Вывод уравнения состояния двухмерного газа. Уравнение Фрумкина для реального двухмерного газа.

π- поверхность давления в пленке, π= σ₀- σ=КС→d π=-d σ=KdC

у-ние состояния двухмерного газа. Для реального газа- у-ние Фрумкина

Адсорбция на границе твердое тело-газ. Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Вывод и анализ уравнения изотермы мономолекулярной адсорбции Ленгмюра.

Адсорбция на границе газ-тв тело- простейший вид адсорбции. А-f(T,P,Sуд). Газ при адсорбции может передвигаться только в 2-х измерениях и адсорбция сопровождается ↓ энтропии.ΔF↓ 0<ΔF=ΔH-TLS ΔS↓0 ΔH<0→+Q- самопроизвольная адсорбция, является экзотермическим процессом.

Теория Ленгмюра. Допущения:1) адсорбция локализована , а силы близки к химическим 2)адсорбция протекает только на активных центрах 3)радиус действующих адсорбционных сил мал, и 1 активный центр адсорбирует только одну молекулу 4)в определенный момент времени устанавливается динамическое равновесие между адсорбцией и десорбцией 5)между адсорбирующимися молекулами отсутствует взаимодействие. Адсорбцию можно рассматривать как квазихимическую реакцию. Молекула газа(Р)+активный центр(А₀)<=>адсорбционный комплекс(А).

А=КРА₀; Амах=А₀+А; А=КР(Амах-А); А=КРАмах-КРА; А=(АмахКР)/(1+КР)-у-ние Ленгмюра для изотермы мономолекулярной адсорбции.

         А

                 1 2  3           1: А=АмахКР 2: А=(АмахКР)/(1+КР) 3: А=Амах

                                  У-ние Ленгмюра описывает все 3 участка изотермы адсорбции

                              Р

Линейная форма уравнения Ленгмюра. Нахождение констант уравнения Ленгмюра графическим методом. Определение удельной поверхности адсорбента.

Физический смысл const у-ния Ленгмюра. Амах- емкость монослоя, максимальная адсорбция, которая достигается при заполнении всех адсорбционных центров. К- const адсорбционного равновесия ( const скорости) К=qe^Q/RT. Уравнение Ленгмюра является универсальным уравнением, тк оно описывает все 3 участка и его const имеют физический смысл, в отличие от уравнения Ьедевера-Фрейдлина( lgA=lgβ+1/nlgC).

Графический способ определения const уравнения Ленгмюра.

Р/А                                        1/А=(1+КР)/(АмахКР)      *Р

                                               Р/А=(1+КР)Р/АмахКР; Р/А=1/АмахК+Р/Амах

                α                     ctgα=Амах

1/АмахК                     Р  

Адсорбция как обратимый экзотермический процесс. Интегральная и дифференци-альная теплота адсорбции.

ΔF↓ 0<ΔF=ΔH-TLS ΔS↓0 ΔH<0→+Q- самопроизвольная адсорбция, является экзотермическим процессом.

q_инт                          интегральная- кол-во тепла q_диф дифференциальная- кол-во тепла

                               выдел адсорбции данного кол-ва выдел при дополнит адсорбции

                                 адсорбтива на 1 гр адсорбента     малого кол-ва адсорбтива в

                                    q_инт=Q/m (Дж/гр адсорбента)   расчете на 1 моль адсорбтива

                                                                                                    q_диф=dQ/da (Дж/моль а-тива)

                                    а                                                                                  а

Адсорбция<=>Десорбция, при ↑Т→↓А, а ↑Д, по принципу Ле-Шателье.