‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

204 Fizikokimya
‹ki Bileflenli Sistemlerde S›v›-Buhar Faz Dengesi
‹ki bileflenli sistemlerde s›v›-buhar faz dengelerine iliflkin buhar bas›nc›-bileflim diyagramlar›
(P-x A ) ve kaynama noktas›-bileflim diyagramlar› (T-x A ) önemli kullan›mlara
sahiptir. Buhar bas›nc›-bileflim diyagramlar› belli sabit bir s›cakl›k için,
kaynama noktas›-bileflim diyagramlar› sabit bir bas›nç de¤eri için çizilmifl diyagramlard›r.
‹ki Bileflenli Sistemlerde Buhar Bas›nc›n›n Bileflime Ba¤l›l›¤›
‹deal çözeltiler: Ünite 7’de ideal çözelti konusunu görmüfltünüz. A ve B uçucu bileflenlerinden
oluflan ideal bir çözeltide, bileflenlerin buhar bas›nçlar› (P A ve P B )
Raoult yasas›ndan faydalan›larak hesaplanabilir.
P A = x A P * A ve P B =x B P * B (8.8)
Burada x A ve x B ; s›v› fazdaki bileflenlerin mol kesirleri, P A * ve P* B ; saf bileflenlerin
belli bir s›cakl›ktaki buhar bas›nçlar›d›r. Buhar faz›nda Dalton’un k›smi bas›nçlar
yasas›n›n geçerli oldu¤unu düflündü¤ümüzde toplam bas›nç (P),
P = P A + P B
olur. Buhar›yla dengede olan ideal bir çözeltide s›v› faz›n bileflimi ile buhar faz›n
bileflimi farkl›d›r. Buhar faz›, s›v› faza göre, uçuculu¤u daha fazla olan bileflence
zengindir ve bileflimi Dalton’un k›smi bas›nçlar yasas› yard›m›yla hesaplanabilir.
Buhar faz›ndaki bileflenlerin mol kesirleri y A ve y B ile gösterilirse,
P = y P ve P = y P
y
A A B B
A
P P
P P
=
A
=
A
ve yB
=
B
=
B
P P + P
P P + P
A
B
A
B
(8.9)
yaz›labilir. Eflitlikler 8.8 ve 8.9 yard›m›yla ideal çözelti oluflturan iki bileflenli bir sistem
için belli bir s›cakl›ktaki P A * ve P* B de¤erlerinin bilinmesi durumunda o s›cakl›k
için s›v› faz›n bilefliminden buhar faz›n bileflimi veya buhar faz›n bilefliminden s›v›
faz›n bileflimi hesaplanabilir.
ÖRNEK 8.4:
Benzenin (Bz) 20°C’deki buhar bas›nc› 74,7 mmHg ve toluenin (Tol) ayn› s›cakl›ktaki
buhar bas›nc› 22,3 mmHg’d›r. 2,0 mol benzen ile 3,0 mol toluenin kar›flt›-
r›lmas› ile haz›rlanan bir çözeltinin 20°C’de
a. Dengedeki buhar›n›n bas›nc›n›;
b. Buhar faz›n bileflimini bulunuz.
Çözüm:
a. Benzen-toluen kar›fl›mlar›n›n ideal çözelti oldu¤u kabul edilebilir.
n
xBz
= Bz
nBz
+ nTol
20 , mol
=
= 040 , ve xTol
= 060 ,
20 , mol + 30 , mol
* *
P= PBz + PTol = xBz PBz + xTol PTol
= 0, 40× 74,
7 mmHg + 060 , × 223 , mmHg
= 43,
3 mmHg