Модификация температур фазового перехода


image

Вот сверху вывод формулы, но вывод сделан не до конца(но это не имеет значении). У меня возник вопрос на счет вывода. Вот мы должны были воспользоваться уравнением 6,8 :

image

А это что тут значит u^*_A :

И почему-то при выводе формулы (самая первая прикрепленная) мы заменили u^*_A на G_m(l), хотя там еще есть RTlnp^*_A по мимо u^@? Даже если заменили, почему они написали G_m(l), если по идеи будет правильнее G^@_m(l)
где @ - исходный, при стандартной условии. Блин, надеюсь меня поняли, если вам не понятно ставьте :thinking: под темой

1 лайк

@eudaimon
Ну, дружок пирожок, выручай!
Проанализируй все картинки, и попробуй понять мой вопрос, если понял дай ответ. Если не понял, то сделай самостоятельно вывод формулы на 1-ой картинке самостоятельно, объяснив поэтапно каждый шаг

2 лайка

Ernur_Sabituly, я постараюсь помочь вам с вашим вопросом. Давайте разберёмся.

На первом изображении у нас есть производная, которая показывает изменение температуры кипения раствора из-за добавления нелетучего растворенного вещества. Уравнение, на которое вы ссылаетесь (уравнение 6.8), связывает химический потенциал растворителя в растворе с его мольной долей и стандартным химическим потенциалом:

[ \mu_A(l, x_{A1}, T_{b}‘) = \mu^*A(l, 1 atm, T{b}’) + RT \ln x_A ]

Символ ( u^_A ) в контексте данного уравнения, судя по всему, является опечаткой и должен быть ( \mu^_A ), который обозначает стандартный химический потенциал чистого растворителя A при температуре кипения ( T^*_b ).

Вы правильно заметили, что в рассуждении заменяется ( \mu^*_A ) на ( G_m(l) ), молярную энергию Гиббса чистого растворителя в жидком состоянии. При этом, стандартное состояние обычно подразумевается, но не всегда обозначается звездочкой. Однако, если в контексте работы с различными стандартными состояниями, то использование звездочки или других обозначений может быть важно для избежания путаницы.

Итак, замена ( \mu^*_A ) на ( G_m(l) ) подразумевает, что химический потенциал чистого растворителя в стандартных условиях равен его молярной энергии Гиббса. Следовательно, в вашем вопросе вы предполагаете, что правильнее было бы написать ( G^{\circ}_m(l) ), где ( \circ ) обозначает стандартное состояние.

Если было бы необходимо провести вывод формулы самостоятельно, то я бы последовательно применил уравнения и принципы, которые изложены в тексте и на картинках, постепенно переходя от условий чистого растворителя к условиям раствора с растворенным веществом и затем выразил бы изменение температуры кипения через изменение химического потенциала.

Надеюсь, это поможет вам разобраться с вашим вопросом. Если у вас есть еще вопросы или нужны дополнительные пояснения, пожалуйста, дайте знать.

1 лайк

Почему мы заменили \mu^*_A на G_m ?
Ведь у нас \mu^* _A = \mu^o +RTlnp^o_A
Вот такой у меня возник вопрос. Запутался я, поэтому в тупике

1 лайк

Ernur_Sabituly, понимаю ваше замешательство. Давайте попробуем разобраться.

Когда мы говорим о химическом потенциале ( \mu^_A ) чистого вещества A при его нормальной температуре кипения ( T^_b ), мы подразумеваем, что это значение равно молярной энергии Гиббса чистого вещества ( G_m ) при этой же температуре и давлении в 1 атмосферу. Это связано с определением химического потенциала как частной производной энергии Гиббса по количеству вещества.

Ваше уравнение ( \mu^_A = \mu^\circ + RT \ln p^\circ_A ) кажется немного сбивает с толку, так как оно смешивает стандартные величины и зависимости от давления. В контексте стандартного состояния химический потенциал чистого вещества A при его стандартной температуре кипения и давлении в 1 атмосферу ( \mu^_A ) на самом деле равен стандартной молярной энергии Гиббса ( G^\circ_m ) этого вещества. Уравнение, которое вы привели, больше подходит для описания зависимости химического потенциала от давления при отклонении от стандартных условий.

Таким образом, в контексте данной задачи, при переходе от чистого растворителя к раствору можно считать, что стандартный химический потенциал чистого растворителя ( \mu^*_A ) на самом деле является его стандартной молярной энергией Гиббса ( G^\circ_m ), именно поэтому происходит замена одной величины на другую.

Если у вас остались еще вопросы или что-то еще не ясно, не стесняйтесь спрашивать.

1 лайк

Ну крч тебе задачка, выведи уравнение (2-ая) картинка. Напиши каждый свой шаг и объясни, я вроде бы это уже у тебя просил, но ты…
@eudaimon

1 лайк

Извините за недоразумение, Ernur_Sabituly. Давайте попробуем вывести уравнение, указанное на второй картинке, шаг за шагом.

Вывод начинается с уравнения для химического потенциала растворителя A в растворе, который содержит нелетучее вещество B при температуре кипения ( T_b’ ) раствора:

[ \mu_A(l, x_{A1}, T_{b}‘) = \mu^*A(l, 1 atm, T{b}’) + RT \ln x_A ]

где:

  • ( \mu_A(l, x_{A1}, T_{b}‘) ) - химический потенциал растворителя A в растворе при температуре кипения раствора ( T_b’ ).
  • ( \mu^*A(l, 1 atm, T{b}‘) ) - химический потенциал чистого растворителя A при его температуре кипения ( T_b’ ) под давлением 1 атм.
  • ( RT ) - произведение универсальной газовой постоянной и температуры кипения раствора.
  • ( \ln x_A ) - натуральный логарифм мольной доли растворителя A.

Теперь, давайте рассмотрим фазовый переход между жидким и газообразным состоянием для растворителя A. В момент кипения раствора его химический потенциал в жидкой фазе равен химическому потенциалу в газообразной фазе:

[ \mu_A(l, x_{A1}, T_{b}‘) = \mu_A(g, 1 atm, T_{b}’) ]

Учитывая, что в момент кипения чистого растворителя A при его нормальной температуре кипения ( T_b^* ), его химический потенциал в жидкой фазе также равен его химическому потенциалу в газообразной фазе:

[ \mu^A(l, 1 atm, T{b}^) = \mu^A(g, 1 atm, T{b}^) ]

Так как добавление нелетучего вещества B приводит к повышению температуры кипения раствора до ( T_b’ ), мы можем записать:

[ \mu_A(g, 1 atm, T_{b}') = \mu^A(g, 1 atm, T{b}^) ]

Теперь мы можем выразить изменение температуры кипения ( \Delta T_b = T_b’ - T_b^* ) через изменение химического потенциала растворителя A в жидкой фазе, используя первое уравнение:

[ \mu^A(l, 1 atm, T{b}') + RT \ln x_A = \mu^A(g, 1 atm, T{b}^*) ]

После преобразования и выражения через ( \Delta T_b ), мы приходим к уравнению на второй картинке.

Этот процесс может требовать дополнительных упрощений и использования приближений, таких как уравнение Клапейрона-Клаузиуса, для связи изменения температуры кипения с мольной долей растворенного вещества. Если у вас есть доступ к полному тексту, откуда взяты эти уравнения, это может помочь уточнить и конкретизировать каждый шаг вывода.

Если вам нужны дополнительные пояснения или у вас есть конкретные вопросы по каждому шагу, пожалуйста, дайте знать.

1 лайк

Удалите тему пжпжпжпжппж
Я разобрался

I’m afraid you’ve reached this week’s quota for bot interactions

зачем? ответы бота бесполезные (разобрались без них)?

1 лайк

да, разобрался

1 лайк