Рівновага рідина – пара у двокомпонентних системах. Тиск насиченої пари над ідеальним розчином. Закон Рауля
Ідеальним називається розчин, в якому енергія взаємодії різних молекул вважається рівною енергії взаємодії однорідних молекул, а об’єми молекул усіх компонентів – приблизно рівними між собою. Ідеальний розчин утворюється без поглинання та виділення теплоти та об’єм розчину дорівнює сумі об’ємів компонентів: , .
Більш менш подібні таким розчинам розплави близьких по своїй природі речовин (Co у Fe, Mn у Fe, Mo у Fe, Ni у Fe, FeO у MnO).
Відповідно до закону Рауля:
; ,
(3.10)
де РА та РВ – парціальні тиски парів компонента А та В над розчином; та – парціальні тиски насичених парів компонента А та В над чистими речовинами; та – мольні частки речовин А та В у рідкій фазі.
Загальний тиск насиченої пари над нескінченно розбавленим розчином визначається як:
.
(3.11)
Використовуючи закон Рауля, можна знайти склад розплаву та загальний тиск насиченої пари над розплавом.
Приклад 33.
При температурі 1540 0С тиск насиченої пари над розплавом чистого заліза становить 13,33 Па. Знайти склад розплаву Fe – Ni, якщо тиск заліза над розплавом Fe – Ni при цій же температурі становить 12,45 Па.
Розв’язок: Згідно з рівнянням (3.10) знаходимо:
, звідси
а .
Приклад 34.
При температурі 1539 0С тиски насиченої пари заліза над чистим залізом та марганцю над чистим марганцем відповідно становлять 13,33 та 1,2 · 102Па. Знайти загальний тиск насиченої пари над цим розплавом, якщо мольна доля марганцю складає 0,3.