20-mavzu. Komponentning eritma ustidagi bug’ bosimi

Raul qonuni.
Uchuvchan bo’lmagan moddalar eritmalarining to’yingan bug’ bosimlarini tahlil etish jarayonida F.M.Raul (1848 yil) muhim qonuniyatni aniqladi:
komponentning eritma ustidagi to’yingan parsial bug’ bosimi (Pi) shu komponentning toza holdagi to’yingan bug’ bosimi (Pi*) bilan uning eritmadagi molyar ulushi ko’paytmasiga teng:
P_i=P_i*·χ_i
Tenglama Raul qonuni deb yuritiladi.
Raul qonunini quyidagicha izohlash mumkin.Aytaylik, muayyan haroratda suyuqlik ustidagi to’yingan bug’ bosimi P_i* bo’lsin. Unga B modda eritilganda xuddi shu haroratda bug’ bosimi pasayadi va P_i ga teng bo’ladi. Bug’ bosimning pasayishi A suyuqlikning molyar ulushi 1 dan χ_i ga kamayishi bilan bog’liq. A ning molyar ulushi kamayishi bilan bug’ga aylanadigan molekulalar soni ham kamayadi. Molekulalarning o’zaro ta’sir kuchlari (F_A-A, F_B-B, F_A-B) teng bo’lganligi tufayli bug’ga aylanadigan molekulalar soni A moddaning molyar ulushiga proporsional ravishda kamayadi.
Agar ideal eritma ikkita uchuvchan komponentdan iborat bo’lsa, u holda Raul qonuni erituvchi uchun ham, erigan modda uchun ham ta’luqli bo’ladi. Agar bug’ ideal gaz xosalarini namoyon qilsa, u holda :
P_A = P_A*·χ_A; P_B=P_B*·χ_B
Tenglamalardan ko’rinadiki, ideal eritma ustidagi har qaysi komponentning to’yingan bug’ bosimi unig eritmadagi molyar ulushining chiziqli funksiyasi bo’ladi.Ideal eritma ustidagi umumiy bug’ bosimi alohida komponentlar parsial bosimlari yig’indisiga teng bo’ladi. Dalton qonuniga binoan binar eritma uchun
P = P_A + P_B
bo’ladi. Unga yuqoridagi tenglamani tadbiq etsak quyidagiga ega bo’lamiz;
P= P_A*·χ_A+ P_B*·χ_B.
χ_A+ χ_B= ekanligini inobatga olsak,
P = P_A*(1-χ_B) + P_B*·χ_B yoki P = P_A* + χ_B(P_B* - P_A*)
Doimiy haroratdagi ideal eritma ustidagi bug’ bosimi eritma konsentrasiyasining chiziqli funksiyasi bo’lib hisoblanadi.
Umumiy bug’ bosimi hamda alohida komponentlarning parsial bosimlarining ideal eritma tarkibiga bog’liqligi quyidagi rasmda keltirilgan;


3.Genri qonuni.
Juda suyuqlikilgan eritmalar uchun Raul qonuni o’rnida Genri qonuni qo’llaniladi. Erigan moddaning molyar ulushi χ_B < 0,005 bo’lgan eritmalar juda suyuqlikikgan eritmalar deyiladi. Demak, erituvchining molyar ulushi χ_A birga yaqin bo’ladi. Shu tufayli eritmada erituvchi molekulalarini ushlab turuvchi kuchlar toza erituvchidagi shunday kuchlardan uncha farq qilmaydi. Bunday holatda Raul qonuni faqat erituvchi uchun qo’llaniladi.;
P_A=P_A*·χA
Erituvchining eritma ustidagi to’yingan bug’ bosimining toza erituvchi ustidagi to’yingan bug’ bosimi bilan erituvchining eritmadagi molyar ulushi ko’paytmasiga teng. Ammo juda suyuqlikilgan eritmalarda erigan modda Raul qonuniga va ideal eritmalarning boshqa qonunlariga bo’ysunmaydi. Erigan moddaning Raul qonuniga bo’ysunmasligi shu bilan ifodalanadiki, to’yingan bug’ bosimining konsentrasiyaga bog’liqlik to’g’ri chizig’i Raul qonuniga mos kelmaydi. Erigan modda to’yingan bug’ bosimi Genri qonuniga itoat qiladi:
P_B=C_B·χ_B
bunda χ_B - erigan moddaning molyar ulushi ; K_B - Genri konstantasi, uning o’lchovi bosim bilan ifodalanadi.
Erigan moddaning parsial bug’ bosimi uning molyar ulushiga proporsional bo’ladi.
Ideal eritmalarda C_B = P_B* bo’lib, Genri qonuni Raul qonuniga o’tadi. Suyuqlikilgan eritmalarda esa va u tajriba yo’li bilan bog’liqlikni o’rganish bilan aniqlanadi.
Genri konstantasini P_B/χ_B ning χ_B ga bog’liqlik grafigini tuzib va uni χ_B=0 gacha ekstrapolyatsiya qilib topiladi. Bunday grafik quyidagi rasmda keltirilgan.
Genri konstantasidan foydalanib gazlarning suyualiklarda eruvchanligini ifodalash mumkin.
Ba’zi bir gazlarning 25˚K dagi eruvchanlik qiymatlari quyidagi jadvalda keltirilgan. Qiyin eriydigan juda ko’p gazlar uchun Genri qonuni 97 – 99 % aniqlikda mos keladi.
C_B=P_B/χ_B gazning parsial bosimi mm. s.u. da, konsentrasiya esa molyar ulushda berilgan.
Qoidaga ko’ra gazlarning suyuqliklarda eruvchanligi harorat oshishi bilan kamayadi. Chunki erish jarayonida issiqlik ajralib chiqadi. Ammo ko’p sonli istisnolar ham mavjud. Masalan: suyuq ammiak, kumush suyuqlanmasi, ko’pgina organik erituvchilar bu qoidadan mustasno.
Suvga boshqa eriydigan moddalar, jumladan ekektrolitlar qo’shilganda gazlarning eruvchanligi pasayadi.