Заттардың ерігіштігі

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
М.Х.ДУЛАТИ АТЫНДАҒЫ ТАРАЗ ӨҢІРЛІК УНИВЕРСИТЕТІ

Кафедра:Химия және химиялық технология

Физикалық химия пәні бойынша

СТУДЕНТТІҢ ӨЗІНДІК ЖҰМЫСЫ

Тақырыбы: Сұйықфазалы жүйелердегі гетерогенді тепе-теңдікті сипатаңыз

Студент: Әбітаева Үміт
(аты-жөні)
Курс: II
Топ: Химия 21-1
Оқытушы Қудайбергенова Рабиға
(аты-жөні)

Тараз 2022ж.

Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
1 Гетерогенді жүйелердегі тепе-теңдік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4
2 Ерігіштік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ..6
3 Ерігіштік өнімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ...10
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .11

Кіріспе
Гетерогенді жүйелердегі тепе-теңдік. Ерігіштік. Ерігіштік өнімі.
Гетерогенді жүйе-бұл екі немесе одан да көп бөліктерден тұратын, қасиеттері
бойынша ерекшеленетін, олардың арасында жүйенің қасиеттері күрт өзгеретін
интерфейсі бар гетерогенді жүйе.Гетерогенді тепе – теңдік-фазалық
интерфейске орнатылған тепе-теңдік.Гетерогенді жүйелер:Сұйық + қатты (тұнба
(қатты фаза), сол химиялық заттың қаныққан ерітіндісімен тепе-теңдікте
(сұйық фаза)). Сұйық+сұйық (бір-бірімен араласпайтын екі сұйық фаза,
олардың арасында екі сұйық фазамен тепе-теңдікте еріген зат бөлінеді).
Ерігіштік.Ерігіштік дегеніміз белгілі бір температурада берілген заттың
қаныққан ерітіндісінің концентрациясын білдіреді. Тұздардың, қышқылдардың
және негіздердің ерігіштігін анықтау үшін қолданылатын ерігіштік кестесінде
қосылыстардың үш тобы бөлінеді: еритін (100 г суға 1 г);аз еритін (100 г
суға 0,1 г-нан 1 г-ға дейін);ерімейтін (100 г суға 0,1 г).Ерігіштік:1) см
массалық ерігіштігі-оның қаныққан ерітіндісінің бір литрінде болатын
граммдағы еріген заттың массасы.2) молярлық ерігіштік S-бұл бір литр
қаныққан ерітіндіде болатын еріген заттың моль саны.
PR ережесі жақсы еритін қосылыстар үшін жарамсыз!PR тең: меманн
электролитінің s-молярлық ерігіштігі болсын. Содан кейін, [Men+] = m-s;
[Anm -] = N-S.Ерігіштік өнімі.Тұрақтылардың көбейтіндісі тұрақты болып
табылады және ерігіштік көбейтіндісі (PR) деп аталады. Ерігіштік
көбейтіндісі (PR) - бұл берілген электролит иондарының тепе-теңдік
белсенділігінің (немесе тепе-теңдік концентрациясының) көбейтіндісіне тең,
оның қаныққан ерітіндісінде сәйкес стехиометриялық коэффициенттерге тең
дәрежеде.Ерігіштік өнімі тұрақты температурада тұрақты мән болып табылады.
Алайда, әдетте, талдауда PR-концентрация константасы PR шамасы қолданылады.
PR шамасы ерігіштік сияқты факторларға байланысты.

1. Гетерогенді жүйелердегі тепе-теңдік
Металлургиялық процестерге әдетте гетерогенді денелер қатысады.
Балқытудың бастапқы кезеңінде балқытылған болат пен қожбен бірге қатты
шихта материалдары да бар. Сұйық болат Шлакпен әрекеттеседі. Болат
құрылымында біртекті металмен қатар оксидтерден, карбидтерден,
сульфидтерден тұратын әртүрлі қосындылар бар. Болатты термиялық өңдеу
кезінде химиялық және қосылыстар мен Болатта еріген химиялық элементтер
қатысатын күрделі физикалық және химиялық түрлендірулер жүреді.
Гетерогенді, өзара әрекеттесетін денелердің ұқсас қоспалары жүйелер деп
аталады.Компоненттер арасында химиялық өзара әрекеттесу жүрмейтін, тек
фазалық ауысулар болатын гетерогенді жүйелердегі тепе-теңдік, яғни
компоненттердің бір Фазадан екінші фазаға өту процестері фазалық тепе-
теңдік деп аталады. Гетерогенді жүйелердегі тепе-теңдіктің жалпы жағдайын
қарастырыңыз.Таза сұйықтық пен оның буы арасындағы тепе-теңдік (сондай-ақ
қатты зат пен оның буы арасындағы тепе-теңдік) Бу қысымы берілген
температурадағы қаныққан бу қысымына тең болған кезде орын алады, өйткені
бұл жағдайда булану мен конденсация жылдамдығы тең болады.Егер таза
сұйықтық болмаса, бірақ ерітінді болса және оның құрамындағы әртүрлі заттар
булануы мүмкін болса, онда берілген температурада тепе-теңдік жағдайында
ерітіндінің әрбір Ұшпа компоненті оның буларының белгілі бір қысымына жауап
береді. Бұл қысым берілген компоненттің қаныққан буының парциалды қысымы
деп аталады. Қаныққан будың ішінара қысымы тек температураға ғана емес,
сонымен қатар ерітіндінің құрамына да байланысты. Қаныққан будың парциалды
қысымы осы компоненттің булану және конденсация жылдамдығы бірдей болатын
бу концентрациясына жауап береді.Екі конденсацияланған фаза арасындағы
фазалық тепе-теңдік шарты-әрбір берілген компоненттің қаныққан буының
парциалды қысымының екі фазадан жоғары теңдігі.Егер фазалардың бірінің
үстіндегі қандай да бір компонент екіншісіне қарағанда қаныққан бу қысымына
ие болса, онда ол бірінші Фазадан екінші фазаға ауысады, егер компоненттің
мазмұнының өзгеруі нәтижесінде осы компоненттің қаныққан буының парциалды
қысымының екі фазадан жоғары теңдігі анықталса.
Фазалық тепе-теңдік заңы (фазалық ереже)
Фазалық тепе-теңдік заңы термодинамиканың екінші заңына негізделген және
тепе-теңдіктегі жүйелерге жатады:жүйенің еркіндік дәрежелері санының және
оның фазаларының санының қосындысы тәуелсіз компоненттер санының және осы
жүйенің тепе-теңдігіне әсер ететін сыртқы факторлар санының қосындысына тең
С+Ф=К+n, (46)мұндағы С – тепе – теңдік кезіндегі жүйенің термодинамикалық
еркіндік дәрежелерінің саны; Ф – жүйенің фазалар Саны; К - тәуелсіз
компоненттер саны-жүйенің әр фазасының құрамын жеке-жеке сандық түрде
көрсетуге жеткілікті жүйе компоненттерінің ең аз саны; n-сыртқы
факторлардың саны (температура, қысым).К компоненттерінің санын, егер
жүйеде бар барлық заттардың ішінен олардың арасындағы мүмкін болатын
химиялық реакциялар санын алып тастаса, табуға болады.Металлургиялық
процестерде қысымның шамалы өзгеруі металл қорытпаларының қасиеттеріне
айтарлықтай әсер етпейді. Металлургиялық жүйелер үшінС= К-Ф+1. (47)
Егер жүйе екі вариантты болса (бір фаза болған жағдайда), онда белгілі
шектерде температура мен концентрацияны өзгертуге болады, бұл жүйенің
фазаларының санының немесе түрінің өзгеруіне әкелмейді.Егер жүйе бір
вариантты болса (екі фаза – екі компонентті қорытпаның балқу немесе
кристалдану процесі жүреді), онда фазалардың санын немесе түрін
өзгертпестен тек температураны немесе тек концентрацияны ерікті түрде
өзгертуге болады және осы параметрлердің біреуінің өзгеруімен басқа
параметр бұрынғы мәнді сақтамайды, бірақ біріншісіне сәйкес
өзгереді.Фазалық ереже әртүрлі жүйелерді термодинамикалық талдауда кеңінен
қолданылады. Мысалы, еркіндік дәрежелерінің санына сәйкес, жүйе
компоненттерінің тепе-теңдік концентрациясын бір мәнді анықтау үшін қандай
факторлар қажет екенін алдын-ала білуге болады.Фазалық ауысу кезінде екі
фаза арасындағы тепе-теңдік сақталған жағдайда қатынас орындалады.Балқу
және полиморфты түрлендіру процестері үшін теңдеу ауысу температурасының
өзгеруін қысыммен байланыстырады, сәйкес келеді көлемнің өзгеруі және жылу
әсері.Балқу және полиморфты түрлендіру кезінде ΔV әрдайым аз болғандықтан,
тепе-теңдіктіңмещысу принципіне сәйкес қысым өзгерген кезде температура
аздап өзгереді. Булану және сублимация процестерінде ΔV әрқашан үлкен
болады, сондықтан қысымның өзгеруі температураға көбірек әсер етеді.Мысал.
Кальций карбонаты, кальций оксиді және көмірқышқыл газы арасындағы тепе-
теңдік реакциямен анықталады. CaCO3 (теледидар) = CaO (теледидар) + СО2
(г).
Компоненттер саны К = 3-1 = 2. Қоспада болатын үш фазаның әрқайсысының
құрамын олардағы тек екі қосылыстың санын көрсету арқылы сипаттауға болады,
мысалы, CaO және СО2 . Егер қарастырылып отырған жүйе тепе-теңдікте болса,
онда температураның кез-келген мәні көмірқышқыл газының белгілі бір
қысымына сәйкес келеді (химиялық тепе-теңдік шарты). С= 2-3+2 = 1 фазалық
Ережеге сәйкес. Демек, көрсетілген үш фаза белгілі бір температура
аралығында қатар өмір сүре алады, яғни еркіндік дәрежелерінің саны бірлікке
тең.

2.Ерігіштік

Ерігіштік — заттың белгілі бір еріткіште еру қабілеті. Белгілі бір
жағдайдағы заттың ерігіштігінің сипаттамасы ретінде оның қаныққан
ерітіндідегі концентрациясы алынады. Сондықтан ерітіндінің құрамын қалай
сипаттаса, ерігіштікті де сан жағынан солай сипаттайды. Мысалы, заттың
белгілі бір температурада белгілі бір еріткіштегі ерігіштігін оның қаныққан
ерітіндісіндегі еріген заттың массалық үлесімен не оның молярлық
концентрациясымен (мольл) сипаттауға болады. Ерігішті көбінесе, еріткіштің
100 массалық бірлігінде қаныққан ерітінді түзілгенше еритін еріген заттың
масса бірлігімен көрсетеді. Оны кейде ерігіштік коэффициенті деп те атайды.
Заттардың судағы ерігіштегі әр түрлі. Егер 100 г суда еритін заттың массасы
10 г-нан асса — жақсы еритін, 1 г-нан кем болса — нашар еритін, 0,01 г-нан
аз болса — іс жүзінде ерімейтін зат деп есептеледі. Заттардың Ерігіштігін
алдын ала болжауға мүмкіндік беретін теориялар әзірге жасалған жоқ.
Дегенмен химиктер кейбір заңдылықтарды байқады. Мысалы, молекулалары
полюсті немесе иондық байланыспен байланысқан заттар (су, спирт, сұйық
аммиак) полюсті еріткіштерде жақсы еритіндігі, ал молекулалары полюссіз
заттар (бензол, күкіртті көміртек) полюссіз еріткіштерде еритіндігі
анықталды. “Ұқсас заттар бір-бірінде жақсы ериді” деген ескі қағида осы
заңдылықты тұжырымдайды. Сонымен қатар заттар ерігенде мынадай құбылыстар
байқалады: жылу бөлінеді не сіңіріледі, ерітіндінің көлемі азаяды (көлемнің
контракциясы) және түсі өзгереді. Осы құбылыстардың барлығы еріген зат пен
еріткіш молекулалары арасында химиялық әрекеттесулер бар екендігіне
дәлел.[1]Мұнайдың суда ерігіштігі. Судың мұнаймен жапсарласуы барысында
оның сол суда азды-көпті еру процесі. Бұл процестің қарқындылығы мұнайдың
химиялық құрамына, температураға және судың минералдану дәрежесіне
тәуелді.Газдың суда ерігіштігі. Газдың сумен жапсарласуы барысында оның сол
суда еру қабілеті. Мұның нәтижесінде су мен газ тепе-тең жағдайға шейін
жетуі мүмкін. Газдың суда ерігіштігі қысым өскен сайын, ал судың
минералдану дәрежесі азайған сайын арта түседі.Газдың (табиғи
көмірсутектік) мұнайда ерігіштігі. Табиғи көмірсутектік газдың нақтылы
термобаралық жағдайларда мұнайлы қойнауқатта біртекті сұйық жүйе
қалыптастыру қабілеті. Кәсіптік геологияны көбінесе кенорынды игеру
барысындағы мұнайдың газдан арылу процестері қызықтырады. Алайда Газдың
(табиғи көмірсутектік) мұнайда ерігіштігі мөлшерін білу де қажет-ақ, себебі
ол қойнауқаттық мұнайдың көлемдік коэффициентін анықтау, қойнауқатты газбен
тоғыту мәселелерін шешу, қойнауқатқа ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.