‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

160 Fizikokimya
⎛
∆G Karışma = × − 1 −1
121 , ⎞
⎜
1 1
4mol 8, 314 J K mol × 313,
15K×
ln 2 8 314 313 15
⎝⎜
3 ⎠⎟ + ⎛
× − −
mol , J K mol × , K × ln 059 , ⎞
⎜
⎝⎜
1 ⎠⎟
∆G Karışma
= −9455, 9 J − 2747, 4 J =−12203,
3 J
olarak hesaplan›r. ∆G de¤erinin negatif olmas› kar›flman›n kendili¤inden oldu¤unu
gösterir.
‹deal çözelti için verilen eflitlik kar›flma nedeniyle oluflan hacim, entalpi ve
entropi de¤iflimleri ile de iliflkilendirilebilir. Serbest enerjinin bas›nç ve s›cakl›¤a
ba¤l›l›¤› Ünite 5’de afla¤›daki eflitlikler ile verilmiflti.
⎛ G
dG = ∂ ⎞
⎝⎜
∂ P⎠⎟
T
⎛ G
dP + ∂ ⎞
⎝⎜
∂T
⎠⎟
P
dT
veya
dG = VdP−
SdT
Bu durumda kar›flma sonucunda hacimde meydana gelebilecek de¤iflim için afla-
¤›daki eflitlik yaz›labilir.
⎡
∆VKarışma
=
⎣⎢
∂( )
∆G
⎤
Karışma
∂ P
⎦⎥
T
Eflitlik 7.4; serbest enerji de¤ifliminin (∆G Kar›flma ) bas›nçtan ba¤›ms›z, s›cakl›k
ile orant›l› oldu¤unu gösterir. Bu nedenle ideal çözeltilerin kar›flmas› sonucu hacimde
bir de¤iflim meydana gelmez ve bu durum,
‹ki ideal gaz veya ideal
çözelti oluflturan iki s›v› her
oranda istemli olarak
kar›fl›r.
ÖRNEK 7.2:
⎡
∆VKarışma
=
⎣⎢
∂( )
∆G
⎤
Karışma
= 0
∂ P
⎦⎥
T
(7.6)
fleklinde ifade edilir. Bu eflitli¤e göre, sabit s›cakl›k (T) ve bas›nçta (P), ideal çözelti
oluflumunda hacim de¤iflmez.
25°C’de saf su ve etanolün yo¤unluklar› s›ras›yla 1,00 g ml –1 ve 0,794 g ml –1 ’dir.
Bu s›cakl›ktaki 20,0 ml su ile 20,0 ml etanolün kar›flt›r›lmas›yla oluflan çözeltinin
yo¤unlu¤u 0,935 g ml –1 ise çözeltinin ideal olup olmad›¤›n› belirleyiniz.
Çözüm:
20,0 ml saf su ve etanolün kütleleri,
m su =20,0 ml × 1,00 g ml –1 = 20,0 g
m etanol =20,0 ml × 0,794 g ml –1 = 15,9 g
olarak hesaplan›r. Bu durumda çözeltinin kütlesi,
m çözelti =m su +m etanol =20,0 g + 15,9 g=35,9 g
bulunur.