Приложение А. ПАРЦИАЛЬНЫЕ МОЛЯРНЫЕ ОБЪЕМЫ

Иногда в качестве свойств раствора рассматриваются парциальные молярные объемы. Плотность раствора можно измерить экспериментально. Если раствор содержит компонентов, то при данных температуре и давлении плотность зависит лишь от независимых концентраций Предположим, что плотность раствора описывается экспериментальной функцией этих концентраций:

Ниже мы покажем, как следует рассчитывать парциальные молярные объемы по измеренным значениям плотности. При этом будут рассматриваться парциальные молярные объемы не отдельных ионов, а лишь их нейтральных комбинаций. Тем самым данный метод в равной степени применим к растворам неэлектролитов.

Парциальный молярный объем компонента дается равенством

где V — объем раствора и число молей компонента в растворе. Плотность раствора можно также представить в виде

где молекулярный вес компонента

Из равенства можно найти парциальный молярный объем компонента

Из соотношения для плотности получаем

где символ Кронекера, т. е.

Подстановка равенства в равенство дает

Решая это уравнение относительно находим

В частности, для раствора единственной соли, где плотность зависит лишь от концентрации соли с, парциальный молярный объем электролита имеет вид

а парциальный молярный объем растворителя равен

Если плотность является линейной функцией концентрации, то парциальные молярные объемы электролита и растворителя постоянны. С другой стороны, если парциальный молярный объем одного из компонентов постоянен, то постоянны также парциальные молярные объемы других компонентов, и плотность линейно зависит от концентрации.