CÂN BẰNG LỎNG – RẮN pps

CÂN BẰNG LỎNG – RẮN
ThS. NGUYỄN HỮU SƠN
CHƯƠNG 7

ThS. NGUYỄN HỮU SƠN
1. TÍNH CHẤT DUNG DỊCH LOÃNG
Ảnh hưởng của nồng độ chất tan (không bay
hơi) đối với tính chất của dung dịch

Giảm áp suất hơi

Tăng nhiệt độ sôi và giảm nhiệt độ kết tinh

Xuất hiện áp suất thẩm thấu

ThS. NGUYỄN HỮU SƠN
1. TÍNH CHẤT DUNG DỊCH LOÃNG
1.1. Sự giảm áp suất hơi
Áp suất hơi của dung dịch chứa chất tan không
bay hơi
P = P
1
= P
0
1
. x
1
= P
0
1

. (1-x).
Suy ra
x
0
1
P
ΔP
0
1
P
P
0
1
P
x
0
1
P
0
1
PP
==
−
−=

ThS. NGUYỄN HỮU SƠN
1. TÍNH CHẤT DUNG DỊCH LOÃNG
1.2. Sự tăng điểm sôi & hạ điểm đông
∆T = K . C
m

∆T = T
0
– T .
Cm là nồng độ mplan của dung
dịch.
K là hằng số nghiệm đông K
đ
hoặc
hằng số nghiệm sôi K
s
.

ThS. NGUYỄN HỮU SƠN
1. TÍNH CHẤT DUNG DỊCH LOÃNG
Solvent T
b
(
o
C) K
b
T
f
(
o
C) K
f
acetic acid
118.2 2.93 17 3.90
chloroform
61.2 3.63

naphthalene
80 6.8
water
100 0.52 0 1.86
camphor
179 40
carbon tetrachloride
76.6 5.03
ethanol
78.6 1.22
n-octane
125.7 4.02
1.2. Sự tăng điểm sôi & hạ điểm đông

ThS. NGUYỄN HỮU SƠN
1. TÍNH CHẤT DUNG DỊCH LOÃNG
1.3. Áp suất thẩm thấu
CRT
=
π
: là áp suất thẩm thấu.
C: là nồng độ, mol/l.
R: hằng số khí lý tưởng.
T: nhiệt độ tuyệt đối.
π

ThS. NGUYỄN HỮU SƠN
2. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN SỰ HÒA TAN
Phương trình Sreder
i

(rắn)
= i
(dung dịch, xi)
+ ∆H
ht
incphlncht
HH
λλλ
==∆+=∆
2
ln
RTdT
Kd
ix
λ
=
)(
)(
rx
dx
K
i
i
x
=
2
.
RT
i
i

ekx
λ
−
=

ThS. NGUYỄN HỮU SƠN
3. SỰ KẾT TINH DUNG DỊCH HAI CẤU TỬ
3.1. Giản đồ nhiệt độ - thành phần

ThS. NGUYỄN HỮU SƠN
3. SỰ KẾT TINH DUNG DỊCH HAI CẤU TỬ
3.2. Giản đồ đa nhiệt
Hệ Q
2
= lỏng l
2
+ rắn r
2

22
22
rQ
Ql
=
2
B
ml
mr
Tính toán lượng tương đối
của các pha trong hệ

Hệ H = pha lỏng e + hệ rắn
chung Rc
eH
HR
m
m
C
R
e
C
=
CA
CB
R
R
RR
RR
m
m
B
A
=

ThS. NGUYỄN HỮU SƠN
3. SỰ KẾT TINH DUNG DỊCH HAI CẤU TỬ
3.3. Hỗn hợp Eutecti
Ở áp suất không đổi, hỗn hợp eutecti sẽ kết tinh ở nhiệt độ không
đổi theo đúng thành phần của nó (phù hợp với độ tự do c = 0)
Khi có sự tác động của cả nhiệt độ và áp suất bên ngoài:
c = k - f + 2 = 2 - 3 + 2 = 1

Điều này chứng tỏ rằng nếu thay đổi áp suất thì không những
nhiệt độ kết tinh của dung dịch eutecti thay đổi mà cả thành phần
của hỗn hợp eutecti cũng thay đổi theo

ThS. NGUYỄN HỮU SƠN
3. SỰ KẾT TINH DUNG DỊCH HAI CẤU TỬ
3.4. Quá trình kết tinh đẳng nhiệt
mr
lm
m
m
l
r
=

ThS. NGUYỄN HỮU SƠN
4. HỆ HAI CẤU TỬ TẠO THÀNH DUNG RẮN TAN
LẪN VÔ HẠN
Giản đồ nhiệt độ - thành phần (T-X)

ThS. NGUYỄN HỮU SƠN
5. HỆ HAI CẤU TỬ TẠO THÀNH DUNG RẮN TAN
LẪN GIỚI HẠN
Giản đồ nhiệt độ - thành phần (T-X) có Eutecti
Có các hệ như NaNO
3
-KNO
3
,
Pb-Sn, Cu-Ag

P là dung dịch rắn của Sn
tan trong Pb và S là dung
dịch rắn của Pb tan trong Sn
Đường aeb là đường lỏng,
biểu diễn nhiệt độ bắt đầu kết
tinh của các dung dịch rắn P
và S nằm cân bằng với nhau

ThS. NGUYỄN HỮU SƠN
5. HỆ HAI CẤU TỬ TẠO THÀNH DUNG RẮN TAN
LẪN GIỚI HẠN
Giản đồ nhiệt độ - thành phần (T-X) có Peritecti
P là dung dịch rắn của Ag tan
trong Pt và A là dung dịch rắn của
Pt tan trong Ag
Đường apb là đường lỏng
Đường ar
1
và br
2
là những đường rắn
Đường r
1
x và r
2
y là những đường rắn