5.2 Dodatkové a rozpouštěcí veličiny
V případě neideálního chování směsí v kondenzované fázi (jen zřídka u plynných směsí) se používají dodatkové veličiny, které jsou definovány vztahy
Poznámka
Rozdíl se projevuje u entropie, Helmholtzovy a Gibbsovy energie. Na tomto místě budeme nadále dávat přednost dodatkovým veličinám.
V koncentračních krajích (u binárního systému při x1 = 0 a x1 = 1) jsou dodatkové veličiny nulové.
Nejjednodušší závislost pro dodatkové veličiny na složení u binárního systému je empirický vztah
kde BY,ij(T, p) jsou parametry, které přísluší binárnímu systému i+j.
Mezi dodatkovými veličinami existují analogické vztahy jako mezi systémovými a nejdůležitější jsou
Tepelné efekty spojené se směšováním (např. methanol + voda) či rozpouštěním (chlorid sodný ve vodě) se popisují pomocí veličiny označované jako (molární) rozpouštěcí teplo či (molární) rozpouštěcí entalpie (rozpouštění probíhá za konstantního tlaku), které je definováno vztahem
kde Q je vyměněné teplo s okolím při rozpuštění ni mol i−té látky při dané teplotě a tlaku v n1 = ni×nrel molech rozpouštědla (první varianta), anebo v 1 kg rozpouštědla (druhá varianta). V prvním případě získáme závislost Hr,i = f(nrel) a v druhém Hr,i = f(m2). Mezi dodatkovou entalpií a rozpouštěcími teply platí následující relace (nrel = n1/n2, n1° = 1000/M1 je látkové množství rozpouštědla v 1000 g, n1 a n2 jsou látkové množství rozpouštědla a rozpuštěné látky, Q vyměněné teplo, M1 molární hmotnost rozpouštědla v g/mol, m2 molalita rozpuštěné látky)
Veličiny HE, Hr,i se označují jako integrální směšovací či rozpouštěcí tepla protože charakterizují tepelné efekty spojené s konečnou změnou složení systému.
Tepelný efekt při míšení dvou směsí či roztoků za konstantní teploty a tlaku je dán vztahem
kde poslední součet se provádí přes všechny výchozí směsi.
Příklady:
5.2.1 Určení dodatkového objemu na základě hustoty roztoku a čistých látek ( )5.2.2 Výpočet směšovacího a rozpouštěcího (integrálního) tepla ( )
5.2.3 Výpočet tepla při směšování různých roztoků ( )
5.2.4 * Kalorimetrické stanovení dodatkového a rozpouštěcího tepla ( )
5.2.5 Relace mezi dodatkovými veličinami ( )
5.2.6 Tepelný efekt při míšení dvou směsí ( )