Обычное решение - Regular solution

В химия, а обычное решение решение, чье энтропия смешения равен идеальному раствору того же состава, но не идеален из-за ненулевого энтальпия смешения.^[1][2] Такой раствор образуется путем случайного смешения компонентов без сильных специфических взаимодействий,^[1][2] и его поведение отличается от поведения идеальное решение только в меру.^[3] это энтропия смешения равен идеальному раствору того же состава из-за случайного перемешивания без сильных специфических взаимодействий.^[1][2] Для двух компонентов

${displaystyle Delta S_ {mix} = - nR (x_ {1} ln x_ {1} + x_ {2} ln x_ {2}),}$

куда ${displaystyle R,}$ это газовая постоянная, ${displaystyle n,}$ общее количество родинки и ${displaystyle x_ {i},}$ то мольная доля каждого компонента. Только энтальпия смешения отличен от нуля, в отличие от идеального решения, а объем раствора равен сумме объемов компонентов.

Функции

Обычное решение также можно описать как Закон Рауля модифицирован с помощью Функция Маргулеса только с одним параметром ${displaystyle alpha}$:

${displaystyle P_ {1} = x_ {1} P_ {1} ^ {*} f_ {1, M},}$

${displaystyle P_ {2} = x_ {2} P_ {2} ^ {*} f_ {2, M},}$

где функция Маргулеса

${displaystyle f_ {1, M} = {m {exp}} (альфа x_ {2} ^ {2}),}$

${displaystyle f_ {2, M} = {m {exp}} (альфа x_ {1} ^ {2}),}$

Обратите внимание, что функция Маргулеса для каждого компонента содержит мольную долю другого компонента. Это также можно показать с помощью Соотношение Гиббса-Дюгема что если первое выражение Маргулеса выполняется, то второе должно иметь такую ​​же форму. Внутренняя энергия обычных растворов будет изменяться во время смешивания или во время процесса.

Значение ${displaystyle alpha}$ можно интерпретировать как W / RT, где W = 2U₁₂ - U₁₁ - U₂₂ представляет собой разницу в энергии взаимодействия между похожими и непохожими соседями.

В отличие от идеальных решений, регулярные растворы действительно обладают ненулевой энтальпией перемешивания из-за W-члена. Если разноименные взаимодействия более неблагоприятны, чем подобные, мы получаем конкуренцию между энтропией смешивающего члена, которая дает минимум свободной энергии Гиббса при x₁= 0,5 и член энтальпии, имеющий там максимум. При высоких температурах энтропия побеждает, и система полностью смешивается, но при более низких температурах кривая G будет иметь два минимума и максимум между ними. Это приводит к разделению фаз. Обычно существует температура, при которой три крайних значения сливаются, и система становится полностью смешиваемой. Этот момент известен как верхняя критическая температура раствора или верхняя абсолютная температура.

В отличие от идеальных решений, объемы в случае регулярных растворов больше не являются строго аддитивными, а должны быть рассчитаны из парциальные молярные объемы которые являются функцией x₁.

Термин был введен в 1927 году американским физико-химиком. Джоэл Генри Хильдебранд.^[4]

Смотрите также

• Твердый раствор

Рекомендации