Bemerkungen zur Thermodynamik der Lösungen von Gasen und festen Stoffen in Flüssigkeiten

Abstract

Die thermodynamischen Größen gelöster fester oder gasförmiger Stoffe werden im allgemeinen auf einen „idealisierten“, physikalisch nicht realisierbaren Zustand bezogen. In diesem sind die gelösten Stoffe denselben Kräften unterworfen wie in unendlich verdünnter Lösung, liegen jedoch in der Konzentration 1 vor. Diese Normierung gibt die Möglichkeit, Nichtelektrolytlösungen in einem eng begrenzten Gebiet kleiner Konzentrationen formal wie ideale Mischungen zu behandeln. Doch wird die an sich schon beträchtliche Unanschaulichkeit der Thermodynamik durch derartige willkürlich festgesetzter Definitionen noch unnötig vergrößert, die Erkenntnis der realen Zusammenhänge wird infolgedessen erschwert, und auch der Begriff der „ideal verdünnten Lösung“ verführt zu Trugschlüssen. Im folgenden wird die reine reale Phase, die mit der gesättigten Lösung im Gleichgewicht steht, als Bezugszustand gewählt. Dadurch vereinfacht sich die Thermodynamik der Lösungen in experimenteller wie auch in theoretischer Hinsicht. Darüber hinaus ergibt sich die Möglichkeit, bei Kenntnis der Löslichkeit eines Stoffes eine erste Näherung, bei zusätzlicher Kenntnis der idealen Löslichkeit eine zweite Näherung für die chemischen Potentiale gelöster Stoffe anzugeben. Für das Verteilungsgleichgewicht von Jod zwischen Wasser und Schwefelkohlenstoff wurden die Näherungswerte berechnet und mit experimentellen Werten verglichen.