Çözelti Termodinamiği Yrd. Doç. Dr. Abid USTAOGLU

1.Çözeltilerin termodinamik özellikleri 2.Çözelti Türleri

2.2. İDEAL OLMAYAN ÇÖZELTİLER 2.2.1.İdeal olmayan çözeltilerin özellikleri Bileşenlerin aktiviteleri, kısmi molar konsantrasyonlarına eşit olmayan çözeltilere ideal olmayan çözelti denir (Henry Kanunu). Örnek 2.2. 1200 K de sıvı durumda bulunan Pb-Sb ikili sisteminde XSb=0.2 iken Karışımın serbest enerji değişimi -972 cal/mol, antimuanın kısmi molar serbest enerji değişimi ise -3210 cal/mol dür. 1200 K de sistemdeki kurşunun aktivite ve aktivite katsayısını hesaplayınız.

Örnek 2. 3. Sıvı Zn+A alaşımında 1000 K de XZn=0 Örnek 2.3. Sıvı Zn+A alaşımında 1000 K de XZn=0.5 de çinkonun buhar basıncı 30 mmHg olarak ölçülmüştür. Bu sıcaklıkta çinkonun aktivitesini, aktivite katsayısını ve kısmi molar serbest enerji değişimini hesaplayınız.

2.2.2. Aktivite Tayininde Gibbs-Duhem Denkleminin Tatbikatı Sadece bir bileşenin aktivitesinin bileşim ile değişiminin deneysel tayini çok sık yapılmaktadır. Böyle durumlarda Gibbs-Duhem denkleminin yardımıyla aktivite değeri bulunabilir.

Bu integral ancak grafik yoluyla çözülebilir Bu integral ancak grafik yoluyla çözülebilir. Şekilde çizilen grafikte taralı alandan A bileşeninin aktivitesi tayin edilebilir. (XA/XB) ya göre log aB nin grafiği

Bu grafikte; XB1 iken aB1 olmakta, bunula beraber log aB 0 ve (XB/XA) ∞ olmaktadır. Yani XB1 de eğri sonsuza gitmektedir. 2. XB0 iken aB0 olup log aB -∞ olmaktadır. Bu iki husustan ikincisi bizim için önemlidir. Çünkü taralı alan hesabı bu durumda kesin olmamaktadır. Bu nedenle Gibbs-Duhem denkleminde aktiviteler yerine aktivite katsayıları alınmıştır.

Bu denklemi daha önce yazdığımız, denkleminden çıkarırsak,

Şekilde, logBnin A-B ikili çözeltisinde kompozisyona bağlı olan değişimini göstermektedir. Burada taralı alan log Ayı vermektedir. (XA/XB) ya göre log B nin grafiği

Örnek 2.4. Krom-Titanyum çözeltisinde 1250 C için aşağıdaki veriler elde edilmiştir. Bu verilerden yararlanarak XTi=0.6 için Cr-Ti çözeltisinde aTi değerini hesaplayınız. XCr 0.09 0.19 0.27 0.37 0.47 0.67 0.78 0.89 aCr 0.302 0.532 0.660 0.778 0.820 0.863 0.906

Örnek 2.5. 435 C de sıvı durumda bulunan Zn-Cd ikili alaşımında çinkonun aktivite katsayıları tespit edilmiş ve aşağıdaki bağıntı ile ifade edilmiştir. Bu sıcaklıkta XCd=0.3 olan Xn-Cd alaşımında kadmiyumun aktivitesini bulunuz.

Kaynaklar 1. Doç.Dr. Kenan YILDIZ ders notları