химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

железе [при 1600 °С растворимость равна 0,95% (х2=0,0074)]. Поэтому активность железа близка к активности чистого железа и может быть приравнена единице. Заменив так:00

80

Кг

же активность FeO произведением rFeO*Fe0> получим:

Риго

PH2YFeOxFeO

I ?

^ го

"ею

величина, т. е. раствор разбавленный раствор. Включив YFe0=const в величину константы равновесия, получим:

Опытное исследование равновесия показывает, что отношение Рщо^Рщ пропорционально весовому содержанию FeO в растворе, а следовательно (так как раствор является разбавленным), и мольной доле FeO. Отсюда следует, что тРе0—постоянная FeO в жидком железе—предельно

KpTFeO = К'р =

РНъО

PHaxFeO

const = К i

Значение величины Кр, равное 113, получено опытным путем.

Применение закона действия масс к гетерогенному равновесию в конденсированных фазах можно рассмотреть на примере реакции между расплавом, состоящим из закисей МпО и FeO, и металлическим расплавом Fe—Мп:

РеО(ж) + Мп(ж) = Fe(Ht) + МпО(ж)

Оба расплава являются идеальными, поэтому константа равновесия реакции выражается через мольные доли:

xFe*MnO

кр ~

xFeO*Mn

Так как в равновесии находятся два жидких раствора, то здесь имеются всего две независимые переменные концентрации, которые связаны между собой законом действия масс. Действительно, каждая фаза состоит из двух компонентов, поэтому яМп=1—%е и л:Мп0™1—лгРе0 и если в уравнение подставить xFi=x, a xFe0=y, то выражение константы равновесия примет вид:

К = 1 ~ у)

Концентрацией окислов в металлическом растворе можно пренебречь, так как равновесие сдвинуто при 1600—1700 °С (температурный интервал сталеплавильных процессов) в сторону Fe+MnO, а МпО растворим в железе еще значительно меньше, чем FeO. Действительно, при 1600 °С величина К—245, а при 1700 °С величина К=141.

Рассмотренные соотношения являются основой широко применяемого раскисления сталей марганцем. Более сильными раскисл ителями являются кремний, ванадий, титан, алюминий.

§ 10. Равновесия реакций изотопного обмена

В реакциях изотопного обмена исходные вещества и продукты реакции идентичны между собой по элементарному составу и структуре молекул и отличаются лишь тем, что содержат разные изотопы одного из элементов.

Таковы, например, реакции:

i-CO'9 + Н2018(ж) = 1С016018 + И20'6(ж)

S3402(r) + HS320; (раствор) = S3202(r) + HS340~ (раствор) Nl5H3(r) + N14H^ (раствор) = N,4H3(r) + N15H+ (раствор)

Исследование этих реакций и изучение их равновесных состояний стало возможным после того, как были разработаны методы масс-спектрометрии.

Однако в большинстве случаев такие исследования дают качественный или полуколнчественный результат, так как исследование равновесных состояний и нахождение констант равновесия и теплот реакций изотопного обмена затрудняется часто, помимо прочих причин, их медленным течением и тем, что параллельно протекают другие реакции между участвующими в обмене соединениями. К тому же теплоты реакций изотопного обмена очень малы, а константы равновесия близки к единице. Поэтому до сих пор экспериментальные исследования по термодинамике реакций изотопного обмена немногочисленны. Значительно большего развития достигли теоретические расчеты изотопных равновесий на основе статистических методов (см. главу X). В тех случаях, когда

результаты расчетов проверялись опытным путем, имеется согласие между расчетными и опытными данными, однако полного совпадения обычно нет, что объясняется не только экспериментальными трудностями, но и несовершенством расчетов, обычно связанных с некоторыми упрощениями и допущениями.

Равновесие обмена обычного водорода и радиоактивного трития (Т) в реакции

НТ + Н20 = Н2 + НТО

изучалось при температурах 16^-300 °С, причем катализатором служил платинированный уголь. Обычный водород циркулировал в замкнутом контуре, проходя через жидкую воду (при 16— 50 °С) или смешиваясь с водяным паром (при 100—300 °С). Вода содержала некоторое количество НТО. По достижении равновесия некоторое количество равновесного газа разделялось на водород и водяной пар (посредством глубокого охлаждения) и затем отдельно измерялись радиоактивности сухого водорода и водяного пара при одинаковом давлении.

Для равновесия в газовой фазе имеем:

^ Рн2Рнто Рнто/Рнйо

Р РНТРН20 Рнт/РНа

Отношение в правой части равно отношению чисел радиоактивных распадов, происходящих за одинаковый промежуток времени в равновесных водяном паре и сухом водороде при равных давлениях. Вычисленные значения константы равновесия Кр приводятся ниже:

/. "G 16 20 56 1П,2 217,1 302,9

Кр ....... 6,47 6,25 5,05 3,76 2,64 2,17

Таким образом, тритий концентрируется преимущественно в воде в виде окисла НТО, вытесняя из воды водород.

Примером гетерогенного равновесия изотопного обмена может служить также реакция:

HC12N(r)-f- NaC13N (раствор) = HCl3N(r) + NaC12N (раствор)

Для изучения этого равновесия газообразный HCN заставляют циркулировать в замкнутом контуре, в котором он

страница 111
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ремонт куда сдать вещи на хранение
ремонт холодильника Electrolux EN 3241 AOX
государственные курсы массажа в москве
аренда микроавтобусов такси

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)