Идеальные системы

И КОМПОНЕНТА РАСТВОРА

ХИМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА

а) На основе термодинамических представлений получим уравнение для химического потенциала индивидуального идеального газа. Из уравнения

. (83)

при постоянной температуре имеем:

Учитывая, что для 1 моль индивидуального газа , а для идеального , последнее уравнение преобразуется

После интегрирования, получим:

, (92)

где – постоянная интегрирования – функция природы газа и температуры. В стандартных условиях атм, тогда из (92) получаем, что в этой системе единиц является стандартным химическим потенциалом

В СИ МПа, тогда стандартный химический потенциал равен

. (93)

Вычитая (93) из (92), получим:

. (94)

Если давление выражено в атмосферах, то атм., тогда относительное давление равно фактическому давлению газа, выраженному в единицах атмосферы. Из (94) получим

. (95)

б) Для химического потенциала го компонента смеси идеальных газов:

, (96)

где – стандартный химический потенциал индивидуального го компонента идеальной газовой смеси при данной температуре;

– парциальное давление го компонента идеальной газовой смеси, выраженное в тех же единицах, что и стандартное парциальное давление.

По закону Дальтона: общее давление идеальной газовой смеси равно сумме парциальных давлений компонентов

Парциальное давление го компонента идеальной газовой смеси – давление, которое оказывал бы газ, если бы он один занимал тот же объем

. (97)

где – мольная доля го компонента в идеальной газовой смеси.

Подставим в (96) вместо его значение, получим:

, (98)

где – химический потенциал чистого го компонента () в идеальной газовой смеси – функция температуры и общего давления газовой смеси.

в) Выражение для химического потенциала компонента идеального жидкого раствора, находящегося в равновесии со своим паром, получим из (96)

. (99)

Основным законом идеальных жидких растворов является эмпирически установленный закон Рауля: парциальное давление компонента над идеальным жидким раствором равно произведению давления насыщенного пара чистого (индивидуального) го компонента при температуре раствора на мольную долю этого компонента в жидком растворе