Эта странная и таинственная Химия растворов

Вопросы, связанные с химией вообще. Вы можете задать здесь свой вопрос, и мы постараемся на него ответить.
General chemical questions go here
AndreyIvanych
Сообщения: 13
Зарегистрирован: Пт май 27, 2005 4:47 am

Сообщение AndreyIvanych » Ср июн 08, 2005 5:09 am

"Formalinum"
Вы опять меня удивляете.
Кто Вам сказал, что энергия затраченная насосом для выдавливания воды через мембрану будет равна тепловому эффекту при выпадении той же повареной соли из насыщенного раствора ? Уверяю Вас эта работа будет НАМНОГО меньше, не врите - возьмите и посчитайте. Что до упомянутой Вами селитры, то речь шла о выдавливании воды при 40 Ц. с обеспечением отвода тепла. напишите конкретную формулу по поводу того что там выпадет. Тем более что добится быстрого выпадения можно просто турбулизируя раствор, ну или втряхивая. :?:

Arkhimed
Сообщения: 31
Зарегистрирован: Чт май 06, 2004 7:02 pm

Сообщение Arkhimed » Ср июн 08, 2005 7:14 pm

Formalinum писал(а):Допустим, что Ваши условия выполнимы. Проведём мысленный эксперимент: в стакан некоего растворителя (для примера) добавим искомой соли. Выделится тепло. Выделившееся тепло подогреет раствор. При подогревании растворимость увеличилась. Добавляем ещё соли. Она снова растворится с выделением тепла, увеличив температуру раствора и растворимость соли. Добавим ещё. Всё повторится. В итоге - температура и растворимость будут повышаться до бесконечности... Получаем, что растворимость такого вещества будет равна бесконечности.
Ваше рассуждение напомнило мне одну из знаменитых апорий Зенона - про быстроногого Ахилла, который никогда не догонит медленную черепаху.
Проблема решается просто - на каждом этапе надо будет добавлять (отнимать) все меньшее и меньшее количество соли, а в сумме - вполне конечное количество (так как ряд сумм масс будет сходящимся).

eukar

Сообщение eukar » Ср июн 08, 2005 7:28 pm

Arkhimed писал(а):
Formalinum писал(а):Допустим, что Ваши условия выполнимы. Проведём мысленный эксперимент: в стакан некоего растворителя (для примера) добавим искомой соли. Выделится тепло. Выделившееся тепло подогреет раствор. При подогревании растворимость увеличилась. Добавляем ещё соли. Она снова растворится с выделением тепла, увеличив температуру раствора и растворимость соли. Добавим ещё. Всё повторится. В итоге - температура и растворимость будут повышаться до бесконечности... Получаем, что растворимость такого вещества будет равна бесконечности.
Ваше рассуждение напомнило мне одну из знаменитых апорий Зенона - про быстроногого Ахилла, который никогда не догонит медленную черепаху.
Проблема решается просто - на каждом этапе надо будет добавлять (отнимать) все меньшее и меньшее количество соли, а в сумме - вполне конечное количество (так как ряд сумм масс будет сходящимся).
или раствор закипит...

Но ведь красиво, а?

AndreyIvanych
Сообщения: 13
Зарегистрирован: Пт май 27, 2005 4:47 am

Сообщение AndreyIvanych » Ср июн 08, 2005 11:40 pm

Arkhimed & eukar

По поводу смещения масс, упомянутого вами, полностью согласен или раствор закипит или ,нагревшись, и частично выпав, реакция остановится.
Господа, так вернемся же к самому началу.
Как мне найти вещество которое бы вело себя парадоксально, пусть и на некоторой части гафика Т-растворимость.
Причем реакция должна быть полностью обратимой, как по массам , так и теплу, одноразовая банка никому не нужна. Большие теплоты, а следовательно мощная сольватация не нужны.
Может подойдут тяжелые спирты ? У меня нет инфы по ним. :!:


Наше почтение всем участникам беседы.

Аватара пользователя
Formalinum
Сообщения: 1573
Зарегистрирован: Вс окт 24, 2004 4:28 am
Контактная информация:

Сообщение Formalinum » Пт июн 10, 2005 3:05 am

AndreyIvanych писал(а):"Formalinum"
Вы опять меня удивляете.
Кто Вам сказал, что энергия затраченная насосом для выдавливания воды через мембрану будет равна тепловому эффекту при выпадении той же повареной соли из насыщенного раствора ? Уверяю Вас эта работа будет НАМНОГО меньше, не врите - возьмите и посчитайте. Что до упомянутой Вами селитры, то речь шла о выдавливании воды при 40 Ц. с обеспечением отвода тепла. напишите конкретную формулу по поводу того что там выпадет. Тем более что добится быстрого выпадения можно просто турбулизируя раствор, ну или втряхивая. :?:
Ладно, хрен с Вами, ищите. :?
P.S. Сперва, всё-таки, лучше ознакомиться с термодинамикой. Ну, или хотя бы с законами сохранения...
P.P.S. Если Вы найдёте такие соли, то я приведу Вам схему вечного двигателя, основанного на свойствах, которые Вы ищите - патентуйте на здоровье.
Всяко бывает...

Аватара пользователя
Formalinum
Сообщения: 1573
Зарегистрирован: Вс окт 24, 2004 4:28 am
Контактная информация:

Сообщение Formalinum » Пт июн 10, 2005 3:13 am

Arkhimed писал(а):Ваше рассуждение напомнило мне одну из знаменитых апорий Зенона - про быстроногого Ахилла, который никогда не догонит медленную черепаху.
Проблема решается просто - на каждом этапе надо будет добавлять (отнимать) все меньшее и меньшее количество соли, а в сумме - вполне конечное количество (так как ряд сумм масс будет сходящимся).
Именно по такому принципу оно и было построено, но в том-то и дело, что уважаемый искатель солей спроектировал термический дестабилизатор, а не просто интересуется теплотами и концентрациями.
А вообще, абсурды легче разглядеть при утрировании свойств - так называемый "предельный мысленный эксперимент".
Всяко бывает...

Аватара пользователя
Formalinum
Сообщения: 1573
Зарегистрирован: Вс окт 24, 2004 4:28 am
Контактная информация:

Сообщение Formalinum » Пт июн 10, 2005 3:17 am

AndreyIvanych писал(а):Arkhimed & eukar

По поводу смещения масс, упомянутого вами, полностью согласен или раствор закипит или ,нагревшись, и частично выпав, реакция остановится.
Господа, так вернемся же к самому началу.
Как мне найти вещество которое бы вело себя парадоксально, пусть и на некоторой части гафика Т-растворимость.
Причем реакция должна быть полностью обратимой, как по массам , так и теплу, одноразовая банка никому не нужна. Большие теплоты, а следовательно мощная сольватация не нужны.
Может подойдут тяжелые спирты ? У меня нет инфы по ним. :!:


Наше почтение всем участникам беседы.
Лыко да мочало - начинай сначала... :lol:
Термодинамику надо читать, термодинамику...
Всяко бывает...

Аватара пользователя
Formalinum
Сообщения: 1573
Зарегистрирован: Вс окт 24, 2004 4:28 am
Контактная информация:

Сообщение Formalinum » Пт июн 10, 2005 3:48 am

Formalinum писал(а):
AndreyIvanych писал(а):Arkhimed & eukar

По поводу смещения масс, упомянутого вами, полностью согласен или раствор закипит или ,нагревшись, и частично выпав, реакция остановится.
Господа, так вернемся же к самому началу.
Как мне найти вещество которое бы вело себя парадоксально, пусть и на некоторой части гафика Т-растворимость.
Причем реакция должна быть полностью обратимой, как по массам , так и теплу, одноразовая банка никому не нужна. Большие теплоты, а следовательно мощная сольватация не нужны.
Может подойдут тяжелые спирты ? У меня нет инфы по ним. :!:


Наше почтение всем участникам беседы.
Лыко да мочало - начинай сначала... :lol:
Термодинамику надо читать, термодинамику...
Да, вот ещё.
Если не хотите разочароваться, то не читайте:
1. Дж. В. Гиббс, Термодинамические работы, Гос. изд. тех.-теор. лит., 1950.
2. Льюис, Рендалл, Химическая термодинамика, ОНТИ, 1936.
М. Х. Карапетьянц, Химическая термодинамика, Госхимиздат, 1949.
3. F. M. Raoult, Z. Phys. Chem., B2, 353 (1888).
F. M. Raoult, Recoura, Z. Phys. Chem., 5, 423 (1890).
4. G. Scatschard, S. E. Wood, J. M. Mochel, J. Phys. Chem., 43, 119 (1939); J. Am. Chem. Soc., 62, 712 (1940).
5. J. Prigogine, V. Mathot, J. Chem. Phys., 18, 765 (1950).

Всё, на сим разговор со своей стороны прекращаю, как неперспективный, по всей видимости...
Всяко бывает...

eukar

Сообщение eukar » Пт июн 10, 2005 9:32 am

Зачем же прекращать?
Как теоретизирование - очень даже интересно. Вот например - может ли кто-нибудь из участников сформулировать требования к такому гипотетическому соединению (как себя должны вести функции растворения). Вот я после недолгих раздумий за банкой пива придумал, что производная энергии Гиббса растворения по температуре д.б. отрицательна, а энтальпия растворения отрицательна. Соответственно, энтропия растворения с температурой должна меняться так, чтобы свободная энергия менялась должным образом. Пока ничего невозможного не вижу (теоретически!). Где ошибаюсь?

Аватара пользователя
Formalinum
Сообщения: 1573
Зарегистрирован: Вс окт 24, 2004 4:28 am
Контактная информация:

Сообщение Formalinum » Пт июн 10, 2005 2:55 pm

eukar писал(а):Зачем же прекращать?
Как теоретизирование - очень даже интересно. Вот например - может ли кто-нибудь из участников сформулировать требования к такому гипотетическому соединению (как себя должны вести функции растворения). Вот я после недолгих раздумий за банкой пива придумал, что производная энергии Гиббса растворения по температуре д.б. отрицательна, а энтальпия растворения отрицательна. Соответственно, энтропия растворения с температурой должна меняться так, чтобы свободная энергия менялась должным образом. Пока ничего невозможного не вижу (теоретически!). Где ошибаюсь?
Для того, чтобы растворение происходило самопроизвольно, необходимо соблюдение условия: dHi - TdSi < 0. Это возможно в трёх случаях:
1. dHi<0 (тепло выделяется), dSi>0 (энтропия возрастает);
2. dHi<0; dSi<0 (энтропия уменьшается), при этом |dHi|>|TdSi|
3. dHi>0 (тепло поглощается), dSi>0 (энтропия возрастает), при этом TdSi>dHi.
Тепловой эффект Qp=-dH.
Возможны три случая:
1. Атермическое смешение. Энергия взаимодействия между однородными и разнородными молекулами одинакова: Qp=-dH=0.
Это означает, что молекулы в растворе находятся в хаотическом состоянии, подобно молекулам в смеси идеальных газов. Поэтому при атермическом смешении веществ с одинаковыми по размеру молекулами энтропия смешения равна идеальной. Атермическое растворение всегда происходит самопроизвольно, т. к. оно происходит с возрастанием энтропии.
2. Экзотермическое смешение. Энергия взаимодействия между разнородными молекулами больше, чем между однородными: Qp>0 или dH<0.
Растворение сопровождается выделением тепла. При этом молекулы Б группируются преимущественно около молекул А, а молекулы А - около молекул Б (число микросостояний ограниченно). В тех случаях, когда взаимодействие между молекулами А и Б очень велико, число микросостояний в растворе может оказаться меньше, чем в фазе отдельных компонентов, что приводит к уменьшению энтропии dSi<0. Если TdSi>dHi, то dGi>0 и смешения не происходит. Следовательно, при очень сильном энергетическом взаимодействии между молекулами может происходить ограниченное смешение.
3. Эндотермическое смешение. Энергия взаимодействия между разнородными молекулами меньше, чем между однородными: Qp<0 или dH>0.
Растворение сопровождается поглощением тепла. Однородные молекулы стремятся расположиться как можно ближе друг к другу, следовательно, хаотическое распределение отсутствует. Если dSi>0 и TdSi>dHi, то эндотермическое растворение будет происходить самопроизвольно.

Таким образом, термодинамика предсказывает возможность самопроизвольного неограниченного растворения в случае поглощения тепла и ограниченного растворения при выделении тепла. Следовательно, приведённый выше предельный мысленный эксперимент не может иметь места в рамках термодинамики, значит, заданные в этом эксперименте условия не могут существовать совместно. 8)
Всяко бывает...

AndreyIvanych
Сообщения: 13
Зарегистрирован: Пт май 27, 2005 4:47 am

Сообщение AndreyIvanych » Сб июн 11, 2005 5:10 am

Formalinum


Батенька, поймите меня правильно, как инженер я весьма чту термодинамику (ну совсем как Бендер Уголовный Кодекс), а законы сохранения даже больше. Я ведь не требую предельных случаев и игры без правил. Однако химия наука своеобразная, энергия может перетекать в модификации молекул и т.п. относительно стабильные выверты . А меня интересует хотя бы участок с заданными параметрами на кривой растворения (пусть даже участок этот существует некоторое ограниченное время после нарушения равновесия раствора .....желательно подольше, а длину имеет.... желательно побольше). Если бы термодинамическое равновесие никогда и нигде временно не нарушалось бы, были бы невозможны хмические лазеры (газовые фтороводородные или углекислые... к примеру). Да и переохлажденные состояния растворов тоже:wink:
Если Вы укажете нужный случай, честь Вам и хвала, а там уж мое инженерное дело, как уложиться в нужное время. ( А вечняк ... :D ха-ха-ха... запатентуем вместе....... если не боитесь)

Аватара пользователя
Formalinum
Сообщения: 1573
Зарегистрирован: Вс окт 24, 2004 4:28 am
Контактная информация:

Сообщение Formalinum » Сб июн 11, 2005 4:15 pm

AndreyIvanych писал(а):Formalinum


Батенька, поймите меня правильно, как инженер я весьма чту термодинамику (ну совсем как Бендер Уголовный Кодекс), а законы сохранения даже больше. Я ведь не требую предельных случаев и игры без правил. Однако химия наука своеобразная, энергия может перетекать в модификации молекул и т.п. относительно стабильные выверты .
А как же обратимость? Одноразовое устройство ведь Вас не интересует...
А меня интересует хотя бы участок с заданными параметрами на кривой растворения (пусть даже участок этот существует некоторое ограниченное время после нарушения равновесия раствора .....желательно подольше, а длину имеет.... желательно побольше).
Соли сразу отметаем.
Скажу по секрету, что среди полимеров, благодаря множеству возможных конформационных состояний, такие эффекты возможны. Но... В этом случае Ваше "желательно подольше" растягивается до непотребных сроков: например, при растворении 1 г поливинилацетата в ацетоне выделяется теплота всего 0,1 кал, но, если учесть, что растворение это длится сутками, то становится понятным, скольких трудов и какой чувствительной аппаратуры стоило это измерение: собрать 0,1 калорию в течении нескольких суток... Причём система такая практически необратима - на выпадение полимера из раствора уходит огромное время, до нескольких месяцев... Так что подобные варианты отпадают ввиду большой продолжительности переходов...
Если бы термодинамическое равновесие никогда и нигде временно не нарушалось бы, были бы невозможны хмические лазеры (газовые фтороводородные или углекислые... к примеру). Да и переохлажденные состояния растворов тоже:wink:
Если Вы укажете нужный случай, честь Вам и хвала, а там уж мое инженерное дело, как уложиться в нужное время. ( А вечняк ... :D ха-ха-ха... запатентуем вместе....... если не боитесь)
Принцип действия лазеров основан на возможности нескольких равновесий в одной системе. И вообще, к чему так всё усложнять? Датчик и ТЭН - вот и дестабилизатор...
Всяко бывает...

Аватара пользователя
ИСН
Робин Гуд
Сообщения: 8535
Зарегистрирован: Пт окт 10, 2003 5:32 pm
Контактная информация:

Сообщение ИСН » Сб июн 11, 2005 8:24 pm

Это Вы, Formalinum, сжигая ведьм, сами впадаете в зело свирепую ересь. Какие к чёрту несколько равновесий в одной системе?
(Я знаю, что имелось в виду, но если не согласитесь, что на самом-то деле равновесие всегда одно, то я срочно зову инквизиторов).
Кто такой Джон Галт?

Аватара пользователя
Formalinum
Сообщения: 1573
Зарегистрирован: Вс окт 24, 2004 4:28 am
Контактная информация:

Сообщение Formalinum » Сб июн 11, 2005 10:00 pm

ИСН писал(а):Это Вы, Formalinum, сжигая ведьм, сами впадаете в зело свирепую ересь. Какие к чёрту несколько равновесий в одной системе?
(Я знаю, что имелось в виду, но если не согласитесь, что на самом-то деле равновесие всегда одно, то я срочно зову инквизиторов).
Согласен, но инквизиторов зовите - мне уж самому на себя руки захотелось наложить, защищая эту термодинамику... :lol:
Всяко бывает...

AndreyIvanych
Сообщения: 13
Зарегистрирован: Пт май 27, 2005 4:47 am

Сообщение AndreyIvanych » Пн июн 13, 2005 2:33 am

Formalinum

Ну вот видите, мои требования не так уж и безумны. Вся петрушка ,как мне кажется,только в том, чтобы устроить интенсивный целевой поиск. Кто знает, может и найдется что-то более быстроиграющее нежели приведенный Вами полимер. Кстати, малые теплоты совсем для вечняка не помеха, в данном случае время слишком велико, а для моего датчика это не подойдет, конечно.
Вдогонку и чисто теоретически и из познавательного интереса: а если растворитель откачивать через мембрану? Не получится ли увеличить скорость выделения полимера ?

А белые тапочки одевать не надо.... просто термодинамика - наука равновесных состояний, в ее формулах отсутствет вермя.... вот и все.


Господа, общехимический вопрос.
Нашел в справочнике (тут на сайте), что KF при Т выше 50 не выпадает в водный коплекс, это что же получается, если откачаем воду через мембрану из насыщенного раствора, то KF выпадет в осадок с поглощением тепла при этой температуре?

Аватара пользователя
Formalinum
Сообщения: 1573
Зарегистрирован: Вс окт 24, 2004 4:28 am
Контактная информация:

Сообщение Formalinum » Вт июн 14, 2005 3:05 pm

AndreyIvanych писал(а):Formalinum

Ну вот видите, мои требования не так уж и безумны. Вся петрушка ,как мне кажется,только в том, чтобы устроить интенсивный целевой поиск. Кто знает, может и найдется что-то более быстроиграющее нежели приведенный Вами полимер. Кстати, малые теплоты совсем для вечняка не помеха, в данном случае время слишком велико, а для моего датчика это не подойдет, конечно.
Я не говорил, что приведённый мною полимер отвечает Вашим требованиям - у меня нет таких данных. Просто визуализировал процесс измерения термодинамических величин для процесса растворения полимеров с конкретными данными для одного из них - картина растворения и порядок абсолютной величины теплот одинаковы для всех полимеров, в принципе...
А белые тапочки одевать не надо.... просто термодинамика - наука равновесных состояний, в ее формулах отсутствет вермя.... вот и все.
А вот про то, какие тапочки и когда надевать, за меня решать не надо. :)
Господа, общехимический вопрос.
Нашел в справочнике (тут на сайте), что KF при Т выше 50 не выпадает в водный коплекс, это что же получается, если откачаем воду через мембрану из насыщенного раствора, то KF выпадет в осадок с поглощением тепла при этой температуре?
Не такой уж и дорогой реактив - попробуйте сами и расскажите :)
Всяко бывает...

AndreyIvanych
Сообщения: 13
Зарегистрирован: Пт май 27, 2005 4:47 am

Сообщение AndreyIvanych » Вт июн 14, 2005 11:51 pm

Formalinum

Помилуй Бог, батенька, никто за Вас ничего не решает. Что до реактива, то я не в столицах проживаю и не достану. Просто у меня в справочнике написано(кратком), что KF растворяется с выделением тепла, растворимость его ограничена как Вы и писали выше. а вот гидрат неустойчив и не образуется выше 40. Отсюда и мой вопрос. В противном случае при 50 KF должен растворятся уже с поглощением тепла, что было бы странно из Ваших же аргументов исходя. Если Вы в курсе просто поясните. А то ведь разложение гидрата тоже энергии требует.

Ответить

Вернуться в «общехимические вопросы / general chemical issues»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 13 гостей