Phasengleichgewichte zwischen idealen Mischungen nach RAOULT, HENRY und NERNST - Phasen paritätisch mit Komponenten besetzt?

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Phasengleichgewichte zwischen idealen Mischungen nach RAOULT, HENRY und NERNST - Phasen paritätisch mit Komponenten besetzt?
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Part Number
32
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CC Attribution - NonCommercial 3.0 Germany:
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Identifiers
Publisher
Release Date
2013
Language
German
Production Year
2013
Production Place
Jülich

Content Metadata

Subject Area
Keywords Physikalische Chemie Thermodynamik
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Phase (waves) Mixture General chemistry
Mixture Solvent Gas Stoffmengenanteil
Solution Copper
Sunscreen Ionene
Mixture
Beta sheet Law of mass action
Gas Beta sheet
Gas Solvent
Solvent Gas Pascal (unit)
Gelöster Stoff Gas Ether
Nitrogen Carbon dioxide Solubility Oxygen Ether
Henry-Konstante Oxygen
Phase (waves)
Wir betrachten zwei Komponenten A und B, die eine ideale Mischung ergeben.
(Üblicherweise ist A das Lösemittel
und B die gelöste Substanz) Wir können die Mischung mit verschiedenen Konzentrationsmaßen beschreiben, etwa dem Molenbruch (Stoffmengenanteil) - abgekürzt mit x (Flüssigphase) oder y (Gasphase). Wir können den Volumenanteil phi nehmen, wir
können die Molarität c (Stoffmengenkonzentration) nutzen, oder die Massenkonzentration gamma (Partialdichte)
verwenden. Eine weitere Möglichkeit ist die Angabe der Molalität b oder die Angabe des Massenverhältnisses m*. Wenn wir - so wie hier gezeichnet - ein Zweiphasensystem betrachten, müssen wir für jede Phase eine Konzentration angeben. Wenn die gelöste Komponente dissoziiert, müssen wir
zusätzlich zum Konzentrationsmaß auch eine Angabe über das Ausmaß der
Dissoziation geben. Wir geben zum Beispiel an, dass bei einer Lösung von einem Mol Kupfer(II)chlorid 3 mol
Ionen in gelöster Form vorliegen. Diese Zahl (3) ist der sog. VAN´T
HOFFsche Faktor i, den wir aus den Zerfallszahlen nü(+) und nü(-) sowie
aus dem Dissoziationsgrad alpha ermitteln können. Wenn wir zwei ideale
Mischungen nebeneinander vorliegen haben, können die Komponenten A und
B zwischen den Phasen wechseln. Für diese Phasenwechselprozesse gilt
das Massenwirkungsgesetz: Die Konzentration der Komponente in der einen Phase [alpha] dividiert durch die Konzentration der Komponente in der anderen Phase [beta] ist im Gleichgewicht
konstant. Diese universelle Beziehung findet sich in mehreren Gesetzmäßigkeiten wieder, je nachdem,
welche Phasen wir betrachten. Wenn die Phasen alpha und beta Flüssigphasen sind, dann heißt diese Beziehung NERNSTscher Verteilungssatz.Wenn wir eine Flüssigphase und eine Gasphase
haben und die gelöste Komponente B betrachten, heißt diese Beziehung HENRYsches Gesetz. Wenn wir eine flüssige und eine Gasphase haben und das Lösemittel A betrachten, dann
heißt diese Beziehung 1. RAOULTsches Gesetz In jedem Fall sind die Phasen paritätisch besetzt. [Konzentration in der einen Phase] dividiert durch [Konzentration in der anderen Phase]
ist eine Konstante Wir haben ein Gleichgewicht zwischen Flüssig- und Gasphase und betrachten das Lösemittel A Die [Konzentration des Lösemittels A in der Flüssigphase] und die [Konzentration des Lösemittels A in
der Gasphase] sind proportional (1. RAOULTsches Gesetz) Wir betrachten wieder das Gleichgewicht zwischen einer Flüssig- und einer Gasphase. Die
[Konzentration des gelösten Stoffes B in der Flüssigphase] und die [Konzentration des Gelösten B in der
Gasphase] sind proportional. (HENRYsches
Gesetz) Die grafische Auftragung des HENRYschen Gesetzes liefert sog.
Absorptions- isothermen. Je steiler die Absorptionsisotherme ist, desto schlechter die Löslichkeit. Sauerstoff löst sich besser in Wasser als Stickstoff. Kohlendioxid löst sich
noch besser in Wasser als Sauerstoff. Die HENRY-Konstante entspricht der
Steigung der jeweiligen Kurve. Wir können mit der HENRY-Konstante ausrechnen, wie viel Sauerstoff in flüssigem Wasser gelöst ist, wenn dieses Wasser
mit Luft im Gleichgewicht vorliegt. Wir betrachten das Gleichgewicht zwischen zwei flüssigen Phasen, die sich nicht mischen. In beiden
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