Cân bằng lỏng - rắn

Cân bằng lỏng rắn

CÂN BẰNG LỎNG – RẮN

CHƯƠNG 7

1 TÍNH CHẤT DUNG DỊCH LOÃNG

Ảnh hưởng của nồng độ chất tan (không bay hơi) đối với tính chất của dung dịch

 Giảm áp suất hơi

 Tăng nhiệt độ sôi và giảm nhiệt độ kết tinh

 Xuất hiện áp suất thẩm thấu

1 TÍNH CHẤT DUNG DỊCH LOÃNG

1.1 Sự giảm áp suất hơi

Áp suất hơi của dung dịch chứa chất tan không bay hơi

P = P1 = P0

1 x1 = P0

1 (1-x).

Suy ra

x 0

P

ΔP 0

P

P

0 1 P

x

0 1 P

0 1

P P











1 TÍNH CHẤT DUNG DỊCH LOÃNG

1.2 Sự tăng điểm sôi & hạ điểm đông

∆T = K Cm

∆T = T0 – T

Cm là nồng độ mplan của dung dịch

K là hằng số nghiệm đông Kđ hoặc hằng số nghiệm sôi Ks

1 TÍNH CHẤT DUNG DỊCH LOÃNG

4.02 125.7

n-octane

1.22 78.6

ethanol

5.03 76.6

carbon tetrachloride

40 179

camphor

1.86 0

0.52 100

water

6.8 80

naphthalene

3.63 61.2

chloroform

3.90 17

2.93 118.2

acetic acid

Kf

Tf(oC)

Kb

Tb(oC) Solvent

1.2 Sự tăng điểm sôi & hạ điểm đông

1 TÍNH CHẤT DUNG DỊCH LOÃNG

1.3 Áp suất thẩm thấu

CRT





: là áp suất thẩm thấu C: là nồng độ, mol/l R: hằng số khí lý tưởng T: nhiệt độ tuyệt đối



2 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN SỰ HÒA TAN

Phương trình Sreder

i(rắn) = i (dung dịch, xi) + ∆Hht

i nc

phl nc

H        



2

ln

RT dT

K



) (

) (

r x

d

x K

i

i

x 

2

i

i

e k x







3 SỰ KẾT TINH DUNG DỊCH HAI CẤU TỬ 3.1 Giản đồ nhiệt độ - thành phần

3 SỰ KẾT TINH DUNG DỊCH HAI CẤU TỬ 3.2 Giản đồ đa nhiệt

Hệ Q2 = lỏng l2 + rắn r2

2 2

2 2

r Q

Q l



2

B

ml mr

Tính toán lượng tương đối

của các pha trong hệ

Hệ H = pha lỏng e + hệ rắn

chung Rc

HR

 mR A RBRC



3 SỰ KẾT TINH DUNG DỊCH HAI CẤU TỬ

3.3 Hỗn hợp Eutecti

Ở áp suất không đổi, hỗn hợp eutecti sẽ kết tinh ở nhiệt độ không đổi theo đúng thành phần của nó (phù hợp với độ tự do c = 0)

Khi có sự tác động của cả nhiệt độ và áp suất bên ngoài:

c = k - f + 2 = 2 - 3 + 2 = 1

Điều này chứng tỏ rằng nếu thay đổi áp suất thì không những nhiệt độ kết tinh của dung dịch eutecti thay đổi mà cả thành phần của hỗn hợp eutecti cũng thay đổi theo

3 SỰ KẾT TINH DUNG DỊCH HAI CẤU TỬ 3.4 Quá trình kết tinh đẳng nhiệt

mr

lm m

m

l

r



4 HỆ HAI CẤU TỬ TẠO THÀNH DUNG RẮN TAN LẪN VÔ HẠN

Giản đồ nhiệt độ - thành phần (T-X)

5 HỆ HAI CẤU TỬ TẠO THÀNH DUNG RẮN TAN LẪN GIỚI HẠN

Giản đồ nhiệt độ - thành phần (T-X) có Eutecti

Có các hệ như NaNO 3 -KNO 3 ,

Pb-Sn, Cu-Ag

P là dung dịch rắn của Sn

tan trong Pb và S là dung

dịch rắn của Pb tan trong Sn

Đường aeb là đường lỏng,

biểu diễn nhiệt độ bắt đầu kết

tinh của các dung dịch rắn P

5 HỆ HAI CẤU TỬ TẠO THÀNH DUNG RẮN TAN LẪN GIỚI HẠN

Giản đồ nhiệt độ - thành phần (T-X) có Peritecti

P là dung dịch rắn của Ag tan

trong Pt và A là dung dịch rắn của

Pt tan trong Ag

Đường apb là đường lỏng

Đường ar 1 và br 2 là những đường rắn

Đường r 1 x và r 2 y là những đường rắn