ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

ЛЕТУЧЕСТЬ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ЛЕТУЧЕСТЬ (футитивностъ), термодинамич. величина, служащая для записи зависимости химического потенциала индивидуального в-ва или компонента смеси от параметров состояния (давления р, т-ры Т, состава). Для индивидуального (чистого) реального газа Л. f(T, р)определяется соотношением:

m(T, р) = m0(T) + RT lnf( T,р), (1)

где m(T, р) - хим. потенциал в-ва, m0(T) - его стандартный хим. потенциал, равный хим. потенциалу в нек-ром гипотетич. состоянии, в к-ром при данной т-ре и давлении, равном 1 (p = 1 атм), газ обладал бы св-вами идеального газа; R - газовая постоянная. Для i-го компонента газовой смеси.

mi(T,p,N1,...,Nk_1) = mi0(T) + RT lnfi(T,p,N1,...,Nk_1), (2)

где k - число компонентов, N1,..., Nk_1 - молярные доли 1-го,..., (k-1)-го компонентов, fi - летучесть i-го компонента. Если рассматривают два состояния системы с одинаковой т-рой, летучести компонента в этих состояниях fi' и fi: связаны с его хим. потенциалами mi' и mi'' соотношением:

ln (fi:/fi') = (mi''-mi')/RT. (3)

При предельном разрежении газа (p:0) Л. компонента совпадает с его парциальным давлением pi = pNi. где Ni - молярная доля, т.е. lim (fi/pi) = 1. Л. индивидуального (чистого) в-ва при р:0 равна давлению. Л. идеального газа совпадает с давлением. Величину gi=fi/pi наз. коэффициентом летучести (для индивидуального газа g = f/p). По форме (1) и (2) аналогичны выражениям для хим. потенциала чистого идеального газа и компонента смеси идеальных газов соотв.:

mид(T,p) = m0(T) + RT ln p, (4)

mi ид(T, p, Ni) = mi0(T) + RT ln pi, (5)

причем стандартные хим. потенциалы m0(T) и mi0(T) в выражениях (1) и (4), (2) и (5) совпадают. Поэтому ур-ния, являющиеся следствием зависимостей (4) и (5) для идеального газа, можно применить к реальному газу, заменив в них давление р (парциальное давление pi) на Л. В частности, в случае газофазной р-ции 580_600-5.jpg где ni - стехиометрич. коэффициенты реагирующих в-в Аi, константа хим. равновесия для идеальных газов 580_600-6.jpg , а для реальных газов 580_600-7.jpg Л. в-ва, являющегося компонентом конденсир. фазы (жидкой или твердой), совпадает с Л. этого в-ва в равновесной паровой фазе и также подчиняется соотношениям (1)-(3). Условие равенства хим. потенциалов компонента в сосуществующих фазах эквивалентно условию равенства его Л. в этих фазах, что обычно используют при расчетах фазовых равновесий. Зависимости f(T, pg(Т, р)определяются природой в-ва. Величина RT lng представляет собой вклад в значение хим. потенциала в-ва, обусловленный межмол. взаимодействиями. Характер зависимости g(р)при Т = const для данного газа неодинаков в разл. температурных интервалах, определяемых критич. т-рой Ткр. При Т а 4Ткр g монотонно возрастает с ростом р (g > 1, f > p), не отличаясь, однако, сильно от 1; при этом чем выше т-ра, тем значения g(р)ближе к 1. В этой области т-р отклонения поведения газа от идеального определяются в осн. межмол. отталкиванием. При т-рах около Ткр g с ростом р сначала уменьшается (g < 1, f < p), затем начинает возрастать; с понижением т-ры значения g(р)уменьшаются. Для обычных мол. газов (напр., атм. воздуха) при р [ 1 атм (100 кПа) и не слишком низких т-рах отличие Л. от давления незначительно. Исключение составляют ассоциированные газы, напр. пары к-т НСООН, СН3СООН, С2Н5СООН. Л. определяют экспериментально по данным о зависимости объема V системы от р при постоянной Т или рассчитывают с помощью термич. ур-ния состояния. Для расчета Л. чистого в-ва применяют обычно одно из след. соотношений:
580_600-8.jpg
где z = pV/RT. При небольших давлениях ln (f/p)~ B2p/RT, где В2 - второй вириальный коэффициент; для грубых оценок используют соотношение f = р2ид, где рид = RT/V. Л. жидкости определяют по давлению ее насыщ. пара рнас при заданной т-ре. Для любого р
580_600-9.jpg
где f(T. p) - Л. жидкости, Vж - ее молярный объем, g (Т, pнaс) - коэф. Л. в-ва в паровой фазе. Аналогом выражения (6) в случае смеси газов является соотношение:
580_600-10.jpg
где Vi - парциальный молярный объем i-го компонента смеси. При невысоких давлениях для в-в, не сильно отличающихся по св-вам, приближенно выполняется правило Льюиса: коэф. Л. компонента газовой смеси совпадает с коэф. Л. чистого газа при давлении, равном общему давлению смеси:

gi(T, p, N1,..., Nk_1) ~ gi(T, p, Ni = 1).

Понятие Л. введено Г. Льюисом в 1901.
===
Исп. литература для статьи «ЛЕТУЧЕСТЬ»:
Карапетьянц М. Х., Химическая термодинамика, 3 изд., М., 1975; Рид Р. К., Праусниц Дж. М., Шервуд Т., Свойства газов и жидкосгей. пер. с англ., 3 изд;, Л., 1982. Н. А. Смирнова.

Страница «ЛЕТУЧЕСТЬ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков