Διαλυτότητα

Στην εφαρμογή αυτή διερευνούμε πώς η ιδανική διαλυτότητα μιας διαλυμένης ουσίας εξαρτάται από τη θερμοκρασία και την ενθαλπία τήξης. Στην καρτέλα Ideal compared to Real Solubility εξετάζουμε την εξάρτηση της διαλυτότητας όταν λαμβάνουμε υπόψη τη διαφορά των θερμοχωρητικοτήτων της διαλυμένης ουσίας μεταξύ της στερεής και της διαλυμένης της μορφής.

Η ιδανική διαλυτότητα μιας διαλυμένης ουσίας δίνεται από τη σχέση

όπου Tf (K) είναι η θερμοκρασία πήξης της διαλυμένης ουσίας, ΔfusH είναι η ενθαλπία τήξης της διαλυμένης ουσίας (σε J mol-1), T (K) είναι η θερμοκρασία, και R είναι η σταθερά των αερίων (8,31447 J K mol-1).

Για να παραστήσετε γραφικά τη διαλυτότητα, εισαγάγετε την τιμή της παραμέτρου (π.χ., της ενθαλπίας τήξης) και πατήστε New Plot. Μπορούν να εμφανίζονται έως και 5 γραφικές παραστάσεις ταυτόχρονα. Το κουμπί Clear διαγράφει όλες τις γραφικές παραστάσεις. Για να δείτε τις τιμές των παραμέτρων σε κάθε γραφική παράσταση πατήστε το κουμπί Legend on/off. Με το κουμπί Redraw επανασχεδιάζεται η γραφική παράσταση, κάτι χρήσιμο όταν θέλετε να αλλάξετε το εύρος των τιμών της μεταβλητής της συνάρτησης. Για να δείτε τις τιμές των μεταβλητών σε ένα σημείο της γραφικής παράστασης, μετακινήστε το δείκτη στο σημείο που θέλετε και έπειτα πατήστε και κρατήστε.

Για να συγκρίνουμε την ιδανική με την πραγματική διαλυτότητα ξεκινάμε με τη σχέση

και την εξίσωση Gibbs-Helmholtz

Με το επιχείρημα που οδήγησε στην εξ. 7.39, μπορούμε να γράψουμε το ln xB ως το ολοκλήρωμα της συνάρτησης ΔfusH / (RT)2 υπολογισμένο μεταξύ των Tf και T. Ωστόσο, αντί να υποθέσουμε ότι η ενθαλπία τήξης είναι ανεξάρτητη της θερμοκρασίας, γράφουμε

όπου CpLiquid (J K-1 mol-1) είναι η συνεισφορά της διαλυμένης ουσίας στη γραμμομοριακή θερμοχωρητικότητα του διαλύματος υπό σταθερή πίεση, CpSolid (J K-1 mol-1) είναι η γραμμομοριακή θερμοχωρητικότητα υπό σταθερή πίεση της στερεής μορφής της διαλυμένης ουσίας, και ΔfusHatTf (J mol-1) είναι η ενθαλπία τήξης στη θερμοκρασία πήξης της διαλυμένης ουσίας.

Το ολοκλήρωμα που αναζητούμε έχει τη μορφή

Επομένως μπορούμε να γράψουμε

Για να παραστήσετε γραφικά την ιδανική και την πραγματική διαλυτότητα, εισαγάγετε τις τιμές των παραμέτρων και πατήστε New Plot. Μπορούν να εμφανίζονται έως και 2 ζεύγη γραφικών παραστάσεων ταυτόχρονα.