Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » الحل المثالي والتفاعلات الجزيئية

الحل المثالي والتفاعلات الجزيئية

1900
Chemist measuring liquids in a vintage laboratory for ideal solution studies in thermodynamics.

(صورة توضيحية فقط)

المحلول المثالي هو نموذج نظري تكون فيه حرارة الخلط صفرًا. ويحدث هذا عندما تتساوى قوى التجاذب بين الجزيئات المختلفة (AB) مع متوسط ​​قوى التجاذب بين الجزيئات المتشابهة (AA وBB). في مثل هذه المحاليل، يكون الحجم قابلاً للجمع، وتخضع المكونات لقانون نيوتن الثاني. قانون راؤول عبر نطاق التركيز بأكمله، بمعامل نشاط يساوي واحدًا.

يُعد مفهوم المحلول المثالي حجر الزاوية في الديناميكا الحرارية الكيميائية، إذ يوفر نموذجًا مبسطًا يمكن مقارنة الحلول الحقيقية به. الديناميكية الحرارية يتطلب تعريف المحلول المثالي أن يتبع الجهد الكيميائي لكل مكون (i) العلاقة التالية: μᵢ(T, P, xᵢ) = μᵢ*(T, P) + RT ln xᵢ. ويؤدي هذا إلى خاصيتين أساسيتين على المستوى العياني: إنثالبي الخلط (ΔHmix) يساوي صفرًا، وحجم الخلط (ΔVmix) يساوي صفرًا. إن انعدام إنثالبي الخلط يعني عدم امتصاص أو إطلاق أي حرارة عند خلط المكونات، وهو نتيجة مباشرة لقوى التجاذب بين الجزيئات المنتظمة.

يعني هذا التجانس في القوى أن الجزيء "أ" يتعرض لنفس البيئة الطاقية سواء أكان محاطًا بجزيئات "أ" أخرى أو بجزيئات "ب". ولا يتحقق هذا الشرط إلا عندما تكون المكونات متشابهة جدًا في الحجم والبنية والقطبية. ومن الأمثلة الكلاسيكية على المحاليل شبه المثالية مخاليط البنزين والتولوين، أو الهكسان العادي والهبتان العادي. في الواقع، لا يوجد محلول مثالي تمامًا، لكن هذا النموذج لا يُقدّر بثمن لتطوير فهم أساسي لخصائص المحلول قبل إدخال تعقيدات مثل معاملات النشاط لتفسير السلوك غير المثالي في الأنظمة الواقعية.

UNESCO Nomenclature: 2209
الكيمياء الفيزيائية

يكتب

نظام مجرد

خلل

Substantial

الاستخدام

Conceptual/Theoretical

مقدمات

  • قانون راؤول
  • مفهوم جيبس ​​للطاقة الحرة
  • النظريات المبكرة حول القوى بين الجزيئية (van der Waals القوى)
  • تجارب قياس السعرات الحرارية لقياس حرارة الخلط

التطبيقات

  • معيار لدراسة الحلول الحقيقية
  • النمذجة الديناميكية الحرارية للمخاليط البسيطة مثل البنزين والتولوين
  • تدريس المفاهيم الأساسية لكيمياء المحاليل
  • التقريب الأولي في chemical process برامج التصميم
  • معيار معايرة لأجهزة قياس الضغط الأسموزي و vapor pressure أجهزة القياس

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • اكتشاف أزواج المذيبات الخالية من الأزيوتروب للعمليات الصناعية، مدعومًا بالذكاء الاصطناعي
  • تصميم شاشات الكريستال السائل مع خلط المكونات الأمثل لتحقيق أداء أفضل
  • صياغة مستحلبات مستقرة في الأغذية ومستحضرات التجميل عن طريق تقليل التفاعلات غير المثالية
  • تطوير مخاليط البوليمر ذات خصائص الخلط المثالية للمواد المتقدمة
  • إنشاء مواد سائلة عالية الكفاءة للكشف عن الإشعاع
  • هندسة محاليل الإلكتروليت للبطاريات ذات التفاعلات الأيونية-المذيبة المتوقعة
  • predictive models for the miscibility of المعدن السائل alloys
  • تصميم أنظمة المذيبات المتوافقة حيوياً لصياغة الأدوية الصيدلانية
  • تطوير مواد تشحيم متقدمة ذات خصائص مستقرة على نطاق واسع من درجات الحرارة
  • صياغة أحبار عالية الأداء للطباعة ثلاثية الأبعاد مع معدلات تبخر متحكم فيها
يتعلق بـ: المحلول المثالي، القوى بين الجزيئية، إنثالبي الخلط، حجم الخلط، الديناميكا الحرارية، قانون راؤول، معامل النشاط، الجهد الكيميائي، البنزين، التولوين.

السياق التاريخي

الحل المثالي والتفاعلات الجزيئية

1896
1900
1900
1900
1900
1900
1900
1895
1899
1900
1900
1900
1900
1900
1900

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.