تحقیقات انجام شده درباره بررسی برخی خواص ترمودینامیکی سیستم های دوتایی شامل سولفولان ... |
شکل (۴-۱). نمودار تغییرات حجم مولار اضافی برای مخلوط دوتایی سولفولان (X1) + کلروبنزن (X2) در دماهای (♦ : ۱۵/۲۹۸)و (■ : ۱۵/۳۰۳) و (● ۱۵/۳۰۸) کلوین
شکل (۴-۲). نمودار تغییرات حجم مولار اضافی برای مخلوط دوتایی سولفولان (X1) + بروموبنزن (X2) در دماهای (♦ : ۱۵/۲۹۸) و (■ : ۱۵/۳۰۳) و (● : ۱۵/۳۰۸) کلوین
شکل (۴-۳). نمودار تغییرات حجم اضافی برای مخلوط دوتایی سولفولان (X1) + نیتروبنزن (X2) در (♦ : ۱۵/۲۹۸) و (■ : ۱۵/۳۰۳) و
(● : ۱۵/۳۰۸) کلوین
عوامل مختلفی روی مقادیر حجم مولار اضافی تاثیر گذار میباشند که به طور قرار دادی به سه عامل شیمیایی، ساختاری و فیزیکی تقسیم بندی میشوند [۳۶].
-
- برهمکنشهای شیمیایی مانند برهمکنش دوقطبی- دو قطبی قوی که منجر به تشکیل کمپلکسهای انتقال بار یا تشکیل پیوند هیدروژنی میباشد که اثر نهایی برهمکنش شیمیایی بین مولکولها، کاهش حجم محلول میباشد.
۲- اثرات هندسی که منجر به کاهش حجم محلول می شود، مربوط به قرار گرفتن یک مولکول بر روی مولکول دیگر است که بخاطر تفاوت در حجم مولی ناشی از شکل و ساختار مولکولها و حجمهای آزاد بین ترکیبات می باشد.
۳- اثرات فیزیکی مربوط به نیروهای پراکندگی یا لاندن میباشد که سبب مثبت شدن مقادیر حجم اضافی می شود.
نتایج منفی حجم مولار اضافی بهدست آمده از محلولها، ممکن است ، بهواسطه برهمکنش دو قطبی-دو قطبی یا دوقطبی- دوقطبی القایی بین مولکولهای سولفولان با مولکولهای کلرو بنزن ، بروموبنزن و نیتروبنزن یا به سهم ساختاری برخاسته از جفت شدن هندسی حلال با حلشوندهها نسبت داده شود که نشان میدهد برهمکنش بین مولکولهای غیر همسان یا حل شونده – حلال قویتر از برهمکنش بین مولکولی، حلال- حلال و حل شونده – حل شونده است ]۳۷٫ [
برای درک بهتر موضوع میتوان گفت که گروه سولفونیل در سولفولان به دلیل داشتن جفت الکترون تنها تمایل به برهمکنش دوقطبی- دوقطبی القایی با ابر الکترونی ترکیبات آروماتیک داردکه نهایتا منجر به تشکیل کمپلکس انتقال بار و انقباض حجم و منفی شدن حجم مولار اضافی می شود.
شکل ۴-۴ ساختار رزونانسی سولفولان
مقایسه نتایج بدست آمده برای حجم مولار اضافی در دمای ۱۵/۲۹۸ کلوین برای سیستم دوتایی شامل سولفولان+ کلروبنزن ، بروموبنزن و نیتروبنزن نشان می دهد که یک روند کاهشی به صورت زیر داریم.
کلروبنزن > برومو بنزن < نیتروبنزن
این مقایسه ها در شکل(۴-۵) در دمای ۱۵/۲۹۸ کلوین به خوبی محسوس است.
شکل (۴-۵). نمودار تغییرات حجم مولی اضافی برای مخلوط دوتایی سولفولان (X1) با کلروبنزن (♦)، بروموبنزن (▲)،و نیتروبنزن (*)در دمای ۱۵/۲۹۸ کلوین برحسب کسر مولی سولفولان (x1).
این روند ناشی از تفاوت در ممان دوقطبی ترکیبات میباشد که باعث تفاوت در قدرت برهمکنش میگردد با توجه به اینکه ممان دو قطبی سولفولان D8/4، ممان دوقطبی کلروبنزن D 57/1، بروموبنزن D7/1و نیتروبنزنD 4 بوده که هر چه تفاوت ممان دوقطبی حلال و حلشونده بیشتر برهمکنش قویتر است
تغییرات مقادیر حجم مولار اضافی با دما نشان میدهد که با افزایش دما در مخلوط های سولفولان + کلروبنزن ، سولفولان+ بروموبنزن و سولفولان +نیتروبنزن این مقادیر کاهش مییابد (منفیتر می گردد) که نشان دهنده افزایش اثرات هندسی میباشد
۴-۲- بررسی انحراف گرانروی مخلوطها
اندازه گیری مربوط به گرانروی در محلولهای تهیه شده در دماهای ۱۵/۲۹۸،۱۵/۳۰۳و ۱۵/۳۰۸کلوین بوسیله گرانرومتر شات-گراته صورت گرفت و تغییرات گرانروی بر حسب کسر مولی در نمودارهای (۴-۶)، (۴-۷) و (۴-۸) رسم گردیده است برای محاسبات گرانروی از رابطه پویزله استفاده شد.
(۴-۱)
در رابطه بالا گرانروی دینامیک، ν گرانروی سینماتیک و همچنین ρ چگالی میباشد که با بهره گرفتن از اطلاعاتی که از چگالی سنج و قسمت حجم مولی اضافی بدست می آید، جایگزین میشوند.
گرانروی سینماتیک توسط این دستگاه از رابطه زیر محاسبه گردید.
فرم در حال بارگذاری ...
[یکشنبه 1400-08-16] [ 04:02:00 ق.ظ ]
|