Լուծույթը փոփոխական բաղադրությամբ ֆազ է: Նշանակում է, որ լուծույթը հոմոգեն համակարգ է, որի բաղադրությունը կարելի է փոփոխել պահպանելով հոմոգենությունը:

Լուծույթն ըստ էության բազմակոմպոնենտ համակարգ է: Պարզագույն դեպքում երկկոմպոնենտ է. կազմված է լուծիչից և լուծված նյութից: Այն նյութը, որը քանակապես շատ է լուծույթում և լուծման պրոցեսում պահպանվում է դրա ֆազային վիճակը, համարվում է լուծիչ: Կարող են մեկից ավելի լուծված նյութեր լինել:

Մոլեկուլային (իոնական) է այն լուծույթը, որում լուծված նյութը մանրասփռված (դիսպերսված) է մինչև մոլեկուլի (իոնի) չափսերը

Լուծույթների հատկանիշներից են.

1. Լուծույթը քիմիական միացություն չէ, որովհետև դրա առաջացման ընթացքում չեն պահպանվում քիմիայի դասական` բաղադրության, համարժեքների և բազմապատիկ հարաբերությունների օրենքները:

2. Թերմոդինամիկորեն լուծույթը կայուն համակարգ է:

3. Լուծույթում բաղադրիչները պահպանում են իրենց անհատականությունը, որի շնորհիվ հնարավոր է ֆիզիկական մեթոդներով բաղադրիչներն իրարից անջատել:

4. Ընդհանրապես լուծույթի առաջացումը ջերմաչեզոք պրոցես չէ, որովհետև լուծույթի առաջացումը լուծիչ – լուծված նյութ միջմասնիկային փոխազդեցությունների հետևանք է:

Կախված լուծիչի ագրեգատային վիճակից լուծույթները կարող են լինել գազային, օրինակ, խառնուրդը, հեղուկ, օրինակ, ջուրը լուծված էթանոլում և հակառակը, պինդ, օրինակ, ջրածինը լուծված պլատինում, ոսկին պղնձի մեջ և այլն:

Թերմոդինամիկայի տեսանկյունից լուծույթի վիճակը բնութագրվում է ջերմաստիճանով, ճնշումով, և կոնցենտրացիայով: Այս վերջինի փոխարեն հաճախ օգտագործվում է «բաղադրություն» եզրը (տերմինը):

Կոնցենտրացիայի միջոցով է արտահայտվում լուծիչ/լուծված նյութ քանակական հարաբերությունը, որից մեծ չափով կախված են լուծույթի թերմոդինամիկական հատկությունները:

Շատ կարևոր է «լուծելիություն» հասկացությունը: Դա լուծված նյութի այն քանակն է, որը տվյալ ջերմաստիճանում (սովորաբար 298,15K-ում) կարող է 100 գ լուծիչում լուծվել: Այս պայմանի դեպքում լուծույթը համարվում է հագեցած: Հագեցած լուծույթում հավասարակշռության մեջ է լուծույթը նստվածքի հետ: Եթե տվյալ ջերմաստիճանում լուծված նյութի քանակը նվազ է լուծելիությունից, ապա լուծույթը համարվում է չհագեցած: Լուծույթը կոչվում է գերհագեցած, երբ լուծված նյութի քանակը լուծելիությունից ավելի է: Գերհագեցած լուծույթը թերմոդինամիկորեն անկայուն է: Նույնիսկ փոքր ցնցումը բավական է, որ լուծույթը դառնա հագեցած: Բնական է, որ լուծույթից կանջատվի այնքան լուծված նյութ, որքանով այն գերազանցել էր լուծելիությունը:

Այս ամփոփ շարադրանքը բավական է համոզվելու համար, որ լուծույթի կոնցենտրացիան կարևոր քանակական պարամետր է:

Կոնցենտրացիան կարելի է արտահայտել տարբեր ձևերով: Հենց ընտրված ձևից էլ կախված է կոնցենտրացիայի չափողականությունը:

Կոնցենտրացիայի արտահայտման համար երկու սկզբունք գոյություն ունի. վերաբերել լուծված նյութի քանակը կամ զանգվածը. ա. լուծույթի քանակի, զանգվածի կամ ծավալի միավորին և բ. լուծիչի միավոր քանակին:

I – Լուծված նյութի քանակը, զանգվածը վերաբերում են յուծույթի քանակի, զանգվածի կամ ծավալի միավորին:

1. Զանգվածային բաժին Ցույց է տալիս, թե 1 գ լուծույթի մեջ քանի՞ գրամ է տվյալ լուծված նյութը: Եթե i-րդ լուծված նյութի զանգվածը լուծույթինը G գրամ, ապա

Զանգվածային բաժինը 100-ով բազմապատկելով այն կարտահայտվի տոկոսով: ցույց է տալիս, թե 100 գ լուծույթում տվյալ նյութից քանի գրամ է լուծված: Բնական է, որ չափողականություն չունի և

2. Մոլային բաժին. Նորից վերացական, չափողականություն չունեցող մեծություն է և ցույց է տալիս, թե 1 մոլ լուծույթում տվյալ նյութից քանի՞ մոլ կա:

Ըստ սահմանումի.

Այս դեպքում էլ. Հետևաբար.

Օրինակ, եթե լուծույթը կազմված է լուծիչից և լուծված նյութից, ապա

էլ կարելի է տոկոսներով արտահայտել:

3. Ծավալային բաժին Ըստ սահմանումի.

Սա ճիշտ է այն դեպքում, երբ քննարկվող խառնուրդը իդեալական է, այսինքն եթե ունենք ապա Հակառակ դեպքում

Օրինակ, :

Նախորդների նման չափողականություն չունի: տվյալ խառնուրդում i - րդ բաղադրիչի ծավալային բաժինն է` արտահայտված տոկոսներով:

5. Մոլային (մոլյար) կոնցենտրացիա : Ցույց է տալիս, թե 1 լ լուծույթում տվյալ նյութից քանի՞ մոլ է լուծված:

Լուծույթի մոլյարությունը խորհրդանշվում է M տառով: 1 M լուծույթ նշանակում է մի լուծույթ, որի 1 լ-ում 1 մոլ քննարկվող նյութ է լուծված: չափողականություն ունի. մոլ.լ^–1 (մոլ.դմ^–3):

Եթե լուծված նյութի զանգվածն արտահայտվում է գ.համարժեքով այդ դեպքում լուծույթի կոնցենտրացիան կարտահայտվի նորմալությամբ գ Միջազգային միավորների ընդունման պատճառով նորմալությունն այժմ գործնականորեն չի կիրառվում: Տիտրը լուծված նյութի զանգվածն է (գրամներով) 1 մլ լուծույթում:

II – Լուծված նյութի քանակը վերաբերում են յուծիչի քանակին:

1. Մոլալ լուծույթ. խորհրդանշվում է m-ով: Ցույց է տալիս, թե 1000 գ կամ 1 կգ լուծիչում տվյալ նյութից քանի մոլ է լուծված: Կարևոր է նշել, որ

Թերմոդինամիկական քննարկումներում սա կոնցենտրացիայի արտահայտման առավել կիրառական ձևն է:

2. Մոլային հարաբերություն

Չափողականություն չունեցող մեծություն է: Ցույց է տալիս, թե 1 մոլ լուծիչում տվյալ նյութից քանի՞ մոլ է լուծված:

XI-2. ՄԻՋՄՈԼԵԿՈՒԼԱՅԻՆ ՓՈԽԱԶԴԵՑՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ ԼՈՒԾՈՒՅԹՆԵՐՈՒՄ

Խոսքը վերաբերելու է լուծիչ–լուծիչ, լուծված նյութ–լուծված նյութ և լուծիչ–լուծված նյութ (սոլվատացում, հիդրատացում) փոխազդեցություններին:

Լուծույթում կուլոնյան, ինչպես նաև վալենտական փոխազդեցությունների բացակայության դեպքում հիմնական փոխազդեցությունները վան դեր Վաալսյան բնույթի են (տե՛ս գլուխ VI):

Այս դասի բոլոր տեսակի փոխազդեցությունների ուժը (r-ը միջմասնիկային հեռավորությունն է): Կախված r-ից փոխազդեցությունները կարող են լինել ինչպես ձգողական, այնպես էլ վանողական:

Միջմասնիկային փոխազդեցությունների բնույթը քննարկելիս անհնար է անտեսել յուրահատուկ սոլվատացման դերը, որն իր բնույթով քիմիական է: Օրինակ, դա կարող է լինել արդյունքը մոլեկուլների միջև H-ական կապի, լիցքի տեղաշարժով և առաջացման: Այս առումով յուրահատուկ սոլվատացումը շատ ավելի ուժեղ և ըստ էության վալենտական փոխազդեցություն է, քան վան դեր Վաալսյանը: Այս հարցին կանդրադառնանք XXIV գլխում, երբ քննարկման նյութ կհանդիսանա լուծույթում ընթացող ռեակցիաների կինետիկան:

XI-3. ԲԱԶՄԱԿՈՄՊՈՆԵՆՏ ՀԱՄԱԿԱՐԳԵՐԻ ԹԵՐՄՈԴԻՆԱՄԻԿԱՆ:

ՔԻՄԻԱԿԱՆ ՊՈՏԵՆՑԻԱԼԻ ԿԱՐԵՎՈՐՈՒԹՅՈՒՆԸ

Բնական է, որ նշված դասի համակարգերում չի կարելի անտեսել Գիբսյան պոտենցիալի կախումը համակարգի բաղադրությունից: Այս դեպքում

Հաշվի պետք է առնել այս հավասարումից բխող արդեն քննարկված հետևությունները:

Այս արտահայտության հիման վրա նշվեց, որ ինտենսիվ պարամետր է:

3. Երբ T = const և P = const

Սա Գիբս-Դյուհեմի հավասարումն է:

4. Խառնման պրոցեսի, մասնավոր դեպքում լուծույթի առաջացման ընթացքում համակարգի էնտրոպիայի և Գիբսյան պոտենցիալի փոփոխությունները հետևյալ հավասարումներով են նկարագրվում.

Գրաֆիկական մեթոդով քննարկենք խառնման ընթացքում թերմոդինամիկական (Գիբսի) պոտենցիալի (G) փոփոխությունը

մաքուր A և B հեղուկ նյութերի մոլային Գիբսյան պոտենցիալներն են: Հնարավոր է երկու դեպք.

1. A և B նյութերն իրար հետ չեն փոխազդում և իրար մեջ չեն լուծվում: Այս դեպքում կպահպանվի հատկությունների ադիտիվությունը:

2. A-ն և B-ն իրար մեջ լուծվում են անսահմանափակ: Խառնման էնտրոպիան քննարկելիս (տե’ս գլուխ IX) ցույց տրվեց, որ խառնման հետևանքով համակարգի էնտրոպիան աճում է , հետևաբար պետք է նվազի Գիբսյան պոտենցիալը

Եզրակացություն. ցանկացած X բաղադրությամբ լուծույթի G-ն պետք է լինի` Օրինակ, եթե ստացվող խառնուրդի (լուծույթի) բաղադրությունը C է, ապա

Եթե մասնավոր դեպքում B-ն պինդ նյութ է, ապա B-ի ինչ որ մի քանակի դեպքում տվյալ ջերմաստիճանում լուծույթը պետք է հագենա: Դիցուք X-ը համապատասխանում է A հեղուկում B-ի լուծելիությանը: Եթե , օրինակ Y, ապա համակարգը կլինի երկֆազ. հագեցած լուծույթ (հ) և B (պ): B-ի քանակի աճի հետ անընդհատ կաճի նստվածքի (պինդ ֆազի) քանակը: Համակարգի թերմոդինամիկական պոտենցիալը կաճի ուղիղին համապատասխան: հագեցած լուծույթի Գիբսյան պոտենցիալն է:

Իսկ եթե լուծելիությունից ավելի է լուծվում հագեցած լուծույթում, ապա կստացվի գերհագեցած լուծույթ: Պինդ նյութի լուծման հակառակ պրոցեսը բյուրեղացումն է:

Եթե համակարգի ելային բաղադրությունը Y է, ապա (հագեցած լուծույթ + նստվածք) (գերհագեցած լուծույթ): Նշանակում է, որ գերհագեցած լուծույթն ինքնաբերաբար կվերածվի հագեցածի` նստվածքի առաջացումով: Հետևաբար, թերմոդինամիկան «արգելում է» հագեցած լուծույթ – նստվածք գերհագեցած լուծույթ ինքնաբերաբար անցումը:

XI-4. ԴՅՈՒՀԵՄ–ՄԱՐԳՈՒԼԵՍԻ ՀԱՎԱՍԱՐՈՒՄԸ

Գրենք Գիբս–Դյուհեմի հավասարումը.

Բաժանելով վրա կստացվի.

Քանի որ ապա

Հետևաբար, լուծույթի բաղադրության փոփոխության հետ պետք է փոխվի նաև Ուրեմն, j-րդ բաղադրիչի քանակի փոփոխության հետևանքով համակարգի քիմիական պոտենցիալը կփոփոխվի: Այդ փոփոխության մեջ j-րդ բաղադրիչի քիմիական պոտենցիալի փոփոխության բաժինը (լուման) կլինի.

Եթե համակարգը (լուծույթը) մասնավոր դեպքում երկբաղադրիչ է (լուծիչ + մեկ հատ լուծված նյութ), այդ դեպքում.

Տեղադրենք (XI.11) -ի մեջ.

Նորից հաշվի առնելով, որ կստացվի.

Եթե քննարկվում է իդեալական գազ.

(XI.15)-ի մեջ տվյալ ջերմաստիճանում (1) և (2) հեղուկների գոլորշիների պարցիալ ճնշումներն են այն դեպքում, երբ համակարգը գտնվում է հավասարակշռության մեջ, իսկ էլ` լուծույթում այդ երկու հեղուկների մոլային բաժիններն են համապատասխանաբար:

Եթե քննարկվող գազը ռեալ է, ապա անհրաժեշտ է գազի ճնշումը փոխարինել ցնդելիությամբ Այս հանգամանքը նկատի առնելով (XI.15)-ի փոխարեն կստացվի.

(XI.15) և (XI.16) հավասարումները հայտնի են որպես Դյուհեմ-Մարգուլեսի հավասարումներ: Կիրառելի են ցանկացած լուծույթի նկատմամբ:

XI.5. ԼՈՒԾՈՒՅԹՆԵՐԻ ԹԵՐՄՈԴԻՆԱՄԻԿԱԿԱՆ ԴԱՍԱԿԱՐԳՈՒՄԸ

Հայտնի է, որ վիճակի փոփոխության հետ փոխվում է նաև նյութի (համակարգի) քիմիական պոտենցիալը: Այս առումով

Ըստ Լյուիսի առաջարկի կոչվել է i-րդ նյութի ակտիվության գործակից: Տեղադրելով (X.61) -ի մեջ կստացվի.

Եթե քննարկվող նյութը ոչ թե գազ է, այլ հեղուկ P-ն պետք է փոխարինել c-ով (կոնցենտրացիա), a-ով (ակտիվություն) և

Սա կիրառելի է նաև պինդ լուծույթների նկատմամբ:

Հետևաբար.

Նշված արտահայտություններից կհետևի.

աշխատանք է: Ըստ էության դա այն աշխաանքն է, որն անհրաժեշտ է կատարել հաղթահարելու համար համակարգում առկա միջմոլեկուլային (միջմասնիկային) փոխազդեցությունները, որի հետևանքով համակարգը կդառնա իդեալական: Կարելի է եզրակացնել,որ ակտիվությունը ուղղված կոնցենտրացիա է

Սա նշանակում է, որ հաստատուն ջերմաստիճանում միջմասնիկային փոխազդեցությունների և բնույթից և սաստկությունից է կախված G-ն (H-ը և S-ը):

Սա վերաբերում է մասնավոր դեպքում նաև խառնման պրոցեսին

Միջմասնիկային փոխազդեցությունների չափը կախված է ինչպես դրանց բնույթից (իոն–իոն, իոն–դիպոլ, դիպոլ–դիպոլ, իոն–ապոլյար մոլեկուլ և այլն), այնպես էլ դրանց սաստկությունից (իոնի լիցքի և շառավիղի հարաբերությունից, դիպոլ մոմենտից և այլն):

Յուրաքանչյուր դեպքի համար որոշակի ֆունկցիոնալ կախման մեջ է գտնվում այդ փոխազդեցությունների ուժը պայմանավորող պարամետրերից: Այս հարցին ավելի հանգամանալի կանդրադառնանք XXIV գլխում:

Լուծույթների դասակարգման հիմքում վերցվում են նշված թերմոդինամիկական ֆունկցիաները և խառնման (այսինքն լուծույթի առաջացման) ընթացքում դրանց կրած ինչպես որակական, այնպես էլ քանակական փոփոխությունները: Հետևաբար լուծույթների թերմոդինամիկական դասակարգման հիմքում դրված են լուծույթում բաղադրիչների քիմիական պոտենցիալներն արտահայտող հավասարումները:

XI-5:1. Իդեալական լուծույթներ

ա. Կատարյալ լուծույթներ

Ցույց տրվեց, որ միջմոլեկուլային փոխազդեցությունների բացակայության պարագային.

(կամ

Գրված արտահայտություններից հետևում է, որ S-ը, G-ն (իզոթերմ–իզոբարային էներգիա), F-ը (իզոթերմ–իզոխորային էներգիա), ընդհանրապես Y, ֆունկցիա են X-ից. Այսինքն Y = f (X): Զուգորդելով (IX.50) և (X.20)-ը (X.19)-ի հետ

կստացվի.

[օգտագործելիս կստացվի

որովհետև

Եզրակացություն. Եթե լուծույթի առաջացման ընթացքում այդ դեպքում առաջացած լուծույթը իդեալական է: Կարելի է նաև ասել հետևյալը: Իդեալական է այն լուծույթը, որի առաջացումը ջերմաչեզոք է, ինչպես նաև առաջացած լուծույթի ծավալը հավասար է վերցված բաղադրիչների ծավալների գումարին

Եթե նշված օրինաչափությունները պահպանվում են լուծույթի կոնցենտրացիոն ողջ տիրույթում այդպիսի իդեալական լուծույթը կոչվում է կատարյալ: Կատարյալ լուծույթները ենթարկվում են Ռաուլի օրենքին:

բ. Անսահման նոսր լուծույթներ:

Այդպիսի օրինաչափություններ դիտվում են նաև այն դեպքում, երբ առաջանում է անսահման նոսր լուծույթ:

Երբ

Նշանակում է, որ անսահման նոսր լուծույթներում միջմոլեկուլային փոխազդեցություններն այնքան փոքր են, որ կարելի է անտեսել: Այս պայմաններում համակարգը իրեն պահում է որպես իդեալական: Անսահման նոսր լուծույթները ենթարկվում են Հենրիի օրենքին:

XI-5:2. Ոչիդեալական լուծույթներ

Ոչիդեալական են այն լուծույթները, որոնց առաջացման ընթացքում (XI.2224) օրինաչափություններից գոնե մեկը չի պահպանվում:

ա. ռեալ լուծույթներ:

Եթե լուծույթի առաջացման պայմանները սահմանային չեն, ապա այդ երեք օրինաչափություններն էլ չեն պահպանվի, այսինքն. որը հետևանք է միջմոլեկուլային զգալի փոխազդեցությունների գոյության: Այս պայմաններում առաջացած լուծույթը ռեալ է:

Ինչպես նշվեց, եթե առկա են միջմոլեկուլային փոխազդեցություններ այդ դեպքում պետք է ճնշումը փոխարինել ցնդելիությամբ, կոնցենտրացիան էլ` ակտիվությամբ:

Հետևաբար, եթե

ապա

Ցույց է տված, որ

Ուրեմն, եթե պետք է որոշել ռեալ լուծույթի առաջացման ընթացքում էնտրոպիայի փոփոխությունը հարկավոր է (XI.26)-ը ածանցել ըստ ջերմաստիճանի նկատի առնելով. Որ

Էնտրոպիայի փոփոխության իմացումը հնարավորություն կտա որոշել նաև որովհետև

(XI.28)-ի մեջ տեղադրենք (XI.25)-ը և (XI.27)-ը.

օգտագործելիս կստացվի

Եզրակացություն. եթե խառնման հետևանքով ռեալ լուծույթ է առաջանում, ապա (XI.22-24)-ի փոխարեն կստացվի

բ. Աթերմալ լուծույթներ – Լուծույթը աթերմալ է կոչվում, երբ

Ըստ (XI.21)-ի.

Քանի որ ըստ սահմանումի այդ պատճառով էլ.

Այսպիսով, աթերմալ լուծույթների առաջացումը պայմանավորված է ոչ թե էներգիական այլ էնտրոպիական բաղադրիչի փոփոխությամբ այսինքն ի հաշիվ խառնման հետևանքով ստացված լուծույթում մասնիկների շարժման «անկարգության» աստիճանի մեծացման:

Աթերմալ լուծույթ կարելի է ստանալ պոլիմերը իր հիդրված մոնոմերի մեջ լուծելով:

գ. Կանոնավոր (ռեգուլյար) լուծույթներ – Այս հասկացությունը 1929-ին առաջարկել է Հիլդեբրանդը:

Կանոնավոր է կոչվում է այն լուծույթը, որում լուծիչի և լուծված(ների) մոլեկուլների բաշխումը և իրար նկատմամբ փոխադարձ կողմնորոշումը (օրիենտացումը) միանգամայն պատահական են: Անտեսվում են մոլեկուլների ասոցումը և քիմիական փոխազդեցությունը: Հետևաբար, առաջացող լուծույթը կանոնավոր է, եթե

Այստեղից հետևում է.

այսինքն.

Նշվածից կարելի է եզրակացնել, որ

-դա մի հավելյալ աշխատանք է, որը կատարվում է կանոնավոր լուծույթում համեմատած իդեալականի հետ:

Ցույց է տված, որ եթե մոլեկուլները մոտավորապես իրար հավասար շառավիղներով գնդիկներ են, ապա

միջմոլեկուլային փոխազդեցությունների մի հանրագումար է, որի ֆիզիկական էությունը կպարզվի հետագա քննարկումների ընթացքում:

Օգտվենք հեղուկների կառուցվածքի բջջային մոդելից (տե՛ս էջ 154): Ընդունենք նաև, որ յուրաքանչյուր մոլեկուլ շրջապատված է Z հատ մոլեկուլներով, իսկ բջիջներն իրարից անկախ գոյացություններ են:

Պայմանականորեն ընդունենք, որ լուծույթում կան բջիջներ. տիպի (տեսակի) մոլեկուլներից հատ և b տիպի մոլեկուլներից` հատ: Մինչև խառնումը a և b մոլեկուլներից կազմված 2 նյութերը իրարից մեկուսացված համակարգեր են, հետևաբար.

2 հատ միանման մասնիկների միջև գործող փոխազդեցության էներգիան է: գործակիցը մտցվում է այն նկատառումով, որ այսինքն 2 հատ a մոլեկուլների միջև առկա փոխազդեցությունը, օրինակ բախումը մեկ հատ է:

Խառնումից հետո սկսվում են բախվել նաև և մոլեկուլները: Բնական է, որ a + b, (կամ b + a) բախումների հավանականությունը պետք է համեմատական լինի խառնուրդում a և b մոլեկուլների բաժինների արտադրյալին: Ուրեմն, խոսքը վերաբերվում է արտադրյալներին:

Քանի որ փոխազդեցության էներգիան պայմանավորված է բախումներով, այդ պատճառով էլ փոխազդեցության էներգիան պետք է ընդունել. համար` համար` համար էլ`

Նկատի առնելով այն հանգամանքը, որ խառնումից հետո համակարգում մասնիկների թիվը կլինի և ընդունելով, որ անկախ մոլեկուլների բնույթից բջիջների կազմը նույնն է` Z մոլեկուլ մեկ բջիջում , կարող ենք գրել.

Որտեղ

Հաշվի առնելով այս նշանակումը (XI.36)-ի մեջ համապատասխան փոփոխություն կատարենք.

Բնական է, որ.

(XI.38)-ը հենց այն հավելյալ էներգիան է, որի գոյությունը միջմոլեկուլային փոխազդեցությունների հետևանք է:

իսկ

Համեմատությունից կստացվի, որ

Նկատի առնելով այն հանգամանքը, որ կանոնավոր լուծույթների առաջացումը հիմնականում վերագրվում է վան դեր վաալսյան ուժերով պայմանավորված փոխազդեցություններին, մոլեկուլները համարվում են գնդաձև և փոխազդեցություններում նախապատվությունը տալով միայն ձգողական ուժերին ակտիվության գործակցի համար Լեյդլերը առաջարկել է հետևյալ հավասարումը.

որտեղ մաքուր հեղուկներում միջմոլեկուլային փոխազդեցություններն են: ծավալային բաժին է:

Առաջին մոտավորությամբ կարելի է գրել.

և (հիշել Ամագայի օրենքը): Այս պայմանների համար կստացվի.

Եթե (2) ինդեքսը վերաբերում է լուծիչին և լուծույթն էլ նոսր է, ապա

Վիճակի թերմոդինամիկական (X.34) հավասարման քննարկումից ստացվեց, որ

հետևաբար

Այս հավասարումից հետևում է, որ լուծույթը կլինի իդեալական, եթե.

1. բացակայում են միջմոլեկուլային փոխազդեցությունները

2. իրար են հավասար բաղադրիչների ներքին ճնշումները.

որտեղ

XI-6. ԼՐԻՎ ՊՈՏԵՆՑԻԱԼ

Մինչև հիմա քննարկվեցին այնպիսի համակարգեր, որոնց վիճակը բնութագրող Գիբսյան պոտենցիալը դիտվում էր միայն ֆունկցիա T-ից, P-ից և n-ից:

Բայց եթե համակարգը գտնվում է էլեկտրական և մագնիսական դաշտերում կամ զգալի է երկրագնդի գրավիտացիոն դաշտի ազդեցությունը, ապա փոխարեն պետք է գրել տակ հասկանալով տարբեր մեծությունների ունեցած լուման մեջ:

Օրինակ, եթե էլեկտրաքիմիական պրոցես է տեղի ունենում, ապա

որտեղ n-ը էլեկտրաքիմիական պրոցեսին մասնակցող էլեկտրոնների թիվն է, F-ը Ֆարադեյի թիվն է իսկ երկու էլեկտրոդների միջև գոյություն ունեցող պոտենցիալների տարբերությունն է:

Եթե քիմիական համակարգի վիճակը կախված է գրավիտացիոն դաշտից, այդ դեպքում

(XI.43 ա)-ն և (XI.43 բ)-ն կարելի է գրել 1 մոլ նյութի համար, որի դեպքում խոսքը կվերաբերի քիմիական պոտենցիալին:

Ուրեմն երևույթի քննարկմանն ավելի խիստ մոտենալու դեպքում բացի ընդունելուց T = const, V(P) = const, m = const անհրաժեշտ է ընդունել առհասարակ ընդհանրացված տեսքով ներկայացվող` պոտենցիալի մեծության հաստատունությունը, որի դեպքում միայն կարելի է հաստատապես խոսել համակարգի հավասարակշռական վիճակում գտնվելու հավաստիության մասին: Այդ կոչվում է «լրիվ պոտենցիալ»:

Բնական է, որ սովորական պայմաններում, երբ ուսումնասիրվող համակարգի վրա չեն ազդում առանձին, հատուկ նշանակության դաշտեր, ուժի մեջ է այն, ինչը շարադրվել է:

XI-7. ԼՈՒԾՈՒՅԹՆԵՐԻ ԹԵՐՄՈԴԻՆԱՄԻԿԱՅԻ ՄԻ ՔԱՆԻ ՀԱՐՑԵՐ

XI-7:1. Հավելյալ թերմոդինամիկական մեծություններ

Ցույց տրվեց, որ եթե խառնման հետևանքով իդեալական լուծույթ է ստացվում, ապա այդ պրոցեսի ընթացքում

իսկ եթե առաջացած լուծույթը իդեալական չէ պետք է օգտվել ակտիվությունից` որտեղ լուծույթում i-րդ բաղադրիչի ակտիվության գործակիցն է: Հետևաբար.

իսկ

կոչվում է Գիբսի հավելյալ էներգիա: Հիշենք, որ

Բնութագրական ֆունկցիաները քննարկելիս ցույց տրվեց, որ

Նմանակությամբ կարող ենք գրել.

հավելյալ մոլային էնտրոպիան է:

իսկ

որտեղից.

համար կարելի է նաև այլ արտահայտություն ստանալ.

Վերջապես (հավելյալ ծավալ) (X.16), (XI.48)

Հավելյալ մեծությունները կարող են լինել և դրական և բացասական: Եթե ապա (կանոնավոր լուծույթներ) ապա (աթերմալ լուծույթներ):

XI-7:2. Լուծույթի մոլային ծավալ: Որոշման մեթոդներ

Քննարկենք մի լուծույթ, որը կազմված է լուծիչից [նշանակենք (1) ինդեքսով] և մի հատ լուծված նյութից, որը նշանակում ենք (2) ինդեքսով:

Եթե լուծույթի ծավալը V լիտր է և պարունակում է մոլ նյութ, ապա (տես III-1:4 բաժինը)

բաղադրիչի պարցիալ մոլային ծավալն է: Ըստ իմաստի.

Պետք է նշել, որ պարցիալ մոլային մեծությունը ոչ թե հատկություն է, այլ համակարգի (լուծույթի) հատկության փոփոխությունն է, երբ պայմանում լուծույթին i-րդ բաղադրիչից 1 մոլ է ավելացվում: Ինչպե՞ս իրականացնել. ա) կամ անվերջ մեծ ծավալով լուծույթին է ավելացվում i-րդ նյութից 1 մոլ կամ բ) V ծավալով լուծույթին ավելացվում է

(XI.50)-ից կստացվի.

Յուրաքանչյուր բաղադրիչի կշռային բաժինը նշանակենք

որտեղից

բաղադրիչի զանգվածն է (գ կամ կգ), մոլային զանգվածը (գ/մոլ կամ կգ/մոլ): Պարզ է, որ (սա V ծավալով լուծույթի զանգվածն է), (մոլերի թիվ) և

Գումարելով կստանանք.

Լուծույթի խտությունը նշանակենք Տեղադրենք (XI.54)-ի մեջ.

որտեղ : Եվ վերջապես.

Այս հավասարումը հնարավորություն է տալիս լուծվածի տվյալ զանգվածային բաժնի համար որոշել լուծույթի մոլային ծավալը:

(XI.52)-ից կստացվի.

Այս հավասարումը հնարավորություն կտա լուծույթի տվյալ բաղադրության համար որոշել Երկու դեպք է հնարավոր.

ա) լուծիչի և լուծվածի պարցիալ մոլային ծավալներն անկախ են լուծույթի բաղադրությունից (իդեալական դեպք): ֆունկցիան կարտահայտվի ուղիղ գծի հավասարման տեսքով, որտեղ

բ) եթե ֆունկցիան գծային չէ, ապա կոորդինատներով կառուցվածը կլինի կորագիծ: Կորագծի վրա տվյալ կոորդինատներով կետին շոշափող տանելով կարելի է որոշել Այս մեծությունը տեղադրելով (XI.57)-ի մեջ կարելի է տվյալ բաղադրության համար հաշվել այնուհետև Այսպես են վարվում այլ բաղադրությունների համար:

Ուրեմն ունենք «փաստացի» վիճակ, երբ (a) և «սպասվելիք» վիճակ (b).

Բնականաբար. ( հավելյալ ծավալ)

Հետևաբար.

Նկատի առնելով, որ կստացվի.

Մաքուր նյութի համար Եթե հայտնի է (տես վերևում շարադրվածը) և կարելի է որոշել մեծությունը և նշանը պատկերացում են տալիս լուծիչ + լուծված նյութ փոխազդեցության և’ բնույթի և’ սաստկության մասին:

-ն կարելի է նաև հետևյալ կերպ որոշել.

որտեղից.

(բ)-ից հանենք (ա)-ն.

Հավելյալ մեծությունների գոյությունը պատճառ է հանդիսացել մտցնելու ևս մի հասկացություն. «թվացյալ մեծություն», նաև «թվացյալ մոլային մեծություն», օրինակ, «թվացյալ մոլային ծավալ», «թվացյալ մոլային էնտալպիա» և այլն:

Իմաստը հետևյալն է: եթե ընդունենք, որ օրինակ, ռեալ համակարգում անկախ բաղադրությունից լուծիչի պարցիալ մոլային ծավալը հաստատուն է, այդ դեպքում լուծվածի պարցիալ մոլային ծավալը տվյալ բաղադրության համար կունենա արժեքը: Սա նշանակում է, որ

Եթե լուծույթը դարձնենք անվերջ նոսր, ապա

Եզրակացություն. անվերջ նոսր լուծույթներում իրար հավասար են լուծվածի պարցիալ և թվացյալ մոլային ծավալները:

Թվացյալ պարցիալ մոլային մեծությունների կարևորությունը հարց է առաջ բերում. ինչպե՞ս դրանք որոշել: Որոշման մատչելի մեթոդներից մեկի հիմքում (XI.65)-ն է.

( որոշման հարցն արդեն քննարկված է):

Կարելի է որոշել նաև լուծույթի խտության միջոցով: Վերցվում է 1000գ լուծիչ

որտեղից.

( մաքուր լուծիչի խտությունն է):

Ըստ սահմանումի (մոլ/1կգ) դա լուծվածի (լուծույթի) մոլալ կոնցենտրացիան է. Տեղադրելով կստացվի.

Մատչելի է նաև պարցիալ մոլային մեծությունների որոշման գրաֆիկական մեթոդը, որը կոչվում է «իրար հատող ուղիղների մեթոդ»: Այս եղանակը հնարավորություն է տալիս միաժամանակ որոշել երկու բաղադրիչների պարցիալ մոլային մեծությունները որտեղ ընդհանրցված մի պարամետր է. կարող է լինել ծավալ, H, G և այլն):

Քննարկենք ներկայացված գծագիրը:

Նշանակենք.

դա աբսցիսին զուգահեռ է, իսկ BDF ուղիղը D կետին տարված շոշափողն է): Ըստ ածանցյալի երկրաչափական իմաստի.

Քննարկման համար վարվում են հետևյալ կերպ. վերցնում են և փոխում Քանի որ այդ պատճառով էլ

Դիֆերենցենք

իսկ ըստ (XI.70)-ի

Բաժանելով իրար վրա կստացվի.

որտեղից.

Տեղադրենք (XI.71)-ի մեջ. ինչ որ պետք էր ապացուցել:

Նույն ձևով կարելի է ցույց տալ, որ

կարելի է որոշել նաև օգտվելով արտահայտելու փորձարարական (էմպիրիկ) հավասարումներից, որոնք ներկայացվում են շարքի տեսքով.

Կազմելով կոորդինատներով գրաֆիկ և կորի տվյալ կետին շոշափող տանելով կարելի է որոշել տվյալ համար Նույնը կարելի է կատարել կորի հետ: Հեշտ է ցույց տալ, որ կամ (կազմել գրաֆիկ կոորդինատներով):

Կարելի է օգտվել նաև ԷՀՄ-ից նշված շարքերի գործակիցները որոշելու համար (թվային լուծում):

Շարքերի կիրառումը ամրացնելու համար լուծենք հետևյալ խնդիրը.

Խնդիր – Ինչի՞ է հավասար 25^oC-ում 1 մոլալանոց (m = 1) NaCl-ի ջրային լուծույթի պարցիալ մոլային ծավալը, եթե

(երբ m > 0,25 մոլ/կգ) հաշված 1000 գ ջրի համար: 25^oC -ում մաքուր ջրի մլ/մոլ է:

Լուծում – նշված պայմաններում տվյալ լուծույթի պարցիալ մոլային ծավալը կլինի.

Ծավալը կրճատվեց: Իսկ

Երբ m = 1 մոլ/1000 գ, այդ դեպքում.

XI-7:3. Հարաբերական պարցիալ մոլային մեծություններ:

Հարաբերական պարցիալ մոլային էնտալպիա

Սա թեև շատ կարևոր է, բայց վերաբերում է լուծույթների թերմոդինամիկային և ըստ էության նեղ մասնագիտական հարց է: Այդ պատճառով այն քննարկվելու է մակերեսորեն հարցի մասին ընդհանուր պատկերացում կազմելու համար:

Ըստ ընդհանուր սահմանումի H-ի բացարձակ արժեքն անհնար է իմանալ: Կարելի է պարզապես նշել, որ տվյալ վիճակում գտնվող նյութի էնթալպիան ինչքանով է տարբեր, եթե այդ նյութը գտնվեր մի այլ վիճակում, օրինակ այլ կոնցենտրացիայով, բայց նույն լուծիչում: Այս նկատառումով էլ թերմոդինամիկայում կարևորվել է «ստանդարտ վիճակի» հարցը:

Հիշենք, որ ոչ էլեկտրոլիտների լուծույթների դեպքում կիրառվում է ստանդարտ վիճակ ընտրելու սիմետրիկ համակարգը: Այս պարագային լուծույթի երկու բաղադրիչների համար ստանդարտ վիճակ է համարվում, երբ նյութը գտնվում է մաքուր վիճակում, որի ակտիվությունը պայմանականորեն ընդունվում է հավասար 1-ի. հետևաբար

Էլեկտրոլիտների լուծույթների դեպքում կիրառվում է ստանդարտ վիճակ ընտրելու ոչսիմետրիկ համակարգը: Այս դեպքում քննարկվողը լուծված նյութն է: Լուծույթի վիճակը համարվում է ստանդարտ, եթե լուծույթն ըստ լուծվածի 1 մոլալանոց է: Ընդունելի է նաև 1 մոլյարանոց լուծույթը:

Այս նկատառումով, եթե i-րդ նյութի պարցիալ մոլային էնթալպիան է ինչ որ մի վիճակում և է ստանդարտ վիճակում, ապա ըստ սահմանումի տարբերությունը կոչվում է հարաբերական պարցիալ մոլային էնթալպիա: Եթե լուծույթը անսահման նոսր է և գտնվում է ստանդարտ վիճակում, ապա ունենք Եթե որպես ստանդարտ վիճակ վերցվում է նյութը մաքուր վիճակում, ապա գրում ենք

Հետևաբար, լուծիչի համար. և լուծվածի համար. Պարզ է, որ եթե լուծույթն անվերջ նոսր է, ապա

Եթե լուծույթում կա մոլ լուծիչ և մոլ լուծված նյութ, ապա.

այսինքն.

որն իր տեսքով հիշեցնում է (XI.50)-ը:

Նույն դատողությամբ կարելի է գրել.

Պրոցեսների ջերմությունը քննարկելիս ցույց է տրվել, որ ընդհանրապես լուծման համար մասնավորաբար.

իսկ

(XI.82)-ը կարելի է գրել

տվյալ լուծույթում լուծվածի հարաբերական պարցիալ էնթալպիան է, իսկ մաքուր լուծվածինը:

Ըստ իմաստի լուծման պարցիալ կամ դիֆերենցիալ ջերմությունն է:

ԽՆԴԻՐՆԵՐ

1. Որոշել ըստ զանգվածի 36 % HCl պարունակող աղաթթվի լուծույթում HCl -ի մոլային բաժինը:

2. 5,0 գ տոլուոլը լուծել են 225 գ բենզոլի մեջ: Ստացված լուծույթի գ/մլ: Կոնցենտրացիան արտահայտել.

ա) մոլալությամբ,

բ) մոլերով լիտրում,

գ) մոլային և

դ) զանգվածային բաժիններով:

3. Հաշվել Bi-ի լուծելիությունը Cd-ում և 200^oC - ներում օգտվելով Շրեդերի բանաձևից: 273^oC -ում Ընդունել, որ առաջանում է իդելական լուծույթ: Շրեդերի բանաձևն է.

որտեղ X-ը մոլային բաժին է:

ԳԼՈՒԽ XII

ԼՈՒԾՈՒՅԹՆԵՐԻ ԿՈԼԻԳԱՏԻՎ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

Կոլիգատիվ են կոչվում այն հատկությունները, որոնք կախված չեն լուծված նյութի բնույթից, այլ կախված են մի ընդհանուր մեծությունից. տվյալ քանակով լուծիչում լուծված նյութից առաջացած մասնիկների թվից: Այդ բառի հիմքում լատիներենից վերցված կո-միասին նախածանցն է և լիգատե-կապել բայն է: Այսինքն, իրար հետ են կապված լուծույթում առկա մասնիկների թիվը և լուծույթի որոշ հատկություններ:

Լուծույթների կոլիգատիվ հատկություններից են լուծույթի վրա գոլորշիների ճնշման, լուծույթի սառեցման և եռման ջերմաստիճանների, օսմոտիկական ճնշման կախումը լուծույթի կոնցենտրացիայից, այսինքն լուծված նյութի մոլերի և վերջին հաշվով լուծված նյութի այդ քանակից առաջացած մասնիկների թվից:

XII-1. ՌԱՈՒԼԻ ՕՐԵՆՔԸ: ԿԱՏԱՐՅԱԼ ԼՈՒԾՈՒՅԹՆԵՐ

Փորձը ցույց է տալիս, որ մաքուր հեղուկի վրա տվյալ նյութի սեփական գոլորշիների ճնշումն ավելի մեծ է քան երբ այդ հեղուկում լուծված նյութ կա:

Եթե տվյալ ջերմաստիճանում տվյալ հեղուկի գոլորշիների հավասարակշռական ճնշումը մթն է և այդ հեղուկից ստացված լուծույթի վրա` մթն, ապա կոչվում է գոլորշիների ճնշման բացարձակ նվազում, իսկ հարաբերությունը` գոլորշիների ճնշման հարաբերական նվազում: Այն ցույց է տալիս, թե հեղուկում ինչ որ քանակով նյութ լուծելիս մաքուր հեղուկի (լուծիչի) սեփական գոլորշիների ճնշման յուրաքանչյուր միավորը ինչ փոփոխություն կկրի:

Համադրելով գրականական հայտնի տվյալներ` Ռաուլը (1887) բացահայտեց, որ տվյալ հեղուկի վրա գոլորշիների հարաբերական նվազումը հավասար է լուծույթում լուծված նյութի մոլային բաժնին (X0)

Եթե T ջերմաստիճանում № 1 մաքուր նյութի սեփական գոլորշիների ճնշումը է և լուծույթի վրա` իսկ այդ լուծույթում 2-րդ (լուծված) նյութի մոլային բաժինը է, ապա ըստ Ռաուլի օրենքի.

Սա Ռաուլի օրենքի մաթեմատիկական արտահայտությունն է:

Նկ.XII.1-ից հետևում է.

և ընդհանրապես

Սա նույնպես Ռաուլի օրենքի մաթեմատիակական արտահայտությունն է, ըստ որի լուծույթի վրա լուծույթում գտնվող որևէ i հեղուկի սեփական գոլորշիների ճնշումը գծային կախման մեջ է լուծույթում իր մոլային բաժնից:

Նկ. XII.1-ը Ռաուլի օրենքի գրաֆիկական պատկերումն է այն դեպքի համար, երբ լուծույթը բաղկացած է A և B հեղուկներից: Այսպիսի համակարգը կոչվում է բինար: ուղիղը ցույց է տալիս թե հաստատուն ջերմաստիճանում լուծույթի վրա ինչպես է փոխվում B հեղուկի սեփական գոլորշիների ճնշումը լուծույթում իր մոլային բաժնից վերաբերում է A հեղուկին: Նկ.XII.1-ը կոչվում է դիագրամ (T=const):

Այս նկարից հետևում է նաև, որ AB բինար լուծույթի (խառնուրդի) կոնցենտրացիոն ողջ տիրույթում ֆունկցիան նկարագրվում է Ռաուլի օրենքով: Այդպիսի լուծույթները կոչվում են կատարյալ և իդեալական լուծույթի տիպական օրինակներն են:

Չնայած այն բանին, որ Ռաուլը օրենքը ձևակերպել է բացառապես հրատարակված փորձնական տվյալները համադրելու և քննարկելու հիման վրա, բայց և այնպես այն կարելի է արտածել տեսականորեն` օգտվելով հավասարակշռության ընդհանուր պայմանից, ըստ որի.

Օրինակ, (ա) կետում բաղադրության լուծույթի հետ հավասարակշռության մեջ է պարցիալ ճնշումով A նյութը (տե’ս նկ.XII.1):

Այդ պայմանը բխում է թերմոդինամիկայի հիմնադրույթներից. հավասարակշռական վիճակում գտնվող համակարգի յուրաքանչյուր բաղադրիչի քիմիական պոտենցիալը նույն արժեքն ունի հավասարակշռության մեջ գտնվող բոլոր ֆազերում: Այս պայմանը քննարկվելու է XIII գլխում:

Այս հանգամանքը հնարավորություն կտա ապացուցելու, որ (XII.2)-ը ճիշտ է լուծույթում եղած ցանկացած բաղադրիչի համար:

Վերցնենք երկբաղադրիչ լուծույթ, մեկը պայմանականորեն համարելով լուծիչ: Զուգորդենք (XII.2)-ը և (XII.3)-ը:

ընդունելով գոլորշին որպես իդեալական գազ և որտեղ քննարկվող մաքուր հեղուկի վրա (X = 1) տվյալ ջերմաստիճանում սեփական գոլորշիների ճնշումն է, իսկ այդ նյութի քիմիական պոտենցիալը ստանդարտ վիճակում:

Եթե գոլորշին առաջացած լիներ միայն մաքուր հեղուկից (այսինքն լուծված նյութ չկա) (X = 1), այդ դեպքում կստացվեր.

(XII.4)-ից և (XII.5)-ից կստացվի

կամ

Դիցուք սա վերաբերում է լուծիչին, որը խորհրդանշել ենք «լ» ինդեքսով: Թող «լն» վերաբերվի լուծված նյութին: Նույն արդյունքը կստացվի, եթե լուծիչի փոխարեն «լն» վերցվի:

Հիշենք Գիբս-Դյուհեմի հավասարումը.

որտեղից

Քանի որ

որտեղից.

Եթե նկատի առնենք, որ իդեալական գազի դեպքում (XII.10)-ը կվերածվի Դյուհեմ-Մարգուլեսի հավասարմանը (XI.15)

որտեղից

Երբ

Սա փաստորեն Ռաուլի օրենքի տեսական արտածումն է:

Ռաուլի օրենքը կարելի է արտածել նաև ընդունելով, որ հավասարակշռական որևէ վիճակում Օրինակ, (ա) վիճակի համար.

(a)-ի և (b)-ի զուգորդումից կստացվի.

որտեղից

XII-1:1. Հեղուկ լուծույթի վրա գոլորշու ընդհանուր ճնշման կախումը

հեղուկի բաղադրությունից: դիագրամներ

Դիցուք A-ից և B-ից է կազմված քննարկվող լուծույթը:

Օգտվելով Դալտոնի օրենքից կարող ենք գրել.

Սա y = a+bx տիպի ուղիղ գծի հավասարումն է, որը նկ. XII.1-ի վրա արտահայտված է ուղիղով:

(XII.12)-ը արտահայտում է լուծույթի վրա գոլորշիների ընդհանուր ճնշման կախումը ելային լուծույթի (հեղուկի) բաղադրությունից:

Ըստ քննարկվող դեպքի (տե’ս նկ.XII.1): Սա նշանակում է, որ քանի որ հեղուկը կեռա այն պահին, երբ սեփական գոլորշիների ճնշումը հավասարվի մթնոլորտային ճնշմանը: ըստ էության ֆազային դիագրամ է:

XII-1:2. Հեղուկ լուծույթի վրա գոլորշու ընդհանուր ճնշման կախումը

գոլորշու բաղադրությունից

Իրար վրա բաժանենք երկու բաղադրիչների պարցյալ ճնշումները.

որտեղ Ըստ Դալտոնի օրենքի բաղադրիչի մոլային բաժինն է գազ ֆազում): Հետևաբար.

(XII.13)-ից կստացվի.

Քննարկենք հնարավոր դեպքերը.

1. Սա այն դեպքն է, երբ երկու հեղուկները միևնույն եռման ջերմաստիճանն ունեն

(XII.14)-ից կստացվի Այս պայմանն արտահայտվում է Aad ուղիղով: Երբ (տե՛ս նկ.XII.2):

2. Ինչպես նշվեց, ըստ այս պայմանի

Քննարկենք մասնավոր դեպք, օրինակ, Տեսնենք ի՞նչ օրինաչափություն կստացվի: Ըստ (XII.14)-ի.

(հիշել, որ Նշված տիրույթում -ին տալով կամայական արժեքներ կարելի է հաշվել -ի համապատասխան արժեքները:

Այդպիսի տվյալներ բերված են աղյուսակ XII.1-ում:

Այս տվյալներից հետևում է, որ հեղուկ ֆազում (այսինքն լուծույթում – հեղուկ ֆազում B-ի տվյալ բաղադրությանը) համապատասխանող գոլորշի ֆազում այսինքն գոլորշում B-ին համապատասխանող մոլային բաժինն ավելի մեծ արժեք ունի (օրինակ, երբ ): Այդ կախումը կարտահայտվի Abd կորով:

3. այսինքն B-ի հետ համեմատած A-ն ավելի դյուրաեռ է: Քննարկելու համար, այս անգամ վերցնենք Նման հաշվումներ կատարելով կստացվեն արժեքներ, որոնք գրաֆիկորեն կպատկերվեն Acd կորով:

Այժմ պարզենք, թե ինչպես է կախված հեղուկի վրա գոլորշիների գումարային ճնշումը գոլորշու բաղադրությունից այսինքն, պարզենք ֆունկցիայի տեսքը:

(XII.12)-ի և (XII.14)-ի զուգորդումից կստացվի.

Այսպիսով, լուծույթի վրա գոլորշիների գումարային ճնշման կախումը հեղուկի (լուծույթի) բաղադրությունից արտահայտվում է (XII.12) և գոլորշու բաղադրությունից` (XII.15) հավասարումներով:

Այդ երկու ֆունկցիաները միևնույն նկարի վրա գրաֆիկորեն պատկերելու համար օգտվենք հետևյալ աղյուսակում բերված հաշվարկային տվյալներից, որոնք ստացված են հետևյալ մասնավոր դեպքի համար. Պետք է նշել, որ ստացված օրինաչափության բնույթը կախված չէ այն բանից, թե քննարկման համար հիմքում որ բաղադրիչն է վերցվում:

Այս աղյուսակի տվյալներից միանշանակ հետևում է, որ հեղուկ և գոլորշի ֆազերում B բաղադրիչի միևնույն բաղադրության դեպքում (օրինակ, այսինքն (տե՛ս նկ.XII.3): Այսինքն, կորը -ից ավելի ցածրից է անցնում:

Երկրորդ եզրակացությունն այն է, որ ֆունկցիան ուղղագծային է [որը հետևում է (XII.12)-ից], իսկ -ը կորագծային:

Երրորդ եզրակացությունը վերաբերում է հետևյալին: ֆունկցիաները կազմելիս X-ը դիտվել է որպես միայն հեղուկ ֆազի բաղադրություն և Y-ն էլ` որպես միայն գոլորշի ֆազի բաղադրություն` իրարից անկախ և ոչ թե որպես հեղուկի ելային բաղադրություն:

Այս առումով ուղիղը ցույց է տալիս թե հաստատուն ջերմաստիճանի տակ ինչպես է փոխվում լուծույթի վրա գոլորշու ընդհանուր ճնշումը հեղուկ ֆազի և ոչ թե ելային լուծույթի բաղադրությունից: Իհարկե ավելի լավ կլիներ առանձին նկարների վրա պատկերել այդ երկու ֆունկցիաները. աբսցիսը մի դեպքում կլիներ X-ը, մյուսում` Y-ը: Երկու դեպքում էլ

Բայց գործնական խնդիրներ լուծելու համար հարկավոր է այդ երկու կորերը պատկերել միայն մի նկարի վրա, օգտագործելով միայն մի աբսցիս, որի վրա ներկայացվի ողջ համակարգի (հեղուկ + գոլորշի) բաղադրությունը, այսինքն հեղուկի ելային բաղադրությունը (X):

Բնական է, որ հեղուկ ֆազը կայուն է բարձր ճնշումների տակ, այսինքն ուղիղից վերև, իսկ գոլորշին` ցածր ( կորից ներքև): Եթե համակարգը հեղուկ վիճակում է (-ից վերև), ապա իզոթերմային պայմանում P-ն նվազեցնելիս, երբ հասնում ենք, օրինակ, a վիճակին կնկատվի պղպջակների առաջացում: Երբ համակարգը գոլորշի վիճակում է ( կորից ներքև), ապա ներքևից բարձրանալիս (T=const), օրինակ b կետում կնկատվի գոլորշում հեղուկի կաթիլների առաջացում: Նշված երկու կորերի արանքում հեղուկը և գոլորշին միատեղ են հանդես գալիս` իրար հետ հավասարակշռված:

Ուրեմն, կորերը առանձին-առանձին ֆազեր բաժանող կորեր չեն, այլ արտահայտում են T=const պայմանում հավասարակշռության մեջ գտնվող երկու ֆազերի բաղադրությունների կախումը ընդհանուր ճնշումից և ընդհակառակը:

Բերված բոլոր նկարները դիագրամներ են: դիագրամ ստանալու համար հիմնական պայման է փորձերը կատարել իզոթերմային պայմանում (T=const ):

XII-1:3. դիագրամներ

Գործնական խնդիրներ լուծելու համար առավել մատչելի, հետևաբար առավել կիրառական են դիագրամները:

Այս դեպքում փորձերը կատարվում են իզոբարային պայմանում, օրինակ, մթնոլորտային ճնշման տակ որոշելով բաղադրության լուծույթների եռման կետերը: Այս դեպքում ևս աբսցիսը լուծույթի (հեղուկի) ելային բաղադրությունն է:

Բնականաբար, տվյալ դեպքում հեղուկ ֆազը կայուն է ցածր ջերմաստիճաններում, իսկ գազ (գոլորշի) ֆազը` համեմատաբար բարձր ջերմաստիճաններում: կորի ներսում համակարգը հետերոգեն է: Հավասարակշռության մեջ են (հեղուկ գոլորշի) հեղուկ և գոլորշի ֆազերը:

Ուշագրավ է հետևյալ դիտողությունը: Նկ.XII.3 դիագրամի վրա ներկայացված ուղիղը նկ.XII.4-ի վրա դարձել է կոր: Պատճառն այն է, որ P = f(t) ֆունկցիան ուղղագծային չէ (հիշել Կլաուզիուս-Կլապեյրոնի հավասարումը):

Մենք շարունակում ենք քննարկել հեղուկներից ստացվող այնպիսի լուծույթներ, որոնք ենթարկվում են Ռաուլի օրենքին, այսինքն իդեալական (կատարյալ) են: Այդպիսիք են.

Նկ.XII.4-ը, որը դիագրամ է (P=const) կոչվում է վիճակի դիագրամ: Այն հնարավորություն է տալիս հեշտությամբ որոշել հավասարկշռության մեջ գտնվող երկու ֆազերի բաղադրությունները: Ինչպե՞ս:

Վերցնենք A և B հեղուկներից ելային բաղադրությամբ