химический каталог




Сборник примеров и задач по физической химии

Автор И.В.Кудряшов, Г.С.Каретников

Уравнение (XXVI.7) применимо для данных условий, так как l~> х (11,2 > 0,8).

4. На дно цилиндрического сосуда, залитого водой, помещен слой

сахара. Сахар, растворяясь, диффундирует в объем раствора. Над

сахаром раствор насыщен и концентрация его с„ постоянна. Высота

столба жидкости 20 см и D = 0,25 см2/сут. Рассчитайте количество сахара, которое перейдет в раствор с 1 см2 поверхности за 16 сут, если

с„ = 2,565 моль/л.

= 2,61-10-* моль/(сут-см3),

Решение. Число молей сахара, растворившегося за 16 сут, рассчитываем по уравнению (XXVI.8):

У- 2"п/_[ - 2"2-565 |/о725_? У я У t 1000 У 16

У t 1000 У 16

Дл = Л = 2,61-Ю-4-16 = 5,776-Ю-3 моль-см2, шсахара = 5,776-10-s-342,3 = 1,977 г/см2.

5. Рассчитайте радиус молекулы белка, если его коэффициент диффузии в растворе сахара D = 6,39-10-' см2/с, Т = 298 К. Считайте, что молекулы белка имеют сферическую форму.

Решение. Радиус молекулы белка рассчитываем по формуле

RT

r~DWA6nt| • где п = 1,227-10"» Па-с [МЛ;

(8,314 Дж/(моль-К)) (298 К)

=2,79-10-» м .

(6,39-10-"м2/с) (6,02-1033 моль-1) 6-3,14 (1,227-10-'Па-с)

6. Таблетка бензойной кислоты с площадью поверхности S = = 2 см2 помещена в раствор бензойной кислоты. Объем раствора 20 л, концентрация 0,003 моль/л. Раствор размешивали, в результате чего за 5 мин растворилось 0,001 моль С,Н5СООН. Можно принять, что практически концентрация раствора при этом не изменилась. Концентрация кислоты в насыщенном растворе cs = 0,024 моль/л (298 К)-Коэффициент диффузии бензойной кислоты D = 0,75 ем2/сут. Вычислите константу скорости растворения к, скорость диффузии р, толщину приповерхностного слоя 6.

Решение. На границе приповерхностного слоя и поверхности таблетки концентрация постоянна и равна с_. Концентрация в массе раствора в течение рассматриваемого времени тоже постоянна, поэтому поток вещества через приповерхностный слой можно считать стационарным и

dc Дс cs —с d.v Дх 6

Для стационарного потока уравнение (XXVI. 12) принимает вид dn Дп DS

Дп

DS 6

Константы скорости рассчитываем по уравнению (XXVI. 13), для чего находим DS/6:

0,001.60-24

* = ГГ~ =0,6857 сут-13 714 см3/сут.

2C10a

13714=6857 см/сут;

DS 0,75-2

= 1,09-10-* см.

13714 13714

7. Концентрация кислоты в насыщенном растворе ct = 0,024 моль/л (298 К). Коэффициент диффузии С„Н5СООН D = 0,75 см*/сут. Концентрация раствора в ходе растворения изменялась. Таблетка бензойной кислоты с площадью поверхности S = 2 см2 помещена в раствор бен436

437

зойной кислоты. Объем раствора 20 л, концентрация 0,003 моль/л. Раствор размешивали, в результате чего за 5 мин растворилось 0,001 моль С,Н5СООН. Определите время, за которое концентрация раствора станет равной 0,012 моль/л.

Решение. Поскольку концентрация раствора в рассматриваемом отрезке меняется, меняется и градиент концентраций в приповерхностном слое, т. е. процесс диффузии не стационарен. Используем уравнение (XXVI.15). Так как

2,3 СА—С!

/, = 0; СГ =0,003. то K =— lg .

Подставляем числа и решаем относительно T:

2,3 0,024 — 0,003

• = Is = 0,815 сут, или 19,55 ч.

0,6857 0,024 — 0,012

8. Металлический цинк площадью 20 см2 при 298 К растворяли в 700 см3 серной кислоты по уравнению

Zn-bHjSOZnSO.-f-H,

Вычислите скорость диффузии р и соотношение толщины диффузионных слоев (6t/62) в опытах 1 и 3, используя следующие данные: Скорость перемешивания 400 об/мин.

Опыт 1 2

T Ч 0 0,5 1

CHiS(v "г-'экв/л . 0,153 0,118 0,090

Скорость перемешивания 216 об/мин.

Опыт 3

< ч 0 0,5

cHiSOi, г-экв/л .... 0,080 0,069

Решение. Определяем константу скорости растворения по уравнению (XXVI.20). При T = 0

2,3 С1=0

Определяем скорость диффузии р для опыта 1:

2 3 0,153

K. = — lg — =0,519 ч-';

0,5 s 0,118

VK 700-0.519

В,= — = = 18,27 см/ч;

S 20

для опыта 3:

2,3 0,080

*, = — 1р — = 0,296 ч-1;

3 0,5 * 0,069

„ 7000,296 ,„ „„

страница 172
< 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

Скачать книгу "Сборник примеров и задач по физической химии" (3.96Mb)


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

 

 

Реклама
купить керамические блоки в москве
мерседес такси
современник афиша
выправление вмятин на двери

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
(21.07.2017)