Влияние на равновесие превращений растворенного газа в растворе
Свойства реальных растворов значительно отличаются от свойств идеальных растворов, когда молекулы растворенного газа подвергаются различным превращениям (химическая реакция, диссоциация, ассоциация и т. д.). В этих случаях закон Генри применим к концентрации неизменных молекул растворенного газа, которая определяется равновесиями протекающих в растворе реакций. В уравнениях (20.16) и (20.17… Читать ещё >
Влияние на равновесие превращений растворенного газа в растворе (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Свойства реальных растворов значительно отличаются от свойств идеальных растворов, когда молекулы растворенного газа подвергаются различным превращениям (химическая реакция, диссоциация, ассоциация и т. д.). В этих случаях закон Генри применим к концентрации неизменных молекул растворенного газа, которая определяется равновесиями протекающих в растворе реакций.
Пусть растворенный газ А взаимодействует в растворе с содержащимися в нем молекулами (или ионами) Я, С … При этом образуются продукты реакции А/, N… согласно уравнению.
где а, Ь, с,…"т, л,… — стехиометрические коэффициенты.
Константа равновесия реакции
В соответствии со значением константы К часть молекул газа А находится в растворе в неизменном (свободном) виде, а остальная часть этих.
Из табл. 20.5 находим: кг = -0,03; к = 0.17; к+ = 0,16 и по уравнению (20.15) вычисляем значение тс для раствора (при z = 1 и z — 2):
молекул — в связанном виде, т. е. входит в состав продуктов реакции.
Определяя из уравнения (20.16) концентрацию [А] свободных молекул газа А в растворе и применяя к ней закон Генри, получим равновесное давление газа А:
Концентрация [А] ниже общей концентрации (включая и концентрацию связанного в продуктах реакции) компонента А. Поэтому равновесное давление газа А над раствором при том же ниже, чем в отсутствии в растворе превращения. Растворимость же соответственно повышается. Этим объясняется исключительно высокая растворимость в воде таких газов, как хлористый водород и аммиак. Например, НС1 почти полностью диссоциирован в водном растворе на ионы Н* и СГ, т. е. константа равновесия реакции диссоциации велика и, согласно уравнению (20.17), равновесное давление НС1 над раствором мало.
В уравнениях (20.16) и (20.17) концентрации выражены в кмоль/м3. Если они выражены в мольных долях, то вместо константы надо пользоваться константой трх. При значительных концентрациях растворов следует учитывать отклонения от свойств идеальных растворов, вводя в уравнения (20.16) и (20.17) коэффициенты активности вместо концентраций (20.9).