§ 90. Равновесие по отношению к растворенному веществу

Далее рассмотрим систему, состоящую из двух соприкасающихся растворов одного и того же вещества в различных растворителях (например, в двух несмешивающихся жидкостях). Их концентрации обозначим буквами и

Условием равновесия этой системы является равенство химических потенциалов растворенного вещества в обоих растворах. С помощью (87,5) это условие можно написать в виде

Функции для различных растворителей, конечно, различны. Отсюда находим

Правая сторона этого равенства есть функция только от Р и Т. Таким образом, растворенное вещество распределяется между двумя растворителями так, чтобы отношение концентраций было (при заданных давлении и температуре) всегда одинаково, независимо от полного количества растворенного вещества и растворителей (закон распределения). Этот же закон относится, очевидно, и к растворению одного вещества в двух соприкасающихся фазах одного и того же растворителя.

Далее рассмотрим равновесие между газом (который будем считать идеальным) и его раствором в некотором конденсированном растворителе. Условие равновесия, т. е. равенство химических потенциалов газа чистого и растворенного напишется (с помощью (42,6) и (87,5)) в виде

откуда

Функция характеризует свойства жидкого (или твердого) раствора; однако при небольших давлениях свойства жидкости очень слабо зависят от давления.

Поэтому и зависимость от давления не играет роли, и можно считать, что коэффициент при Р в (90,2) есть постоянная, не зависящая от давления:

(90,3)

Таким образом, при растворении газа концентрация раствора (слабого) пропорциональна давлению газа (закон Генри).