Friday، November 21، 2008

کلروفرم : مقدار محدود

وقتی یک حل شونده فرار را در یک حلال حل می کنیم ویک محلول مایع در مایع

می سازیم هریک از اجزای محلول جداگانه تبخیر می شود در این صورت

فشار بخار محلول (_کلp)برابر با فشار های جزئی اجزای آن است یعنی د ر

محلول A درB خواهیم داشت

= P_A + P_BکلP

برای محلول های ایده ال فشار جزئی هر جزء را می توان از فرمول زیر

محاسبه کرد:

P_A = X_AP⁰_A P_B = X_BP⁰_B

فشار جزئی ماده A در محلول = P_A

فشار جزئی ماده B در محلول P_B =

فشار جزئی جزء خالص A P⁰_A =

فشار جزئی جزء خالص B P⁰_B =

X_A برابرکسر مولی A و X_B برابر کسر مولی B است که

مطابق فرمول زیر تعیین می شود :

بنا براین می توان نوشت :

= X_AP⁰_A + X_BP⁰_{B کل}P

محلول های ایده ا ل محلول هایی هستند که میانگین خواص آنهامتناسب

با خواص اجزاءاست این رابطه نخستین بار توسط دانشمندی بنام رائول

کشف شد وبنام قانون رائول معروف است

شکل زیر منحنی های فشار جزئی را برای اجزاء A و B در محلولهای

ایده ال وهمچنین منحنی فشار کل را که مجموع دو منحنی فشار جزئی است

نشان می دهد . A و B مایعاتی هستند که به هر نسبتی با هم ممزوج می شوند

. در شکل فوق فشارهانسبت به کسر مولی A رسم شده اند و چون مجموع کسر

مولی A و B بایستی برابر۱ باشد کسر مولی B به آسانی از روی مقیاس محور

X بدست می آید

در محلول های ایده ال اندازه نیروهای جاذبه بین مولکولی در محلول A-B با

نیرو های بین مولکولی در اجزائ خالص یعنی بین A-A و بین B-B برابر

است در نتیجه به هنگام تهیه یک محلول ایده ال , هیچگونه اثر گرمایی مشاهده

نمی شود. به طور مثال انحلال بنزن در تولوئن از این نوع است

تمآم محلول ها ایده ال نیستند فشار بخار بعضی از محلول ها نسبت به قانون رائول

انحراف منفی وبعضی دیگر انحراف مثبت دارند

انحراف منفی هنگامی مشاهده می شود که نیروهای جاذبه بین مولکولی

بین حلال وحل شونده) (A-B از نیروهای جاذبه بین مولکولی بین

حلال وحلال ( A-A ) وحل شونه – حل شونده (B-B ) قوی تر باشد .

در این حال وقتی که دو جزءبا یکدیگر مخلوط می شوند تمایل آنها به فرار

کاهش می یابد .چنین محلول هایی عموما گرمازاهستند

انحلال استن در کلروفرم از این نوع است

انحراف مثبت هنگامی مشاهده می شود که نیروهای جاذبه بین مولکولی

بین حلال وحل شونده) (A-B از نیروهای جاذبه بین مولکولی بین

حلال وحلال (A-A ) وحل شونه – حل شونده( B-B ) ضعیف تر باشد .

در این حال وقتی که دو جزءبا یکدیگر مخلوط می شوند فراریت افزایش می یابد

.تهیه چنین محلول هایی با جذب گرماهمراه می باشد .

انحلال متانول در کربن تترا کلرید از این نوع است

نکته : رفتار حلال در اغلب محلولهای رقیق به ایده ال بودن نزدیک می شود .

از این رو در محلول های رقیق وقتی فشار بخار ماده حل شده بسیار کم باشد

در فرمول زیر :

= X_AP⁰_A + X_BP⁰_{B کل}P

از X_BP⁰_B در مقابل X_AP⁰_A می توان صرف نظر کرد و نوشت :

= X_AP⁰_{A کل}P

=( 1- X_B) P0A _کل