1 / 23

ÇÖZELTİ TERMODİNAMİĞİ

ÇÖZELTİ TERMODİNAMİĞİ. 2014 BAHAR. RAULT VE HENRY YASALARI. A ve B Gibi element biri biri içinde çözündüğünde basınç ile mol oranı arasında; P A = X A P A o ve P B = X B P b o

evangeline-sweeney
Download Presentation

ÇÖZELTİ TERMODİNAMİĞİ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ÇÖZELTİ TERMODİNAMİĞİ 2014 BAHAR

  2. RAULT VE HENRY YASALARI A ve B Gibi element biri biri içinde çözündüğünde basınç ile mol oranı arasında; PA = XAPAo ve PB = XBPbo Bağıntısı olup, PAA’nın kısmi buhar basıncı, PBB’nin kısmi buhar basıncı, XAA’nınmol oranı ve XBB’ninmol oranı. Değişim aşağıda şekilde olduğu gibidir. PoB PA + PB Buhar Basıncı PoA A XB B

  3. Aktivite çözeltinin kısmi buhar basıncına veya fugasiteye bağlıdır. Hareketlilik ölçüsü olan aktivite bileşime bağlı olarak, 0 ile 1 arasında değişmektedir. Xi = ai(Rault), Xİ = k.ai(Henry) Rault ai / buhar basıncı Henry A XB B

  4. Akivite = ai = fi / fio = Pi / Pio Rault yasasına uyan çözeltilerde; Xİ = ai Henry yasasına uyan çözeltilerde; Xİ = kiai GİBBS – DUHEM EŞİTLİĞİ Sıcaklığı T, basıncı P ve mol miktarı ni,nj,nk olan bir büyüklüğün; Q’ = Q’(T,P,ni,nj,nk) eşitliğinin ni’e göre molar değeri;

  5. İKİ BİLEŞENLİ ÇÖZELTİDE SERBEST ENERJİNİN BİLEŞENLE DEĞİŞİMİ T=Sabit, P=Sabit A-B Çözeltisinde Serbest enerji;

  6. Gibbs-Duhem’e göre; Olduğu için; Olur. XA + XB = 1 olduğu için, dXA = -dXBdir. Yukarıdaki eşitliğin her iki tarafını dXA ‘ya bölünürse; Her iki tarafı XB ile çarparsak;

  7. Karışım Serbest Enerjilerinin Şekille Gösterilmesi 0 XA=XA ∆ ∆ A XB B

  8. Rault Yasasına Uyan Çözeltilerin Özelliği İki bileşenli ideal çözeltide; ∆Gkar., ideai = RT(XAlnXA + XBlnXB) RTXA= ve RTXB = ve Bu eşitlikler ideal çözünme için de yazılırsa hacım değişimi sıfır olur, çünkü; Xi basınca bağlı bir değişken değildir. Benzer şekilde entalpi değişimi de sırırdır. Entropideğişimi; ∆Skar.ide. = - R(XAlnXA + XBlnXB)

  9. İDEAL OLMAYAN ÇÖZELTİ ÖZELLİKLERİ; İdeal olmayan çözeltilerde, bileşen ile aktivite arasında γgibi bir orantı katsayısı vardır. ∆ = RTlnai = RT lnγi + RTlnXi γi=ai / Xi 1 0,8 a 0,6 0,4 0,2 0 Henry Henry aCu, deneysel aFe,Gibbs-duhem Rault Fe 0,2 0,4 0,6 0,8 Cu XCu

  10. AKTİVİTENİN GİBBS-DUHEM İLE BELİRLENMESİ Ve = RTlnaiolduğundan, XAdlnaA + XBlnaB = 0 yazarak, XAdlnaA =- XBlnaB dlogaA = - XB /XAdlogaB XA = 1 den XA’ya kadar entegre edersek,

  11. logaA= - şekille gösteririsek; XB/XA XA=XA XA=1 logaB, XA=XA - log aB

  12. α-Fonksiyonu αiv = lnγi / (1 – Xi)2 αA= ln γA / XB2 ve αB= ln γB / XA2 dln γB =2 αB XAdXA + XA2dαB ln γB= - XBXA αB – Ω/RT = α

  13. BAĞ ENERJİSİ Buharlaşma Entalpisi; ∆Hbuh,A-A=-1/2 z NoEA-A, ∆Hbuh,B-B=-1/2 z NoEB-B, Z= KOORDİNASYON SAYISIDIR NO = 6,023.1023/gr.molAvagadro Sayısı Bağ Parametresi; Ω= z No [EA-B -1/2(EA-A + EB-B)

  14. GİBBS SERBEST ENERJİSİNİN HESABI Xi ∆Gkar= RT(1-Xi)∫0lnXi(1 – Xi)2 dXi =RT[XilnXi + (1 – Xi) ln(1-Xi) XA ∆Hkar= XB ∫0 ∆HA Kar/ XB2 dXA XA ∆Skar= XB ∫0 ∆SA Kar/ XB2 dXA

  15. ÇÖZELTİLR İÇİN HILDEBRAND EŞİTLİĞİ 1929 Da Hildenbrnd; lnγA = -XA / XBα B - α B(XA - 1) = α B XB2 α A =α B= αdenirse; α=α‘/ RT, ∆ ikarışım ≠ 0 ve ∆ ikarışım= ∆ ikarışım,ideal= -R lnXi G = Gideal + Gxs Burada; G:Çözeltiningibbsmolar serbest enerjisi, Gideal :İdeal Çözeltinin gibbsmolar serbest enerjisi, Gxs:Çözünmeyle oluşan gibbsmolar serbest enerjisi

  16. ÇÖZÜLME SERBEST ENERJİSİ G = GİDEAL + G XS G= Çözeltinin Gibbsmolar serbest enerjisi GİDEAL = İdeal çözeltinin serbest enerjisi G XS= Çözünme olurken meydana gelen Gibbs serbest enerjisi G XS=RT(XAlnγA + XBlnγB)= XAGAXS + XBGBXS G XS = RTαXAXB

  17. ∆Gkarışım= ∆Gkarışım,ideal + Gxs ∆Gkarışım = ∆Hkarışım- T ∆Skarışımolup, ideal çözeltide; ∆Gkarışım,ideal=- T ∆Skarışım,ideal GXS = ∆Gkarışım - ∆Gkarışım,ideal =∆Hkarışım – T (∆Skarışım - ∆Skarışım,ideal) Düzenli çözünmede, GXS = ∆Hkarışım olur. GXS =RT(XAlnγA+XBlnγB) = XAAXS + XBBXS

  18. GXS =RT α XA XB XA GXS =RTXB ∫ lnγA / XB2 dXA 0 Çözelti için istatistik model: Atomlar arası bağ parametresi; Ω ise (Ω= zNo[EAB – ½(EAA + EBB)] olduğundan: ∆Hkarışım= Ω XAXB =GXS = RT αXAXB α = Ω / RT

  19. Karışım ısısı(entalpi); ∆ Akarışım = ∆Hkarışım+ XB ∂∆Hkarışım/∂XA = ΩXB2 ∆ Bkarışım = ΩXA2 ∆ Akarışım = - R ln XA ∆ Bkarışım = - R ln XB ∆ A karışım = ΩXB2 + RT ln XA = RT lnaA= RT lnγA + RT lnXA lnγA = ΩXB2 / RT = α XB2

  20. Örnek problem:Cu-Au 410-889 arası katı eriyiktir. 600 oC sıcaklık için; gibbsmolar serbest enerjisi Gxs= - 28280 XAu.XCu(J) olduğuna göre; 600 oC sıcaklıkta XCu=0,6 değerinde; Au ve Cu için katı eriyik oluşturan basıncı hesaplayınız. (lnpCuo(atm)= - 40920 / T – 0,86 ln T + 21,67 ve lnpAuo(atm)= - 45650 / T – 0,306 ln T + 10,81) Ω = - 28280 J lnγCu= Ω / RT XAu2 = - 28280.0,42 / 8,3144.873 = - 0,624 γCu=0,536 aCu = γCuXCu = 0,536.0,6 = 0,322 lnγAu= Ω / RT XCu2 = - 28280.0,62 / 8,3144.873 = - 1,403 γAu=0,246 aAu = γAuXAu = 0,246.0,4 = 0,098

  21. Katı bakırın buharlaşma basıncı; lnpCuo(atm)= - 40920 / T – 0,86 ln T + 21,67 Katı altının buharlaşma basıncı; lnpAuo(atm)= - 45650 / T – 0,306 ln T + 10,81 T=873K için; pCuo = 3,35.10-14atm pAuo= 1,52.10-16atm ai = Pi /Pioolduğundan; pCu = 0,322. 3,35.10-14 = 1.08.10-14atm pAu= 0,098.1,52.10-16 =1,5.10-16atm

More Related