Понижение давления пара над раствором по сравнению
Рассмотрим разбавленный раствор нелетучего вещества. Для такого раствора коэффициент активности i -го компонента γi → 1 и ai → xi. Зависимость давления пара i -го компонента над раствором от его мольной доли выражается уравнением Рауля:
.
Пусть 1 – летучий растворитель, а 2 – нелетучее растворенное вещество. Общее давление пара над раствором равно
.
Давление пара над чистым нелетучим веществом р 2 ≈ 0, следовательно им можно пренебречь, тогда
Так как мольная доля x < 1, то давление пара над раствором нелетучего вещества ниже по сравнению с давлением пара над чистым растворителем при той же температуре (рис. 2.5).
Выразим мольную долю растворителя х1 через мольную долю растворенного вещества х2:
,
тогда получим
Преобразуем
. (2.9)
|
|
|
вещества по сравнению с давлением пара чистого растворителя при той же температуре равно мольной доле растворенного вещества.
На рисунке:
1 – кривая зависимости давления насыщенного пара над чистым твердым растворителем (кривая возгонки)
2 – кривая зависимости давления насыщенного пара над чистым жидким растворителем (кривая испарения);
3 – кривая зависимости давления насыщенного пара над раствором нелетучего вещества с мольной долей х2;
р10 – давление насыщенного пара над чистым растворителем при температуре Т1;
р1 – давление насыщенного пара над раствором при температуре Т1.
Из рисунка видно, что р1 < р10.