влияние температуры на pH

обсуждение вопросов физической химии и химической физики
physical chemistry and chemical physics: discussions for professionals
Ответить
drynn
Сообщения: 8
Зарегистрирован: Ср фев 04, 2009 1:36 pm

влияние температуры на pH

Сообщение drynn » Пт окт 15, 2010 4:08 pm

Интересует аналитическая формула изменения концентрации протонов в водных растворах при температурах до 450 градусов цельсия (при давлении естественно).

У меня есть зависимость pKw от температуры и давления в нужных диапазонах.
Правильно ли будет, если для расчетов я возьму константы диссоциации кислот и оснований (из справочников)??????
H2O = H+ + OH-
HX = H+ + X-
и т.д. ???????

Насколько сильно изменяются активности и сами константы диссоциации от температуры?

avelon
Сообщения: 492
Зарегистрирован: Ср авг 12, 2009 5:09 pm

Re: влияние температуры на pH

Сообщение avelon » Пт окт 15, 2010 5:52 pm

хм а как у вас водный раствор будет при 450 С?
константы тоже зависят от температуры
и вы какие берете для расчета константы условные или термодинамические

Аватара пользователя
antabu
Сообщения: 7034
Зарегистрирован: Пн май 25, 2009 7:00 pm

Re: влияние температуры на pH

Сообщение antabu » Вс окт 17, 2010 2:17 pm

Из аналитики известно, что (до 100 градусов) разные буферные растворы в зависимости от температуры по-разному меняют свой рН.
"Я не видел людей страшней, чем толпа цвета хаки"

drynn
Сообщения: 8
Зарегистрирован: Ср фев 04, 2009 1:36 pm

Re: влияние температуры на pH

Сообщение drynn » Пн окт 18, 2010 3:25 pm

avelon писал(а):хм а как у вас водный раствор будет при 450 С?
В легкую...я ж написал - давление.
avelon писал(а): константы тоже зависят от температуры
и вы какие берете для расчета константы условные или термодинамические
Вот в этом и вопрос, известно ли современной науке как они изменяются и какие надо брать?

Polychemist
Сообщения: 9726
Зарегистрирован: Вт дек 21, 2004 11:42 am

Re: влияние температуры на pH

Сообщение Polychemist » Пн окт 18, 2010 3:28 pm

"Критическая температура - эта та температура, начиная с которой ни при каком давлении нельзя превратить газ в жидкость. Для воды это 374 градуса Цельсия. Т.е. до 374 градуса вода ещё может быть жидкой при каком-то давлении, а после уже нет."

avelon
Сообщения: 492
Зарегистрирован: Ср авг 12, 2009 5:09 pm

Re: влияние температуры на pH

Сообщение avelon » Вт окт 19, 2010 6:33 am

1 вариант если вы знаете значения всех констант равновесия для всех реакцих в указанном температурном режиме, в этом случае все просто.
2 вариант если вы знаете энтальпию, энтропию реакции и ряды теплоемкости (продуктов и реагентов) в нужном температурном интервале то по уравнению Темкина-Шварцмана можно рассчитать констату при другой температуре.
но там скорее всего возникнет еще проблема активностей, как вы собираетесь ее учитывать (какая у вас ионная среда)
и мало вероятно что вы найдете в справочнике значения констант или ряды теплоемкости при всех интересующих вас температурах и для всех веществ

drynn
Сообщения: 8
Зарегистрирован: Ср фев 04, 2009 1:36 pm

Re: влияние температуры на pH

Сообщение drynn » Вт окт 19, 2010 1:01 pm

Polychemist писал(а):"Критическая температура - эта та температура, начиная с которой ни при каком давлении нельзя превратить газ в жидкость. "
Молодой человек, не читайте больше советских газет на ночь. И не придумывайте сами неправильных определений.

drynn
Сообщения: 8
Зарегистрирован: Ср фев 04, 2009 1:36 pm

Re: влияние температуры на pH

Сообщение drynn » Вт окт 19, 2010 1:04 pm

avelon писал(а):1 вариант если вы знаете значения всех констант равновесия для всех реакцих в указанном температурном режиме, в этом случае все просто.
2 вариант если вы знаете энтальпию, энтропию реакции и ряды теплоемкости (продуктов и реагентов) в нужном температурном интервале то по уравнению Темкина-Шварцмана можно рассчитать констату при другой температуре.
но там скорее всего возникнет еще проблема активностей, как вы собираетесь ее учитывать (какая у вас ионная среда)
и мало вероятно что вы найдете в справочнике значения констант или ряды теплоемкости при всех интересующих вас температурах и для всех веществ
Вариант 1 отпадает сразу. В настоящее время есть _только_ зависимость Kw от давления/температуры.
Есть желание оценить поведение простых солей/кислот в растворе (NaHCO3,Na2CO3, H2SO4,...) при высоких температурах.
Можете порекомендовать какой-либо маломальски подходящий справочник?

Аватара пользователя
RAS
Сообщения: 151
Зарегистрирован: Ср янв 13, 2010 12:47 pm

Re: влияние температуры на pH

Сообщение RAS » Вт окт 19, 2010 1:14 pm

Polychemist писал(а):"Критическая температура - эта та температура, начиная с которой ни при каком давлении нельзя превратить газ в жидкость. Для воды это 374 градуса Цельсия. Т.е. до 374 градуса вода ещё может быть жидкой при каком-то давлении, а после уже нет."
Кстати, вопрос не праздный: а зависит ли критическая температура от концентрации растворенных веществ. И вообще, мне кажется, тут мы вступаем в область малоизученного. Критические точки это и для чистых веществ весьма интересные точки. Так, например, на всех диаграммах состояния воды кривая жидкость-пар просто обрывается в критической точке, а ее надо бы, по-видимому, рисовать дальше вертикально. А иначе я обходным путем могу перейти из газа в жидкость "не заметив" момента перехода :D !
Before we are quantum chemists we are scientists, happy eye-witnesses of miracles going on around us.

drynn
Сообщения: 8
Зарегистрирован: Ср фев 04, 2009 1:36 pm

Re: влияние температуры на pH

Сообщение drynn » Вт окт 19, 2010 3:41 pm

RAS писал(а): Так, например, на всех диаграммах состояния воды кривая жидкость-пар просто обрывается в критической точке, а ее надо бы, по-видимому, рисовать дальше вертикально. А иначе я обходным путем могу перейти из газа в жидкость "не заметив" момента перехода :D !
Именно так и есть. Резких скачков физических параметров вы не заметите. Но это не нарушает законов термодинамики и сохранения энергии. В критической точке существенно возрастает теплоемкость.

avelon
Сообщения: 492
Зарегистрирован: Ср авг 12, 2009 5:09 pm

Re: влияние температуры на pH

Сообщение avelon » Вт окт 19, 2010 4:15 pm

что вы понимаете под поведением в растворе? как то точнее сформулируйте задачу,

drynn
Сообщения: 8
Зарегистрирован: Ср фев 04, 2009 1:36 pm

Re: влияние температуры на pH

Сообщение drynn » Пн окт 25, 2010 8:13 am

avelon писал(а):что вы понимаете под поведением в растворе? как то точнее сформулируйте задачу,
Задача все таже:
"Интересует аналитическая формула изменения концентрации протонов в водных растворах при температурах до 450 градусов цельсия (при давлении естественно). "
А потом провести провести экспериментальные исследования, какой либо реакции, где кислота является катализатором.

upd

Re: влияние температуры на pH

Сообщение upd » Пн ноя 01, 2010 2:32 pm

Для расчетов, кроме зависимости Кв от температуры, Вам понадобятся, как Вы правильно говорите, зависимости констант диссоциации растворенного соединения и активностей образующихся ионов от температуры. К сожалению, не могу порекомендовть конкретного справочника, не интересовалась таким вопросом, но попробуйте найти в литературе зависимость констант диссоциации и активностей хотя бы для одного из интересующих Вас веществ при нужных Вам температурам, я не уверена, что найдете. Если получится найти, то проведите расчет рН и сравните его с экспериментальным. Будет ли совпадать - хотя бы приблизительно, хотя бы в доступном для измерений диапазоне температур и давлений? И вообще, мне кажется, можно также измерить рН при условиях, которые сможете реализовать экспериментально, а не только искать формулы температурных зависимостей.
Допустим, найдутся (или рассчитаются по энтальпиям и изменению энтропии) температурные зависимости констант скорости. А зависимость активности от температуры можно для малых концентраций ионов (примерно 0.01 М и меньше) можно относительно точно вычислить по первому приближению Дебая-Хюккеля (рассчитывая константу в этом уравнении при разных температурах), - если возьмёте слабый электролит, то этот расчет, в принципе, подойдёт. Но, опять же, лучше проверить хотя бы при некоторых температурах экспериментально.

avelon
Сообщения: 492
Зарегистрирован: Ср авг 12, 2009 5:09 pm

Re: влияние температуры на pH

Сообщение avelon » Пн ноя 01, 2010 5:14 pm

вообщем вам придется только экспериментально все определять:
1)константы диссоциации при определенных условиях
2)"А потом провести провести экспериментальные исследования, какой либо реакции, где кислота является катализатором."
если вы возьмете сильно диссоцииующие вещества то можнно попробовать пренебречь изменением [H] от температуры (если константа не сильно зависит от температуры) и тогда ключевым фактором окажется активность, а вот тут уже будет беда. оакжется что у вас все влияет на нее: P,T,C и др.
вариант- это определить условные константы при P и T, необходимые для расчетов, при постоянной ионной среде и тогда можно предположить что у вас постоянные коэффициенты активности и ваша зависимость это - константа от температуры (при давлении). Заодно еще следите за самим значение pH (при P,T). Из этих данных я думаю можно будет построить адекватную модель поведения кислоты. но справедливую для значний pH >1, в случае же более высоких концентраций вам придется использовать функции кислотности...... не все так просто в вашей задаче

Ответить

Вернуться в «физическая химия / physical chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 4 гостя