Soluzioni di gas in acqua

Transcript

1 Sluzini di gas in acqua Cefficieni di assrbimen di gas in acqua. Le misure sn sae effeuae alla pressine di 1 am; i valri C a (T C) sn espresse in cc di gas discili in 1 cc di H 2 O alle emperaure indicae, riprai a 0 C. Gas 0 C 10 C 20 C 40 C N 2 O 2 H 2 CO NO Cefficieni di assrbimen di gas in acqua. (sesse cndizini della abella precedene) Gas 0 C 10 C 20 C 40 C CO 2 Cl 2 H 2 S SO

2 Elerlii AB A B - Grad di dissciazine α è la frazine di mle che all equilibri ha subi dissciazine α : 1 n ml dissciae : n ml iniziali nml( dissciae) α 0 α 1 nml( iniziali) AB A B - Per una mle di AB 1 - α α α Per n mli di AB n (1 α) n α n α Il numer ale delle paricelle, all'equilibri, sn: N n (1 - α) nα nα Indicand cn n il numer di paricelle che prvengn dalla dissciazine di una singla mlecla si ha: N n - nα ν nα N n (1 - α να) N n [ 1 α (ν 1)]

3 N n [ 1 α (ν 1)] [1 α (n -1)] Fare di dissciazine Per α 0 N n Per α 1 N ν n slu nn elerlia elerlia fre Per 0 α 1 N n [ 1 α (ν -1)] elerlia deble

4 Prprieà clligaive per le sluzini Influenza sulla pressine di vapre della sluzine P P P x slu x slu n slu n slu n slvene Per sluzini diluie si può rascurare n slu rispe ad n slvene e quindi la frazine mlare del slu divena x slu n n slu slvene x slu n slu [ 1 α( ν 1)] n slvene P P P x slu [ 1 α( ν 1)]

5 Criscpia ed Ebulliscpia T cr K cr m m n kg ( slu) 1 ( Slvene) T T cr eb K K cr eb m[ 1 α( ν 1)] m[ 1 α( ν 1)] Osmsi π V n slu RT π V ) n( slu RT [1 α( ν 1)]

6 Cnducibilià delle sluzini elerliiche Le sluzini elerliiche sn dei cnduri di secnda specie; I cnduri elerliici quand nn inervengn fenmeni di plarizzazine segun la legge di Ohm V R I R l ρ S Unià di misura Ω (hm) - dve cn ρ si indica la resisenza specifica ed è una caraerisica del maeriale ( Ω cm ) - l è la lunghezza del cndure - s è la sezine del cndure X 1 R Cnduanza cnducibilià Unià i misura Ω1 ρ l Cnducibilià specifica Ω -1 cm -1 χ 1 ρ X 1 S

7 Cnducibilià Equivalene La cnducibilià equivalene è la cnducibilià misuraa ra due elerdi ra i quali vi è un vlume di sluzine che cniene un equivalene di elerlia. N : 1000 (cm 3 ) 1 eq : V eq cm V eq N eq χ 1000 Λ Ω -1 cm -1 cm 3 eq -1 N Λ (Ω -1 cm 2 eq -1 )

8 Pes equivalene per un elerlia Indicand l'elerlia nella generica frma: A m B n m A n n B m- P eq PF m n KCl K Cl - m1, n1 P eq P F /1 BaCl 2 Ba 2 2Cl - m1, n2 P eq P F /2 FeCl 3 Fe 3 3Cl - m1, n3 P eq P F /3 H 4 SiO 4 4H (SiO 4 ) 4 - m4, n1 P eq P F /4 Fe 2 (SO4) 3 2Fe 3 3(SO 4 ) 2- m2, n3 P eq P F /6 N 1 g PF Valenz lir sluz. n ml Valenz. 1 lir sluz. M Valenz.

9 Schema di un pne di Khlrausch per la misura della cnducibilià delle sluzini elerliiche R D T I 1 R 1 R1 sisema di resisenze ne e variabili BE resisenza a calibr csane il cui valre dipende dalla lunghezza quindi dalla psizine di C B cella l1 l2 R 2 C I R 3 2 E T srumen che rileva il passaggi di crrene nel ram DC A generare di crrene alernaa A Quand nel ram DC nn passa crrene vul dire che il penziale in D è uguale a quell in C e quindi: I 1 R I 2 R 2 I 1 R 1 I 2 R 3 R R 1 R 2 R 3 R R 1 l 1 l 2

10

11 Differenze fra le cnduanze equivaleni a diluizine infinia (a 25 C) di cppie di elerlii cn uguale caine ed anine divers, e cn uguale anine e caine divers. Cppie di elerlii cn uguale caine e anini diversi Λ Ω -1 cm 2 eq -1 Λ Cppie di elerlii cn uguale caine e anini diversi Λ Ω -1 cm 2 eq -1 Λ KNO 3 KCl KNO 3 LiNO LiNO 3 LiCl KClO 3 LiClO NaNO 3 NaCl KCl LiCl NH 4 NO 3 NH 4 Cl KBr LiBr Legge della migrazine indipendene degli ini di Khlrausch Λ λ λ

12 Numer di raspr frazine di carica raspraa dal caine - frazine di carica raspraa dall'anine - 1 I n di raspr e - dipendn dalla Temperaura e dalla Cncenrazine A T cs si pssn deerminare i valri di e - a varie cncenrazini ed esrapland per C 0 si engn i valri di e - e - sn direamene prprzinali alla mbilià degli ini in sluzine (velcià cm/sec) in un camp eleric di E 1 Vl/cm µ µ µ µ µ µ µ µ

13 Misura sperimenale di e - per elerlii fri e uni-uni valeni :1 : C,, 0 lim Λ Λ :1 : λ λ Λ Λ :1 : λ λ

14

15 Aivià delle sluzini elerliiche Aivià Cncenrazine aiva a f C lim f 1 C 0 a aivià f cefficiene di aivià C cncenrazine mlare A diluizine infinia a C Per deerminare " f " dbbiam inrdurre il cnce di Frza Inica cme misura dell'inensià del camp eleric genera dagli ini preseni in sluzine. φ 1 m 2 i z i 2 i

16 Debye e Hückel φ Per φ < 0.1 si ha: 1 m 2 i z i 2 i lg f i z 2 i A φ φ zi φ 2 Davies Per φ < 0.1 si ha: lg fi 0.059zi 0.2φ 1 φ zi φ 2 Guggenheim e Baes Per φ > 0.1 si ha: lg f i 0.2 zi φ φ -Dalla frza inica f dipende da: -Dalla valenza dell ine -Dalla naura del slvene -Dalla emperaura

17 Cefficiene di aivià medi di un elerlia A m B n m A n n B m- m n m f, f A f n B Per φ < 0.1 si ha: lg f, z z A - φ φ z e z - sn i valri asslui delle cariche degli ini; A è una csane che cniene i diameri inici effeivi. Per φ > 0.1 si ha: z z- φ lg f z z- 1 φ, 0.2φ

18 Deerminazine cndumerica del grad di dissciazine di un elerlia deble Si è de che la cnducibilià equivalene limie Λ di un elerlia deble, nn misurabile sperimenalmene, si calcla mediane la legge di Khlrausch Λ λ λ - Il valre di Λ per un elerlia deble è l ipeica cnducibilià che ess avrebbe se fsse almene disscia. La cnduanza di una sluzine è prprzinale, a Tcs., al numer di ini preseni ra gli elerdi. se si cnsidera un elerlia deble di cncenrazine C che ha cnduanza equivalene Λ χ 1000 C, si può scrivere: Λ C α Λ Λ N In cui α è de cefficiene di cnducibilià α Λ Per sluzini diluie (C 10-3 M) il cefficiene di cnducibilià cincide cn il grad di dissciazine Λ C

19 Per sluzini diluie (C 10-3 M) di elerlii debli (K 10-5 ) il cefficiene di cnducibilià cincide cn il grad di dissciazine α α Λ Λ C Quindi per un elerlia 1 1 valene: AB A B - K 2 Cα 1α 2 ΛC C Λ ( Λ Λ C )