химический каталог




Физическая химия

Автор Б.П.Никольский, Н.А.Смирнова, М.Ю.Панов, Н.В.Лутугина и др.

отность. Затем по графикам, изображенным на рис. V. 71, проводят на концентрационном треугольнике изорефракту и изоденсу, соответствующие пЩ и dA исследуемого раствора.

Точка пересечения этих линий даст искомый состав тройной смеси *.

Работа 11. Взаимная растворимость трех жидкостей

Цель работы — определение кривой растворимости трех жидкостей при комнатной температуре.

* Если для выполнения работы отведено мало времени, то можно ограничиться измерением только показателей преломления и построением изорефракт. Однако тогда при выдаче задачи, преподаватель должен сообщить какой-либо параметр состава (мол. долю одного из компонентов, отношение мол. долей нли масс двух компонентов и т. д.).

Диаграммы с ограниченной растворимостью трех жидкостей обычно получают путем титрования бинарных гомогенных

смесей разного состава третьим компонентом до первых признаков возникновения второй фазы, т. е. до появления лег кого помутнения раствора. Из сказанного следует, что в качестве исходных бинарных систем, входящих в состав данной тройной системы, нужно брать системы, образованные полностью смешивающимися компонентами. При этом условии переход системы из гомогенного состояния в гетерогенное происходит более резко и получаемые результаты являются более точными. При последовательном титровании растворов сначала одной бинарной системы, а затем другой получают данные для построения соответственно правой и левой ветви бинодали. Порядок выполнения работы состоит в следующем.

В пробирки или колбочки с притертыми пробками берут навески предварительно рассчитанных количеств компонентов первой бинарной системы с точностью до 0,02 г. Приготовленные бинарные растворы (объемом 15—20 см3) должны иметь концентрацию от 0 до 60 % одного из компонентов с интервалом изменения в 10%. С помощью пипетки в бинарные растворы прибавляется третий компонент, сначала по нескольку капель, а затем по 1—2 капли, при энергичном встряхивании раствора после каждого прибавления. При появлении первого признака помутнения необходимо получившийся тройной раствор взвесить, а затем для большей уверенности прилить еще 1—2 капли титрующего компонента. Если при этом получилось совершенно явное помутиеиие или выпадение капелек второй жидкой фазы, то предыдущая масса берется за основу для расчета точки исследуемой бинодали. Если же после прили-вания контрольных капель более явного появления второй фазы не получилось, то необходимо взвесить пробирку с содержимым еще раз, а затем добавить еще 1—2 капли для контроля. Только после полной уверенности в появлении второй фазы можно считать титрование законченным.

Закончив серию опытов с одной бинарной системой, входящей в состав исследуемой тройной системы, производят то же самое с другой бинарной системой с такими же заданными концентрациями. Очевидно, что для второй бинарной системы в качестве третьего вещества при титровании используют тот компонент, который в предыдущем опыте входил в состав бинарной системы.

Если окажется, что для построения замкнутой кривой полученное число точек недостаточно, исследование необходимо продолжить еще для 1—2 точек в каждой бинарной системе.

По полученным таким образом данным строят бинодаль иа треугольной диаграмме.

Наиболее точно определить положение бинодали на концентрационном треугольнике, а также составы фаз, находящихся в равновесии, можно следующим способом. Гетерогенную смесь заданного состава помещают в колбу, снабженную магнитной мешалкой, и тщательно перемешивают до образования достаточно стойкой эмульсии. Затем смесь быстро переливают в делительную воронку и дают ей отстояться до образования двух прозрачных слоев жидкости. Затем слои разделяют и определяют их составы. Метод анализа сосуществующих фаз подбирают в зависимости от природы компонентов, образующих смесь. Наиболее удобен и точен хроматографический метод определения состава равновесных фаз.

Глава VI

СИСТЕМЫ С ХИМИЧЕСКИМИ РЕАКЦИЯМИ. ХИМИЧЕСКИЕ РАВНОВЕСИЯ

VI. I. ПРИРАЩЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ ПРИ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

Если в системе протекает химическая реакция, то в результате превращения одних веществ в другие происходит изменение всех термодинамических функций состояния. Для экстенсивной функции их приращение будет равно разности между ее значением в конечном и в начальном состоянии системы. Если записать реакцию в общем виде [см. (1.14)]:

vAA + vBB + . • • = vLL + vMM + • • • ,

то:

At/ = (vLt/L + vM(7M)-(vAt/A + vBt/B); A# = (vLtfL + vM#M)- (vA#A + vBtfB); (VI.l)

^ = (vLFL + vMFM) - (vAFA + vBFB); AG = (vLGL + vMGM) ^ (VAGA + VBGB)'. Л5 = (VLSL + VM5M) - (VA5A + VBSB>

где Uif H't, Ft, Gif Sj- — молярная или молярная парциальная внутренняя энергия, энтальпия, энергии Гельмгольца и Гиббса, энтропия. Абсолютные значения этих молярных величин неизвестны. Однако их изменения в процессе реакции при наложении некоторых условий могут быть определены иа основе соответствующего эксперимента.

VI. 1.1. Приращения внутренней энергии и энтальпии и их определение

В разд. 1.2.1—1.2.3 было показано, что AU при V = const и АН при р = const численно равны тепловому эффекту реакции, когда система не производит немеханической (полезной) работы. Там же приводится закон Гесса, с помощью которого можно рассчитывать тепловые эффекты методом комбинирования реакций. Закон Гесса можно сформулировать следующим образом:

тепловой эффект химической реакции не зависит от промежуточных стадий, а определяется природой, агрегатным состоянием и температурой начальных и конечных веществ при условии, что реакция протекает при V = const или р = const, причем при ее прохождении не совершается никакой работы или только работа против внешнего давления.

Как следует из разд. 1.2.2, необходимым термодинамическим условием для выполнения закона Гесса является только постоянство либо объема, либо давления. Однако в виду того, что тепловой эффект зависит от температуры, определять его целесообразно так, чтобы температуры начальных и конечных веществ были одинаковы.

Тепловые эффекты некоторых реакций измерить нельзя, так как реакция идет в данных условиях крайне медленно, или вообще не идет. В подобных случаях тепловые эффекты рассчитывают на основании закона Гесса из данных о тепловых эффектах других реакций. Например, тепловой эффект образования этана из простых веществ кнх по реакции: 2C(rp.)-f-4- ЗН2(Г)->- С2Н6(г), непосредственно определить нельзя (гр. — графит). Для расчета используют следующие реакции:

С2Нб(г) + 7г°2<г) —*? 2С02(г) + ЗН2°(ж) тепловой эффект ДЯ,;

С<гр.) + 02(г) —? С02(г) „ „ ДЯ2;

Н2(г) + '/2°2(г) * Н2°(ж) » Л//3.

Так как этан стоит в исследуемой реакции справа от знака равенства, а графит и водород входят с соответствующими коэффициентами, уравнения подобранных реакций необходимо подготовить к комбинированию следующим образом:

2С02(г) + ЗН20(ж) —>- С2Н6 (г) + 7/2°2 (г) тепловой эффект A#i;

2С (гр.) + 202(г) —? 2С02(Г) „ „ 2ДЯ2;

ЗН2(Г)+72°2(г) —* ЗН2°(Ж) - - ЗАЯзСуммируя реакции, пол

страница 107
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261

Скачать книгу "Физическая химия" (6.95Mb)


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

 

 

Реклама
очаг угловой электрокамин
белоусово вентиляторы из стеклопластика
форма баскетбольная на заказ
системы хранения для гаража

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
(21.01.2017)