химический каталог




Физическая химия

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

улю сомножитель, заключенный в скобки в (VI. 121) и, следовательно:

хАп\ - vBnA = 0 (VI. 122) или n°A/nl = vA/vB. (VI. 123)

Таким образом, экстремум степени полноты реакции возможен тогда, когда исходные вещества взяты в их стехиометри-ческом соотношении. По физическому смыслу величина ? всегда положительна. Если в исходной смеси присутствует только вещество А или вещество В — она равна 0. Следовательно, экстремум степени полноты реакции может быть только максимумом.

Итак, максимальный выход реакции достигается при стехио-метрическом соотношении числа моль реагирующих веществ. В этом же случае будет максимальной и мол. доля продуктов реакции:

_ VLЈ _ VL __ VMЈ _ СМ /VT \94\

*L /i°-f-AvЈ n°/C + Av И *м n° + AvЈ n°/Ј + Av' ( '

Очевидно, что чем больше ?, тем больше хь и JCM, так как VL, VM, AV И п° от соотношения масс исходных веществ не зависят.

Отношение процентов превращения веществ А и В также зависит от начального соотношения числа моль реагирующих веществ:

Т^-НГТ- — -Г- (VI. 125)

Ь vBЈ/nB vB пк

Таким образом, на проведение реакции расходуется больший процент от массы того вещества, которого в исходной смеси меньше. Поэтому в практических целях обычно для проведения реакции берут как можно меньше вещества, представляющего большую экономическую ценность.

VI. 4.3. Последовательность расчета равновесия

Выход реакций в газовой фазе с использованием табличных данных рассчитывают в такой последовательности:

1. Находят любым из перечисленных выше методов AG.^g

для данной реакции.

2. Одним из двух изложенных ниже путей рассчитывают Крт

при заданной температуре. Эти вычисления могут быть проведены либо сначала по формуле (VI. 45): AG^8 = — RT In /СРа>,

а затем с помощью уравнения (VI.52) (дIn Кр/дТ)= AH/RT,

либо по равенству (1.80): [d/AG/T) /дТ]р — —АН/Т2 с последующим применением формулы (VI. 47) AG° =— RT\nKp •

3. Для реакции, идущей при низких давлениях, в формулу Kp = KxpAv (VI. 73) подставляют заданное давление и вычисляют Кх.

4. Для реакции, протекающей при высоких давлениях, определяют любым из перечисленных в разд. IV. 3.3 методов коэффициент фугитивности всех реагентов в состоянии чистых веществ при общем давлении смеси (наиболее удобен приближенный метод, основанный на теории соответственных состояний). Находят значение К — YLLYM7YIAYBB' а по (VI. 79) определяют Кх при заданном давлении смеси.

5. По значению Кх рассчитывают выход реакции (см. разд. VI. 4.1).

VI. 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ VI. 5.1. Калориметрические измерения

Экспериментальные данные по теплоемкостям веществ и тепловым эффектам разнообразных процессов — фазовых и химических — получают обычно путем прямых калориметрических измерений. Ниже рассмотрены примеры калориметрических измерений изобарных тепловых эффектов (энтальпий) растворения, нейтрализации и гидратообразования *. Рассмотрено также определение теплоемкости жидкости.

Энтальпии растворения и разбавления. При растворении соли происходят два процесса:

разрушение кристаллической решетки, сопровождающееся эндотермическим эффектом; при этом ионы соли удаляются на расстояния, определяемые объемом раствора;

взаимодействие ионов соли с молекулами растворителя, сопровождающееся экзотермическим эффектом.

Алгебраическая сумма тепловых эффектов (изменений энтальпий) двух процессов дает изменение энтальпии в процессе растворения соли.

Тогда, когда один из компонентов раствора можно считать растворителем, а другой — растворенным веществом, различают интегральные и дифференциальные энтальпии растворения и разбавления.

* Общетермодинамическяе определения теплот растворения и разбавления даны в разд. V. 1.2. Здесь они расшифрованы для конкретного случая растворения соли в воде,

Интегральная энтальпия растворения соли AHmi — это изменение энтальпии, сопровождающее процесс изотермического растворения 1 моль соли в данном количестве моль растворителя с образованием раствора концентрации т\. Значение АНт зависит от концентрации полученного раствора, поэтому для данной соли можно получить ряд значений AHmi, отвечающих

концентрациям: mo, mi, m^, тз, ..., тн. Величина A#m„ полученная при растворении 1 моль соли в бесконечно большом объеме растворителя (концентрация т0 приближается к нулю), называется первой интегральной энтальпией растворения. Практически для получения Д#т0 достаточно взять 400 и более моль

растворителя на 1 моль растворяемой соли.

Величина А#тнотвечает образованию насыщенного раствора;

ее называют полной интегральной энтальпией растворения. Промежуточной энтальпией растворения: АН _^mi, AHm2^m^ и т. п.

называют изменение энтальпии, сопровождающее процесс растворения 1 моль соли в растворе концентрации п%\ с образованием раствора концентрации т2. Значение AHmi^m2 обычно ОТНОСЯТ к средней концентрации раствора.

Разбавление раствора данной концентрации, например, тг, чистым растворителем до концентрации тпи сопровождается изменением энтальпии, равным по абсолютному значению ДЯт,^т2 и называемым промежуточной энтальпией разбавления.

Под интегральной энтальпией разбавления понимают изменение энтальпии, сопровождающее разбавление раствора данной концентрации, содержащего 1 моль соли, до бесконечно разбавленного раствора„

Если добавлять 1 моль вещества (растворителя или соли) к бесконечно большому количеству раствора, то концентрация его не изменяется. В этом случае разбавление или растворение сопровождаются дифференциальными энтальпиями разбавления Д/?1 и растворения А.Н2'. АЙ\ — это изменение энтальпии, сопровождающее (при Т — const) добавление 1 моль растворителя к бесконечно большому количеству раствора данной концентрации, а А/?2 — это изменение энтальпии, сопровождающее добавление (при Т ~ const) 1 моль соли к бесконечно большому количеству раствора данной концентрации *.

Для серии растворов с концентрациями т0, т\, тг, m$, ... тИ можно получить целый ряд дифференциальных энтальпий растворения. Очевидно, первая дифференциальная энтальпия растворения, отвечающая образованию бесконечно разбавленного раствора (концентрация то), совпадает по значению с первой интегральной энтальпией растворения.

* Если все компоненты раствора равноправны и ни один нз них не может быть назван растворителем, то все величины ЛЯ* можно называть как дифференциальными энтальпиями разбавления раствора данным компонентом, так и дифференциальными энтальпиями растворения данного компонента в

растворе. Обозначив через энтальпию 1 моль чистого i-ro компонента, а

через ЛЯ; энтальпию 1 моль этого компонента в растворе (т. е. его парциальную молярную энтальпию), можно записать

Ж

При калориметрических измерениях для выражения концентраций часто пользуются числом /, представляющим отношение

числа моль растворителя (воды) к числу моль растворенного вещества (соли):

l = mHi0jmc. (VI. 126)

На рис. VI. 2 представлена зависимость интегральных энтальпий растворения KCI от числа /.

Энтальпии нейтрализации и дисс

страница 114
< 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
свадебные букеты гламелия фото
Компания Ренессанс наборная лестница - оперативно, надежно и доступно!
кресло руководителя nadir
хранилище для вещей в московской области

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
(10.12.2016)