Законы рауля для кулинара

Законы рауля для кулинара

ФИЗИЧЕСКАЯ И КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ

Конспект лекций для студентов биофака ЮФУ (РГУ)

3.2 РАСТВОРЫ НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ

3.2.1 Давление насыщенного пара разбавленных растворов

Представим, что в равновесную систему жидкость А – пар введено некоторое вещество В. При образовании раствора мольная доля растворителя XА становится меньше единицы; равновесие в соответствии с принципом Ле Шателье – Брауна смещается в сторону конденсации вещества А, т.е. в сторону уменьшения давления насыщенного пара РА. Очевидно, что, чем меньше мольная доля компонента А в растворе, тем меньше парциальное давление его насыщенных паров над раствором. Для некоторых растворов выполняется следующая закономерность, называемая первым законом Рауля :

Парциальное давление насыщенного пара компонента раствора прямо пропорционально его мольной доле в растворе, причем коэффициент пропорциональности равен давлению насыщенного пара над чистым компонентом.

(III.10)

Поскольку сумма мольных долей всех компонентов раствора равна единице, для бинарного раствора, состоящего из компонентов А и В легко получить следующее соотношение, также являющееся формулировкой первого закона Рауля:

(III.11)

Относительное понижение давления пара растворителя над раствором равно мольной доле растворенного вещества и не зависит от природы растворенного вещества.

Растворы, для которых выполняется закон Рауля, называют идеальными растворами . Идеальными при любых концентрациях являются растворы, компоненты которых близки по физическим и химическим свойствам (оптические изомеры, гомологи и т.п.) и образование которых не сопровождается объёмными и тепловыми эффектами. В этом случае силы межмолекулярного взаимодействия между однородными и разнородными частицами примерно одинаковы, и образование раствора обусловлено лишь энтропийным фактором. Растворы, компоненты которых существенно различаются по физическим и химическим свойствам, подчиняются закону Рауля лишь в области бесконечно малых концентраций.

3.2.2 Давление пара идеальных и реальных растворов

Если компоненты бинарного (состоящего из двух компонентов) раствора летучи, то пар над раствором будет содержать оба компонента (относительное содержание компонентов в парах будет, как правило, отличаться от содержания их в растворе – пар относительно богаче компонентом, температура кипения которого ниже). Рассмотрим бинарный раствор, состоящий из компонентов А и В, неограниченно растворимых друг в друге. Общее давление пара, согласно первому закону Рауля, равно

(III.12)

Таким образом, для идеальных бинарных растворов зависимость общего и парциального давления насыщенного пара от состава раствора, выраженного в мольных долях компонента В, является линейной при любых концентрациях (рис.3.3). К таким системам относятся, например, системы бензол – толуол, гексан – гептан, смеси изомерных углеводородов и др.

Рис. 3.3 Зависимость парциальных и общего давлений пара
идеального раствора от концентрации

Для реальных растворов данные зависимости являются криволинейными. Если молекулы данного компонента взаимодействуют друг с другом сильнее, чем с молекулами другого компонента, то истинные парциальные давления паров над смесью будут больше, чем вычисленные по первому закону Рауля ( положительные отклонения ). Если же однородные частицы взаимодействуют друг с другом слабее, чем разнородные, парциальные давления паров компонентов будут меньше вычисленных ( отрицательные отклонения ). Реальные растворы с положительными отклонениями давления пара образуются из чистых компонентов с поглощением теплоты (ΔНраств > 0), растворы с отрицательными отклонениями образуются с выделением теплоты (ΔНраств 2 . Такое же осмотическое давление имеет 0,9 %-ный раствор хлорида натрия. Физиологический раствор, изотоничный крови, широко применяется в медицине.

3.2.6 Понятие активности растворенного вещества

Если концентрация растворенного вещества не превышает 0.1 моль/л, раствор неэлектролита обычно считают разбавленным. В таких растворах взаимодействие между молекулами растворителя существенно преобладает над взаимодействием между молекулами растворителя и растворенного вещества, поэтому последним обычно можно пренебречь. В случае более концентрированных растворов такое приближение неправомерно и для формального учета взаимодействия частиц растворителя и растворенного вещества, а также частиц растворенного вещества между собой, вводится эмпирическая величина, заменяющая концентрацию – активность (эффективная концентрация) а, связанная с концентрацией через коэффициент активности f, который является мерой отклонения свойств реального раствора от идеального:

(III.17)

Как правило, коэффициент активности меньше единицы (при малых концентрациях считают f = 1 и а = С). Необходимо отметить, что активность компонента не прямо пропорциональна его концентрации – коэффициент активности уменьшается с увеличением концентрации.

Copyright © С. И. Левченков, 1996 — 2005.

www.physchem.chimfak.rsu.ru

Молекулы нелетучего растворенного компонента препятствуют улетучиванию из раствора молекул растворителя (какая-то часть поверхности просто занята ими), т. е. р 0 > р. Таким образом, давление насыщенного пара растворителя над раствором всегда ниже, чем над чистым раствори­телем при той же температуре. Разность между этими величинами (р0 – р) принято называть понижением давления пара над раствором (или понижением давления пара раствора). Отношение величины этого понижения к давлению насыщен­ного пара над чистым растворителем называется относительным понижением давления пара над раствором:

.

При изучении растворов различных нелетучих жидкостей и веществ в твер­дом состоянии французский ученый Ф. М. Рауль в 1887 г. открыл закон, связывающий понижение давления пара над разбавленными растворами неэлектролитов с концентрацией, согласно которому относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно мольной доле растворенного вещества.

Математическим выражением закона Рауля является уравнение

.

Понижение давления пара над раствором находит отражение на диаграмме состояния.

Поясним, что такое диаграмма состояния. На ней отображены области существования твердой, жидкой и газообразной фаз вещества (в данном случае воды) в зависимости от температуры Т и давления Р. Кривая О–А – кривая кипения, отделяет область газа от области жидкого состояния. Каждая точка кривой показывает пары значений Р и Т, при которых жидкость и газ находятся в состоянии равновесия. Кривая О–В – кривая равновесия твердого состояния и газообразного или кривая сублимации. Кривые пересекаются в точке О. Координаты этой точки – это единственная пара значений Р и Т, при которой в равновесии могут находится все три фазы. Она носит название тройной точки и соответствует температуре плавления или кристаллизации.

На рисунке 3 изображена Р–Т–диаграмма воды, на которой нанесены линии зависимости давления пара воды над растворами различной концентрации. Линия О–А соответствует давлению пара над чистой водой, а линия О  –А  – давлению пара воды над раствором с концентрацией С1. Согласно первому закону Рауля, при одной и той же температуре давление пара над раствором меньше на величину . При увеличении концентрации растворенного вещества (С2 > С1) давление про­должает понижаться, линия О  –А  лежит ниже линии О  –А  .

studfiles.net

Кулинарный поединок по-солдатски

В Саратовской области прошел конкурс военных поваров. Задача участников состоит в том, чтобы из армейских деликатесов приготовить нечто особенное.

В Саратовской области прошел конкурс военных поваров. Задача участников состоит в том, чтобы из армейских деликатесов, будь то тушенка или гречневая крупа, приготовить нечто особенное. За каждым действием повара следит жюри. Кроме того, в этом году меню для военнослужащих будет выбираться по итогам конкурса.

Репортаж корреспондента Ксении Степановой специально для НТВ.

Участники кулинарного смотра стали лучшими среди 19 команд из всех видов и родов войск России. 88 военных поваров собрались в Вольске, чтобы показать, как нужно кормить солдата. Но прежде мастерам пришлось продемонстрировать навыки искусства военного — стрельбу, забег на 100-метровку, подтягивание и заплыв в форме с автоматом за спиной.

Только после этого можно приступать к приготовлению обеда на костре. В распоряжении кашеваров — тушенка, гречневая крупа и концентрат для супа. В этом кулинарном поединке все в одинаковых условиях, но у каждого повара, конечно, есть свой секрет.

Участник конкурса: «Баночку мясных консервов надо подогреть, чтобы первое блюдо получилось наваристым».

За каждым действием повара следит жюри. Все должно быть сделано по технологии, а порции — вымерены до грамма. Но главное — сварить вкусную кашу в условиях, максимально приближенных к полевым.

Параллельно в пекарне готовятся булочки и пирожки. Рядом с опытными кулинарами свое мастерство демонстрирует солдат-срочник Георгий Максаков. Он уже полтора года учится в школе пекарей на Северном флоте.

В последний раз военные повара собирались на всеармейское совещание в 1988 году. Тогда, как и сейчас, важно было улучшить питание личного состава.

Николай Черновалов, член жюри, офицер запаса : «Я начинал службу в 1964 году. Там все было очень строго, меню не отличалось особым разнообразием. Сейчас же разрешается подавать соусы, и выпечку, яйцо куриное. Кроме того, увеличились порции мяса. У сегодняшнего солдата питание более качественное и полноценное».

На столах появляются блины с мясом и рыба под маринадом. Здесь каждый должен приготовить нечто особенное из привычных продуктов. Ингредиенты можно выбрать на свой вкус, но из стандартного военного пайка.

Евгений Малютин, независимый эксперт ассоциации кулинаров: «Во многих ресторанах кормят хуже, чем в армии. Повар выкладывается на полную катушку и старательно готовит на целую роту. Теперь представьте, как сослуживцы ему хлопают в ладоши, когда отведают обед».

Солянка мясная, мясо шпигованное с рисом, рыба в кляре, картофель фри, баклажаны фаршированные — таковы армейские деликатесы. В этом году вместе с военным пайком меняется и армейское меню. Для военнослужащих блюда будут выбирать из предложенных на этом конкурсе.

www.ntv.ru

Смотрите так же:

  • Пособия на гемоглобин Все выплаты и пособия для беременных в России в 2018 году Всем беременным женщинам полагаются льготы и компенсации, независимо от того, работает ли она или нет. Финансовая помощь гарантируется государством, однако размер этой помощи […]
  • Продажа доли имущества несовершеннолетнего Ребенок-собственник: если опека не разрешает… По закону дети от 14 до 18 лет могут совершать сделки только с согласия своих законных представителей (родителей), а дети до 14 лет вообще не могут совершать сделки сами – за них действуют […]
  • Заявление по форме 14001 при выходе участника Как правильно заполнить форму р14001 при выходе участника и образец заполнения при смене учредителя? Все изменения данных о юридических и физических лицах, находящихся в обществе одной организации, необходимо регистрировать с помощью […]
  • Стаж педагогической работы 5 лет Педагогический стаж - КОНСУЛЬТАЦИИ ЮРИСТОВ Согласно Закону «О трудовых пенсиях в Российской Федерации» педагогический стаж (не менее двадцати пяти лет) дает право на получение льготной пенсии. Порядок исчисления такого стажа […]
  • Кто не имеет право работать педагогом Судимость и работа с детьми Анна Мазухина, Эксперт Службы Правового консалтинга компании "Гарант" Вот уже полтора года доступ к работе с несовершеннолетними для тех, у кого были проблемы с законом, значительно ограничен 1 . Чтобы узнать, […]
  • Пакет документов на пособие на погребение ЧТО ВАЖНО ЗНАТЬ О НОВОМ ЗАКОНОПРОЕКТЕ О ПЕНСИЯХ Выплата неполученных сумм пенсий в связи со смертью пенсионера Начисленные суммы пенсии, причитавшиеся пенсионеру в текущем месяце и оставшиеся неполученными в связи с его смертью в […]