Общая характеристика термодинамических свойств раствора

Лекции ½ 10-11. Классификация растворов. Способы выражения состава раствора, концентрация растворов. Парциальные молярные величины. Уравнения Гиббса-Дюгема (вывод и анализ). Методы определения парциальных молярных величин. Относительные парциальные молярные величины (парциальные молярные функции смешения). Изменение термодинамических свойств при образовании раствора из чистых компонентов. Термодинамические функции смещения.   Идеальные (совершенные) растворы. Химический потенциал компонента идеального раствора. Термодинамические свойства идеальных растворов. Термодинамические функции смешения идеальных растворов. Равновесие "идеальный раствор-пар". Закон Рауля, его термодинамическое обоснование. Графическая интерпретация закона Рауля.

Лекции 12. Предельно разбавленные растворы (компоненты раствора неограниченно растворимы друг в друге). Закон Генри, (термодинамическое обоснование). Константа Генри. Уравнение химического потенциала для растворителя и растворенного вещества.

Неидеальные (реальные) растворы. Зависимость давления насыщенного пара компонентов раствора от концентрации. Характер отклонений (положительные и отрицательные) от закона Рауля. Активность и коэффициент активности. Термодинамические функции смешения для неидеальных растворов. Стандартные состояния компонентов раствора. Симметричная и несимметричная системы сравнения. Расчет активности и коэффициентов активности компонента раствора при симметричной системе стандартных состояний по зависимости давления его насыщенного пара над раствором.

Лекция 13. Разбавленные растворы нелетучих веществ в летучих растворителях. Особенности их свойств. Коллигативные свойства (понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором по сравнению с чистым растворителем, повышение температуры кипе-ния и понижение температуры отвердевания растворов, осмотическое давление). (Вывод уравнения, связывающего понижение температуры замерзания с концентрацией раствора). Осмос, обратный осмос. Криоскопия. Эбуллиоскопия. Использование коллигативных свойств для определения молярной массы, степени диссоциации и ассоциации растворенного вещества.

Равновесие "жидкий раствор - насыщенный пар" в двухкомпонентных системах

Лекция 14-½ 15. Классификация растворов жидкостей в жидкостях. Растворы неограничен-но смешивающихся друг в друге жидкостей. Идеальные растворы. Законы Рауля и Дальтона. Диаграммы "Р-Х", "Т-Х", "состав пара-состав жидкости" для идеальных растворов. Диаграммы "Р-Х", "Т-Х", "состав пара-состав жидкости" для реальных растворов. Изменение вида диаграмм в зависимости от типа отклонений от закона Рауля.

Законы Гиббса-Коновалова. Азеотропия. Правило рычага. Применение правила фаз к исследованию диаграмм. Физико-химические основы разделения жидких смесей. Перегонка и ректификация. (Экспериментальные методы исследования равновесия "жидкость-пар").

Ограниченная взаимная растворимость жидкостей. Системы с верхней и нижней темпе-ратурой расслоения. Диаграмма состояния. Анализ диаграммы с ВКТР,. Приближенное правило Алексеева.  Перегонка с водяным паром. Расходный коэффициент водяного пара.

Равновесие "жидкость- твердое" в двухкомпонентных системах

Лекции ½ 15-16. Кристаллизация из растворов. Системы с ограниченной и неограниченной растворимостью компонентов в твердой фазе. Изоморфизм. Твердые растворы внедрения и замещения. Диаграммы плавкости изоморфно кристаллизующихся веществ.

Термический анализ, типы кривых охлаждения. Построение диаграммы плавкости по кривым охлаждения. Диаграммы состояния неизоморфно кристаллизующихся веществ с простой (одной) эвтектикой и с образованием устойчивого химического соединения. Эвтектическая смесь. Определение состава эвтектики с помощью построения треугольника Таммана. Определение химической формулы твердого соединения, образующегося при кристаллизации из расплава. (Диаграммы состояния с образованием неустойчивого соединения и с ограниченной растворимостью компонентов в твердой фазе). Конгруэнтно (и инконгруэнтно) плавящиеся химические соединения. Применение правила фаз к исследованию диаграмм. Правило рычага.

    Трехкомпонентные системы. Концентрационный треугольник, свойства концентра-ционного треугольника. Методы Гиббса и Розебома. Определение состава системы с помощью этих методов. Трехкомпонентная система с ограниченной растворимостью двух компонентов, (объемная) и плоскостная диаграмма. Определение составов равновесных фаз, правило Тарасенкова.