравнението на Нернст има вида:
Да намеря КипВзимаме логаритъма на уравнението и получаваме уравнението на права линия
Изграждане на права линия в координати 
, намираме " NS»Като тангента на ъгъла на наклон на права линия (във всяка две точки, лежащи на права линия) tga =
InK може да се намери от уравнението, като в него се заменят стойностите на всяка точка от линията.
Този закон е в основата на процеса на извличане. Екстракцията е извличане на компонент от една фаза в друга. Извличането се случва твърда фаза- екстракцията на вещества от твърдата фаза в течната фаза (например варене на чай, кафе, приготвяне на тинктури, билкови екстракти и др.) и течна фаза- извличане на разтворено вещество от течен разтвор екстрагент... Разтворът на екстрахираното вещество в екстрагента се нарича екстракт, и първоначалният разтвор след извличане на веществото от него се нарича рафинат.
За да изчислите ефективността на екстракцията в течна фаза, използвайте уравнението
(3.31)
Където NS- делът на невъзстановеното вещество в рафината;
V- обемът на първоначалния разтвор;
Обем на екстрагента;
ДА СЕ- коефициент на разпределение
NS- броя на извличанията.
Както се вижда от уравнението, колкото повече екстракции, толкова по -малко вещество остава в рафината, тоест невъзстановено, толкова повече вещество се извлича от екстрагента. Ефективността на екстракцията до голяма степен се определя от стойността на коефициента на разпределение: колкото по -голям е коефициентът в полза на екстрагента, толкова по -ефективно е извличането.
Лекция 10. Разпределение на материятамежду двете фази. Извличане.
.
2. Извличане, неговите видове. Уравнение за извличане.
Принципи на получаване на тинктури, отвари.
Лектор: канд. пед. Наук, доцент Григориева Марина
Викторовна
1. Закон за разпределение на Nernst
Ако някое вещество е разтворимо на двенесмесващи се течности, тогава когато го
разтваряне в смес от две такива течности
тя се разпределя между тях според
Законът за разпространение на Nernst:
Съотношението на концентрацията на третия
компонент между две
несмесващи се течности при
постоянна температура е
константа K = C1 / C2, където C1 е концентрацията на компонента в разтвор 1
течност, С2 е концентрацията на компонента в
разтвор на 2 течност, К - коефициент
разпределение.
1. Закон за разпределение на Nernst
Например, ако разклатите йод с водаи въглероден тетрахлорид, част от него
разтваря се във вода и се разделя
тетрахлорометан CCl4. Най -накрая
инсталирани в системата
динамичен баланс.
1. Закон за разпределение на Nernst
Независимо от,колко
йодът се използва при
експеримент,
финал
поведение
концентрации
оказа се
постоянен.
1. Закон за разпределение на Nernst
Законът за разпространение се спазва само заопределени условия, а именно:
1) при постоянна температура;
2) с достатъчно разреждане на двете
решения;
3) при условие, че разтвореното вещество не е
реагира, не се свързва и не
дисоциира и в двата разтворителя.
Законът за разпространението е в основата на важното
и много често в
лабораторна и индустриална практика
процес, наречен екстракция.
2. Извличане
Екстракцията е екстракцияот разтвор на един или повече
разтваря с помощта на друг
разтворител (екстрагент), не
смесване с първата.
За да се извърши извличането, е необходимо
така че извличащото се вещество да е по -добро
разтворен във втори разтворител, отколкото в
първо. Целта на извличането е
повишена концентрация на всякакви
желаното вещество или освобождаване
разтворител от примесите, присъстващи в него,
или подмяна на разтворителя.
2. Извличане
Извличането може да бъде:единичен, когато екстрагентът
добавени наведнъж,
фракционен - добавяне на екстрагент
се извършва на няколко части
приеми.
Екстракцията се използва широко в
аптека за извличане
растителни суровини от етерични масла,
алкалоиди и други физиологично
активни вещества.
2. Извличане
Екстракционни лаборатории честоизползвайте разделителни фунии,
например при екстрахиране с етер. За
този воден разтвор с компонента
комбинират с етер в делене
фуния. Разтворът се разклаща и след това
утаяващите се слоеве са разделени. Етер
изпарява се, за да се получи чист продукт.
2. Извличане
Разделянефунии
2. Извличане
Под химически ифармацевтично производство
широко използвани уреди
екстрактори, чието действие
базирани на различни принципи
смесване на течности и техните
фрагментация. Са използвани
поп, вибриращ,
центробежни и други видове
екстрактори.
2. Извличане
Извеждане на уравнението за извличане:Пуснете разтвор, чийто обем е V0 ml,
е m0 от извличането
вещества. Към това решение се добавя
V ml друг разтворител, който с
не се смесва. Нека се преструваме на това
след първата екстракция в първата
разтворител вляво t1 g
екстрагируемо вещество, тогава
концентрацията в него ще бъде C1 = m1 / V0, и
концентрация във втория разтворител
C2 = (m0 - m1) / V.
2. Извличане
Използвайки закона за разпространение, можетенапиши:
m1
V0
C1
m1V
ДА СЕ
С 2 m0 m1 V0 (m0 m1)
V
KV0
m1 m0
V KV0
2. Извличане
Ако първият разтворител с останалитеобработете го отново със същото вещество
обем V на втория разтворител, тогава,
повтаряйки предишното изчисление, получаваме:
KV0
m2 m1
V KV0
2. Извличане
Замяна на t1 в последнияуравнение, намираме:
Ако повторите
извличане със същото
том на втория
разтворител n пъти, тогава
оставаща сума
в първия разтворител
веществата ще
KV0
m2 m0
V KV0
2
KV0
mn m0
V KV0
н
2. Извличане
Изчисления с помощта на полученитеуравненията показват, че извличането
ще бъде по -пълно, ако разделим
целия обем на разтворителя на порция,
отколкото да извлечете всичко наведнъж
обем разтворител.
2. Извличане
Методите за извличане са особено широко разпространениизползвани при анализа на растенията
лечебни суровини, както и за получаване
настойки, отвари, тинктури, екстракти
лечебни вещества. В този случай под
екстракт означава лекарствена форма,
получени по метода на екстракция в съответствие
с определени изисквания.
Според Държавната фармакопея от XI издание
настойките и отварите са течни лечебни
форми, представляващи водни екстракти
от лечебни растителни материали, както и
водни разтвори на сухи или течни екстракти
(концентрати).
2. Извличане
Екстракти - концентрирани екстрактиот лечебни растителни материали.
Тинктури - оцветен алкохол или
хидроалкохолни екстракти от
лечебни растителни материали,
получени чрез екстракция без нагряване.
Когато получавате инфузии и отвари, провеждайте
извличане на лекарствени вещества от
натрошени лечебни суровини с вода,
при получаване на екстракти - вода, етанол и
други екстрагенти.
2. Извличане
За приготвяне на настойки и отвари, екстракцияизвършва по следния начин. На настърган
се добавят лечебни растителни суровини
необходим обем вода при стайна температура,
сместа се държи на вряща водна баня при
разбъркване (инфузия -15 минути, отвари - 30 минути),
охлажда се при стайна температура (инфузии - 45
мин, отвари - 10 мин), филтрира се и се получава
филтрат, който се разрежда, ако е необходимо
вода.
Съдържанието на фармакологично активни вещества в
получени настойки и отвари определят
различни аналитични методи, повторно
се препоръчва в съответния фармакопей
статии.
При смесване на две течности те могат да бъдат:
Безкрайно разтворим, т.е. разтварят се един в друг във всяко съотношение;
Практически неразтворим;
Ограничено разтворим.
Взаимната разтворимост зависи от химичната структура на течностите, които от своя страна се делят на полярни и неполярни.
Дори алхимиците са забелязали, че „подобното се разтваря в подобно“, т.е. полярните течности разтварят добре полярните течности, а неполярните течности разтварят неполярните течности.
Поради тази причина водата, полярен разтворител, разтваря добре полярни течности (оцетна киселина, етанол) и изобщо не разтваря неполярни течности (бензен, хексан, керосин, бензин, растително масло и др.).
Ако течностите се различават по полярност незначително, те се разтварят в ограничена степен една в друга, образувайки двуслойни системи, например вода - анилин.
Ако трето вещество, способно да се разтвори във всяка от тях, бъде въведено в система, състояща се от две практически неразтворими течности, тогава разтвореното вещество ще бъде разпределено между двете течности пропорционално на неговата разтворимост във всяка от тях.
Оттук следва закон за разпространение, Чрез което съотношението на концентрация на вещество, разпределено между две несмесващи се течности при постоянна температура, остава постоянно, независимо от общото количество разтворено вещество.
С 1 /С 2 = к,
където С 1 и С 2 - концентрацията на разтвореното вещество в 1 -ви и 2 -ри разтворители;
к- коефициент на разпределение.
Законът за разпределение се използва широко в процесите извличане – извличане на вещество от разтвор с друг разтворител, който не се смесва с първия... Законът за разпределение дава възможност да се изчисли количеството на веществото, извлечено и останало в разтвора след еднократна или многократна екстракция с разтворител с определен обем при дадена температура:
където м 1 - масата на веществото, останало в разтворител 1 след еднократна екстракция от него с разтворител 2;
м o - първоначалното количество на веществото в разтворителя 1.
V 1 и V 2 - обемът на разтворителите 1 и 2;
Когато се извлича няколко пъти, уравнение 1 става:
където н- броя на извличанията.
Екстракцията никога не успява да премахне напълно веществото напълно. Но пълнотата на екстракцията ще бъде по -голяма, ако разтворът се третира многократно с малки порции разтворител, като всеки път се отделя получения екстракт, отколкото при единична обработка на разтвора с голяма част от разтворителя.
Екстракцията се използва в много области на технологиите и лабораторните изследвания. Екстракцията се основава на извличането на захар от цвекло, масла от семена, много вещества при преработката на храни (преминаване на зеленчуци), получаване на фармацевтични продукти. По този начин пеницилинът и редица други антибиотици не могат да бъдат концентрирани чрез изпаряване, тъй като те се унищожават чрез нагряване. За да се получат концентрирани разтвори на антибиотици, се извършва екстракция с бутил или етилацетат.
Зареждане ...