Soluție regulată

În termodinamică , o soluție obișnuită este o soluție care diferă de comportamentul unei soluții ideale doar moderat ^[1] .

Mai precis, poate fi descris de legea lui Raoult modificată de funcția lui Margules cu un singur parametru $\alpha$ ${\ displaystyle \ alpha}$ $\ alfa$ :

P_{1}=x_{1}P*_{1}f_{1,M}

{\ displaystyle P_ {1} = x_ {1} P * _ {1} f_ {1, M}}

{\ displaystyle P_ {1} = x_ {1} P * _ {1} f_ {1, M}}

P_{2}=x_{2}P*_{2}f_{2,M}

{\ displaystyle P_ {2} = x_ {2} P * _ {2} f_ {2, M}}

{\ displaystyle P_ {2} = x_ {2} P * _ {2} f_ {2, M}}

unde P _i este presiunea parțială a substanței i , P * _i presiunea sa de vapori , x _i fracția molară și funcția Margules este:

f_{1,M}=e^{\alpha x_{2}^{2}}

{\ displaystyle f_ {1, M} = e ^ {\ alpha x_ {2} ^ {2}}}

{\ displaystyle f_ {1, M} = e ^ {\ alpha x_ {2} ^ {2}}}

f_{2,M}=e^{\alpha x_{1}^{2}}

{\ displaystyle f_ {2, M} = e ^ {\ alpha x_ {1} ^ {2}}}

{\ displaystyle f_ {2, M} = e ^ {\ alpha x_ {1} ^ {2}}}

Rețineți că funcția Margules conține întotdeauna fracția molară opusă. Se poate arăta că prima expresie a lui Margules dictează că cealaltă trebuie să aibă aceeași formă folosind relația impusă de ecuația Gibbs-Duhem pentru un amestec cu două componente.

Valoarea a $\alpha$ ${\ displaystyle \ alpha}$ $\ alfa$ poate fi interpretat ca $W/RT$ ${\ displaystyle W / RT}$ ${\ displaystyle W / RT}$ , unde este $W=2U_{12}-U_{11}-U_{22}$ ${\ displaystyle W = 2U_ {12} -U_ {11} -U_ {22}}$ ${\ displaystyle W = 2U_ {12} -U_ {11} -U_ {22}}$ reprezintă interacțiunea diferenței dintre vecinii similari și non-asemănători.

Spre deosebire de cazul soluțiilor ideale, soluțiile obișnuite posedă o entalpie de amestec datorită termenului W. Dacă interacțiunile dintre molecule non-similare sunt mai nefavorabile decât cele dintre molecule similare similare, există o concurență între entropia termenului de amestec care produce un minim în energie liberă Gibbs pentru x = 0,5 și termenul de entalpie care are un maxim pentru acea valoare. La temperaturi ridicate domină entropia și sistemul este complet miscibil, la temperaturi scăzute curba G va avea două minime cu o maximă intermediară. Rezultatul este o separare de fază. În general, va exista o temperatură în care cele trei extreme coincid și sistemul devine complet miscibil. Acest punct este cunoscut sub numele de punctul critic al solubilității sau punctul consolutenității.

Spre deosebire de soluția ideală, volumele în cazul soluțiilor obișnuite nu mai sunt strict aditive, ci trebuie calculate din volumele molare parțiale care sunt funcții ale lui x.

Notă

^ Simon & McQuarrie Chimie fizică: o abordare moleculară

Elemente conexe

linkuri externe

( EN ) Soluție regulată , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Portalul Termodinamicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de termodinamică

[1] Simon & McQuarrie Chimie fizică: o abordare moleculară

[1]