20-mavzu. Komponentning eritma ustidagi bug’ bosimi

4.Real eritmalar. Ideal va real eritmalardagi komponentning kimyoviy potensiali.
A va B komponentlardan tashkil topgan hamda bir xil va har xil molekulalar orasidagi ta’sir kuchlariga(A-A≠B-B≠A-B) teng bo’lmagan eritmalarga real eritmalar deyiladi.
Real eritmalar ideal eritmalarning qonunlariga bo’ysunmaydi. Ideal eritmalar qonunlariga ijobiy yoki salbiy (musbat yoki manfiy) chekinish sodir bo’ladi. Agar real eritma ustidagi bug’ bosimi xuddi shunday tarkibli real eritma ustidagi bug’ bosimidan katta bo’lsa Raul qonunidan ijobiy (musbat) chekinish past bo’lsa salbiy (manfiy) chekinish bo’ladi. Quyidagi rasmda Raul qonunidan manfiy va musbat chekinadigan sistemalarning diagrammalari keltirilgan.
Chekinish ishorasi va kattaligi erituvchi va erigan modda tabiatiga bog’liq bo’ladi. Har xil molekulalarning A-B orasidagi o’zaro ta’sir energayasi bir xil molekulalar (A-A, B-B) orasidagi energiyadan kichik bo’lsa ijobiy (musbat) chekinish sodir bo’ladi. Bunda eritmadagi molekulalar orasidagi ta’sir kuchlari kichik bo’lganligi uchun ular osonlik bilan bug’ga aylanadi. Har xil molekulalar orasidagi energiya bir xil molekulalar orasidagi energiyadan katta bo’lgan paytda esa manfiy(salbiy) chekinish sodir bo’ladi.
Ideal eritmalardagidek real eritmalarda hosil bo’lishida ham ΔG_mix kamayadi, ΔS_mix esa oshadi. Ammo ΔG va ΔS ning P va T ga bog’liqligi ideal eritmalardagiga nisbatan murakkabroq bo’ladi. Real eritmalarning hosil bo’lishi issiqlik yutilishi yoki ajralishi, hajm va issiqlik sig’imining o’zgarishi bilan sodir bo’ladi. Shuning uchun real eritmalarda ΔG≠0, ΔS≠0 bo’ladi. Ideal va real eritmalarda aralashish funksiyalari orasidagi farqga ortiqcha funksiyalar deyiladi. Real eritmalarda erituvchi ham, erigan modda ham Raul qonuniga bo’ysunadi va shunday eritmalar uchun barcha konsentrasiyalarda kimyoviy potensial tenglamasini qo’llash mumkin.
μ_A= μ˚_A + RTlnχ_A; μB = μ˚_B + RTlnχ_B
Bunda χ_A va χ_B - erituvchi va erigan moddaning molyar ulushlari; μ˚_A va μ˚_B – erituvchi va erigan moddaning individual holatdagi standart kimyoviy potensiali quyidagi shaklda ifodalanadi:
μ_A= μ˚_A+RTlnP_A/P_A˚= μ˚_A+RTlna_A= μ˚_A+RTlnχ_A+RTlnυ_A
μ_B= μ˚_B+RTlnP_B/P_B˚= μ˚_B+RTlna_B= μ˚_B+RTlnχ_B+RTlnυ_B
bunda P˚_A va P˚_B A va B moddalar ustidagi to’yingan bug’ bosimi; P_A va P_B A va B moddalarning eritma ustidagi to’yingan bug’ bosimi; a_A va a_B Ava B moddalar aktivliklari; υ_A va υ_B – aktivlik koeffisentlari. (χ_A→0, υ_A→1; χ_A→a_A, χ_B→0; υ_B→0, χ_B→ a_B).
Erituvchi uchun standart holat sifatida odatda toza erituvchaning holati, ya’ni χ_A=a_A=1 holat nazarda tutiladi. Erigan moddaning standart holati esa uning cheksiz suyuqlikilgan eritmadagi holati inobatga olinadi. Bunday holatda ham χ_B=a_B=1 bo’ladi. Shunday qilib, erituvchi va erigan moddaning standart holatlari ularning aktivliklari mos keladigan cheksiz suyuqlikilgan eritmadagi holati bo’ladi. a_A=1, a_B=1 bo’lganda μ_A= μ˚_A, μ_B= μ˚_B bo’ladi. Agar konsentrasiya molyallik orqali ifodalansa, unda: