химический каталог




Сборник примеров и задач по физической химии

Автор И.В.Кудряшов, Г.С.Каретников

d и т. д. и пересечет кривую фазового равновесия в критической точке К13. Определите массы Н20 и С4Н»ОН в растворах бутанола в воде и воды в бутаноле, если 1 кг системы с массовой долей С4Н,ОН 68 % охладить до 350 К.

Решение. Число сосуществующих фаз определяем по правилу рычага. Так как на оси абсцисс отложена массовая доля в процентах, то правило рычага выражается уравнением (XVI. 4). Составы сосуществующих фаз при 350 К определим по рис. 27:

m,/m=(74 — 68)/(74 — 6),

где т4 — масса 1-й фазы; Т — общая масса системы; m = 1 кг; ТГ = 0,088 кг; ТГ = 1 — 0,088 = 0,912 кг. Отсюда масса воды и бутанола в 1-й и 2-й фазах будет:

Массовая д<;ля, %

Фаза Кривые

Н,0 с,н,он

1-я аК 94 6

2-я ЬК 26 74

Фаза Масса, кг

С4Н,0Н HjO

1-я 2-я 0,088 0,06=0,0053 0,912-0,74 = 0,6749 0,088-0,94 = 0,0827 0,912 0,26 = 0,2371

Общая-масса системы: 0,0053 +0,0827 + 0,6749+0,2371 = 1,000 кг.

14. Постройте приближенно диаграмму давление насыщенного пара — состав системы С4Н,ОН — Н20 при 350 К на основании диаграммы фазового равновесия (см. рис. 27). Вычислите активность и коэффициент активности Н20 в сосуществующих фазах при 350 К.

Т, к

рО

343,1 0,1333

• 10Решение. По уравнению Клапейрона — Клаузиуса (XII.8) на основании справочных данных [М.] определяем давление насыщенного пара над чистым бутанолом при 350 К-'

Па

lg PS=ig p?+

357,3(350

357,3 0,2666343,1)

= 4,1248 +

ро

= 4,1999;

?Ti) s р;

0,2666-ю»

350 (357,3 —343,1) g 0,1333-10» PS = 1.5845-101 Па.

218

219

Пересчитаем массовые доли фаз гетерогенной области при 350 К на молярные доли: для водного слоя 6 % С4НвОН соответствуют *с.н,он = 0,0153; для спиртового слоя 74,0 % С4Н„ОН — *с,н,он — = 0,4091. Отложим на оси ординат (рис. 28) яс.н.он = 1, Ясин.он = ==1,8370-10* Па. Соединим эту точку с началом координат Хс,н,он = =0 пунктирной линией. Эта прямая выражает зависимость парциального давления бутанола от состава и подчиняется закону Рауля.

Аналогично отложим на оси ординат для JTQH.OH — 0 Рн,о = = 4,2064-10* Па. Соединим эту точку с началом координат *с.н,он =

= 1 пунктирной линией. Эта прямая описывается законом Рауля и выражает зависимость парциального давления воды от состава. Так как по первому условию выбора стандартного состояния у-*- 1 при х-*-\, то приближенно можно принять, что в гомогенных областях зависимости Pt=f (Xi) совпадают с зависимостями, определяемыми по закону Рауля. Это соответствует на рис. 28 отрезкам Рнго а и Рс.н.он Ь. Так как парциальные давления компонентов над гетерогенной областью не зависят от концентрации, то из точек а и Ь проведем горизонтальные прямые ас и bd. Далее зависимости парциальных давлений в гомогенной области носят сложный характер, но они должны быть выпуклыми вверх. Проведем приближенно эти кривые de и cf.

Общее давление равно сумме парциальных давлений. Проведем линию зависимости общего давления над системой от состава системы Рн>0 т.п.- Рс\н,он. Над гетерогенной системой общее давление будет постоянным и равным 4,894-10* Па. Это означает, что составы от 0,0153 до 0,4091 С4Н9ОН при давлении 4,894-10* Па будут кипеть при 350 К.

iH&o+*7'In*H,o + *nnVH1o.

При концентрации НаО 1—0,0153 = 0,9847 активность воды равняется концентрации, т. е. ай,о = 0,9847 и раствор подчиняется закону Рауля. Коэффициент активности воды у' = 0,9847/0,9847 = 1. Так как химический потенциал воды в равновесных фазах одинаков, то

Ин,о = М&,о+*г 1п х»,о+*Т 1п 7н,о =

Тогда коэффициент активности воды в растворе с концентрацией воды (1—0,4091) = 0,5909 будет VH.O = 0,9847/0,5909 = 1,6664. Коэффициент активности больше единицы, наблюдается положительное отклонение от закона Рауля: Л VCM > 0; ДЯСМ > 0.

15. Для очистки толуола его перегоняют с водяным паром при внешнем давлении 9,932-10* Па. При какой температуре будет происхо

Т. К ''н.о

333 2,058 1,860

343 3,219 2,698

353 4,893 2,862

дить кипение системы, если толуол практически не растворим в воде? Для расчета воспользоваться следующими данным

страница 88
< 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
готовые коттеджные посёлки по новорижскому шоссе
наклейки на дайхатсу
раковина промышленная из нержавеющей стали
государственный кремлевский дворец филипп киркоров цена билетов

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
(25.04.2017)