Д. И. Менделеева расчётнографические работы по курсу " физическая химия" Москва 2018 Содержание Введение 3 Задание Первое начало термодинамики. Термохимия задание Второй закон
 Скачать 1.19 Mb.
|
|
ЗАДАНИЕ 5 Термодинамика растворов Расчет термодинамических функций в двухкомпонентных системах 1. Экстенсивные и интенсивные свойства системы. В чем состоит различие этих свойств? 2. Напишите выражение парциальной молярной величины (свойства) для i–того компонента, если общее интегральное свойство системы L. 3. Способы выражения состава раствора. Дайте математическое выражение молярной (  ), моляльной ( ), массовой (процентной) концентрации ( ) и мольной доли ( ) компонента раствора. 4. Что называется молем раствора? 5. Первое уравнение Гиббса–Дюгема. Связь интегрального свойства раствора  с парциальными молярными свойствами компонентов  .6. Приведите выражение, связывающее термодинамическую функцию смешения  (изменение интегрального свойства  ) при образовании системы (раствора) из чистых компонентов с парциальными молярными функциями смешения компонентов  (относительными парциальными молярными энтальпиями  ) для двухкомпонентной системы.7. Рассчитайте функции смешения  для системы вода – метанол (табл. 6) в предположении образования 1 моль идеального раствора указанной в задании концентрации.8. Постройте график  , где  мольная доля метанола.9. Определите по графику парциальные молярные энтальпии смешения воды (  ) и метанола ( ) для концентрации  .10. Определите по графику парциальные молярные энтальпии смешения воды ( ) и метанола ( ) для концентрации, указанной в задании. 11. По данным о давлении насыщенного пара чистых веществ и парциальных давлений компонентов при Т = 298 К (система  , табл. 6) определите рациональные активности ( ) и коэффициенты активности ( ) обоих компонентов при указанной концентрации раствора. 12. Определите изменение химического потенциала каждого компонента  и энергию Гиббса смешения при образовании 1 моля раствора заданной концентрации.13. Постройте график зависимости парциального давления воды, метанола и общего давления в системе от мольной доли второго компонента. Нанесите на график аналогичные зависимости по закону Рауля. Укажите тип отклонений от закона Рауля. Если Вы затрудняетесь выполнить это задание, то обратитесь к литературе [9], с. 172-190, примеры 4, 7, 9, 12, 13 (задачи с решениями). Таблица 6 Система вода – метанол
ЗАДАНИЕ 6 Равновесие “жидкость–пар” в двухкомпонентных системах неограниченно смешивающихся жидкостей 1. Сформулируйте 1-й и 2-й законы Коновалова. 2. По данным о составах равновесных жидкой  и паровой  фаз для бинарной системы А – В при различных температурах и давлении  (табл. 8) постройте диаграмму кипения (диаграмму  ). 3. Дайте схематическое изображение диаграммы  . Постройте диаграмму «состав пара – состав жидкости» ( – ) по компоненту В.4. На диаграмме обозначьте области существования системы А – В в различных состояниях: парообразном (П), жидком (Ж) и гетерогенном (Г). Укажите системы сосуществования фаз одинакового состава.5. Определите температуру начала и конца кипения системы, состав которой равен d мол. % В (табл. 9). 6. Каков состав 1-го пузырька пара и последней капли жидкого раствора перед его исчезновением для системы состава d мол. % В? 7. Определите в мол. % составы равновесных жидкой ( ) и паровой фаз ( ), если систему состава d мол. % В нагреть до  (табл. 8). 8. Найдите среднюю молярную массу раствора состава d мол. % В. 9. Определите количество молей смеси и каждого компонента в отдельности, содержащихся в 1 кг системы состава d мол. % В. 10. Найдите количество образующейся паровой фазы (кг) и массу вещества А (кг) в этой фазе, если раствор состава d мол. % В нагреть до .11. На какие составные части (какие фазы и какого состава) можно разделить при ректификации систему состава d мол. % В? 12. Определите число молей вещества А (или В), перешедшего в азеотропную смесь при ректификации 1 кг системы состава d мол. % В. 13. Сколько молей чистого компонента можно выделить при ректификации 1 кг системы состава d мол. % В? 14. Какое количество (в кг) и какого компонента следует добавить к 1кг раствора d мол. % В, чтобы получить систему азеотропного состава? 15. Определите вариантность (число степеней свободы) системы в азеотропной точке и точке, отвечающей температуре кипения вещества А. Если Вы затрудняетесь выполнить это задание, то обратитесь к литературе [1], с. 207 – 224, №№ 1,3,5,7,8,9 (задачи с решениями). Таблица 8
Таблица 9
Литература 1. Краткий справочник физико-химических величин /под ред. А. А. Рав- деля и А. М. Пономаревой. – СПб. : Химия, 2002. – 240 с. 2. Кудряшов И. В., Каретников Г. С. Сборник примеров и задач по физи-ческой химии. – М. : Высшая школа, 1991. – 527 с. 3. Сборник вопросов и задач по физической химии для самоконтроля /под ред. С. Ф. Белевского. – М. : Высшая школа, 1979. – 119 с. 4. Практикум по физической химии /под ред. И. В. Кудряшова. – М. : Высшая школа,1986. – 495 с. 5. Стромберг А. Г., Семченко Д. П. Физическая химия. – М. : Высшая школа, 2006. – 528 с. 6. Вишняков А. В., Кизим Н. Ф. Физическая химия. – М. : Химия, 2012. – 840 с. 8. Физическая химия /под ред. К. С. Краснова. Т. 1. – М. : Высшая школа, 1995. – 512 с. 9. Вишняков А.В. Химическая термодинамика. – М. : МХТИ им. Д. И. Менделеева, 2001. – 157с. 10. Князева Н. А., Клочкова В. Г. Равновесие в системах пар-жидкость и жидкость–жидкость. – М. : МХТИ им. Д.И.Менделеева, 1984. – 52с. 11. Вишняков А. В., Гребенник А. В., Фёдорова Т. Б. Физическая химия в фор-мате основных понятий, определений и уравнений. – М. : РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2007. – 112 с. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
