Контрольная работа 3 По дисциплине Физическая химия Студента группы 21хт зуева Ивана Шифр зачетки 2111480103007 Номер
![]()
|
Внеаудиторная контрольная работа №3 По дисциплине Физическая химия Студента группы 21-ХТ Зуева Ивана Шифр зачетки 2111480103007 Номер варианта 7 Задание №1 При температуре Т, К давление пара раствора с массовой долей ![]() 1) Вычислить молярную массу растворенного вещества М; 2) Определить молярную и моляльную концентрации раствора; 3) Вычислить осмотическое давление раствора; 4) Построить кривую р=f(Т) для данного раствора и растворителя; 5) Определить графически температуру, при которой давление пара над чистым растворителем будет равно р, Па; 6) Определить графически повышение температуры кипения при давлении Р раствора данной концентрации С; 7) Вычислить эбулиоскопическую постоянную всеми возможными спосо- бами и сравнить эти величины между собой при нормальной темпера- туре кипения; 8) Определить понижение температуры замерзания раствора; 9) Вычислить криоскопическую постоянную. Расчетные данные: 1) Из ВКР №2 2) Из ВКР №3 ![]() ![]() ![]() ![]() Решение 1) Вычислить молярную массу растворенного вещества М. Согласно закону Рауля для нелетучего вещества ![]() ![]() ![]() Так как согласно условию массовая доля растворенного вещества ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 2) Определение молярной и моляльной концентраций раствора. А) Молярная концентрация. ![]() Б) Моляльная концентрация. ![]() 3) Вычисление осмотического давления раствора. ![]() 4) Строим кривую р=f(Т) для данного раствора и растворителя. ![]() ![]() Исходя из полученной зависимости строим таблицу данных для построения графика.
![]() 5) Определить графически температуру, при которой давление пара над чистым растворителем будет равно р, Па. По полученным данным мы получаем, что при p=60000, T=220K 6) Определяем графически повышение температуры кипения при давлении р= 60000 Па раствора данной концентрации = 0,18 из графика: Тк = 7 К. ![]() 7) Вычисляем эбуллиоскопическую постоянную всеми возможными способами при нормальной температуре кипения. ![]() ![]() 8) Определяем графически понижение температуры замерзания раствора из графика: T3 = 3 К. ![]() ![]() 9) Вычисляем криоскопическую постоянную всеми возможными способами при нормальной температуре кипения: ![]() ![]() Задание №2 Дана зависимость состава (%, мольные) пара жидкой (х) и газообраз- ной (у) фаз от температуры (Т) для бинарной жидкой системы при посто- янном давлении Р. 1) Построить график зависимости состава пара от состава жидкости при Р = const; 2) Построить график зависимости температура кипения – состав; 3) Определить температуру кипения системы, содержащей а % (масс.) компонента А; каков состав первого пузырька пара; при какой темпера- туре исчезнет последняя капля жидкости и каков ее состав; 4) Определить состав пара, находящегося в равновесии с жидкой системой, кипящей при Т1; 5) Какой компонент и в каком количестве может быть выделен из системы, состоящей из б кг вещества А и в кг вещества В? 6) Какое количество и какого компонента надо добавить к смеси, указан- ной в п. 5, чтобы получилась азеотропная смесь? 7) Какое количество вещества А (кг) будет в парах и в жидкой фазе, если 2 кг смеси, содержащей а % вещества А, нагреть до температуры Т1? 8) Определить вариантность системы в азеотропной точке. ![]() ![]() ![]() ![]() Решение: 1) Строим график зависимости состава пара от состава жидкости при Р = const системы H2𝑂 – C5 H12𝑂 Координаты точки пересечения кривой с диагональю являются координатами азеотропной точки для данной системы. ![]() ![]() P=const 2) Строим график зависимости температура кипения – состав системы H2𝑂 – C5 H12𝑂. ![]() 3) Определим: • температуру кипения системы, содержащей 40 % (масс.) компонента H2𝑂: для графического определения интервала температуры кипения данной системы необходимо, чтобы состав системы был выражен в мольных долях, поэтому предварительно переведем массовые доли компонента H2𝑂, приведенные в условии задачи, в мольные доли, используя следующую формулу. ![]() ![]() Согласно графику, система, содержащая 76,5% ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() состав первого пузырька пара рассчитанный состав системы состав последней капли жидкости ![]() А) Определим графически состав первого пузырька пара: при температуре 361,9 К: 66% ![]() Б) Определим графически, при какой температуре исчезнет последняя капля жидкости и ее состав: при температуре 365,5 К: 98% ![]() 4) Определим состав пара, находящегося в равновесии с жидкой системой, кипящей при 368 К: Как следует из графика, в равновесии с жидкой системой, кипящей при температуре 368 К, находятся два состава пара: 1) 20 % ![]() ![]() ![]() 5) Определим, какой компонент, и в каком количестве может быть выделен из системы, содержащей 6,4 кг вещества H2𝑂 и 93,6 кг вещества C5 H12𝑂. Для того чтобы определить, какой компонент может быть выделен из системы соответствующего состава, необходимо знать мольный состав системы. Расчет мольного состава смеси можно сделать по формуле: ![]() ![]() В данном случае имеем азеотроп с минимумом температуры кипения. Состав азеотропа: 36% 𝐻𝐹и 64 %H2O. Имеющийся состав системы, содержащей 2505% ![]() ![]() Способы определения количества выделенного компонента: а) так как данную систему можно разделить на чистый компонент ![]() ![]() ![]() |