физхим кр. Выбор варианта решаемой задачи
 Скачать 0.5 Mb.
|
Фазовые равновесия в однокомпонентных системах Задача 1*Вариант 1 По зависимости давления насыщенного пара от температуры и плотности данного вещества А в твердом (dтв) и жидком (dж,, кг/м3) состояниях в тройной точке (Приложение П1): построить графики зависимостей P – Т,К и lnP – 1/T, K –1 ; вывести эмпирическое уравнение прямой lnP = A+B/T для процесса испарения (определить коэффициенты А и В) ; вычислить теплоту испарения и нормальную температуру кипения по эмпирическому уравнению прямой; рассчитать теплоту возгонки для двух, выбранных Вами, интервалов температур по уравнению Клапейрона-Клаузиуса; определить теплоту плавления вещества в тройной точке; * При решении задачи сначала определить номер варианта задачи, затем – номер варианта набора данных по Приложению П1. вычислить температуру плавления вещества при двух значениях давления Р Па; определить число степеней свободы при следующих значениях температуры и давления: а) Ттр.т; Р тр.т. б) Тн.т.к , p = 1,01325·105 Па, в) Тн.т.к , Р тр.т. Вариант 2 Воспользовавшись условиями задачи 1 и данными Приложения П1: построить графики зависимостей P – Т, К и lnP – 1/T, K –1 ; вывести эмпирическое уравнение прямой lnP = A + B/T для процесса возгонки (определить коэффициенты А и В); вычислить теплоту возгонки по эмпирическому уравнению прямой; рассчитать теплоту испарения для двух, выбранных Вами, интервалов температур по уравнению Клапейрона-Клаузиуса; определить теплоту плавления вещества в тройной точке; вычислить температуру плавления вещества при нескольких значениях давления Р, Па; вычислить ΔS, ΔA, ΔG, ΔU для процесса испарения 1 кмоль вещества в тройной точке. Вариант 3 Воспользовавшись условиями задачи 1 и данными Приложения П1: построить графики зависимостей P – Т, К и lnP – 1/T, K –1; вывести эмпирическое уравнение прямой lnP = A + B/T для процесса испарения и для процесса возгонки (определить коэффициенты А и В); определить нормальную температуру кипения и температуру плавления вещества при давлении Р Па. Определить теплоту плавления вещества в тройной точке; вычислить ΔS, ΔA, ΔG, ΔU для процесса возгонки 1 кмоль вещества в тройной точке; определить число степеней свободы при следующих значениях температуры и давления: а) Ттр.т; Р тр.т., б) Тн.т.к , p = 1,01325·105 Па, в) Тн.т.к, Р тр.т. Разбавленные растворыВариант 1. Давление пара над раствором тростникового сахара в воде составляет 98,88% давление насыщенного пара над чистой водой при этой же температуре. Теплота испарения воды 2253 Дж/г. Вычислить температуру кипения этого раствора и определить осмотическое давление при 100ОС. Вариант 2. Водный 7,5% (масс) раствор хлорида кальция кипит при нормальном атмосферном давлении 1,0133105 Па и 374 К. Вычислить изотонический коэффициент. Давление пара воды при 374 К равно 1,05105 Па. Вариант 3 В 0,1 кг эфира (М=74) содержится 0,01кг нелетучего вещества. Давление пара этого раствора равно 426 мм рт. ст. при 293К, а давление пара чистого эфира при 293 К – 442 мм рт. ст. Рассчитать молекулярную массу растворённого вещества. Вариант 4 Чистая вода кипит при 373,15 К и атмосферном давлении. Определите температуру кипения раствора, содержащего 3,291 г хлорида кальция в 100 г воды. Кажущаяся степень диссоциации CaCl 2 в указанном растворе 68%. Эбулиоскопическая константа воды 0,513 К. Вариант 5. Определите кажущуюся степень диссоциации HJO 3 в растворе, содержащем 0,506 г HJO 3 в 22,48 г этилового спирта. Раствор кипит при 351,624 К, этиловый спирт – при 351,46 К. Молярное повышение температуры кипения спирта 1,19 К. Вариант 6 Определите концентрацию водного раствора глюкозы, если раствор при 291 К изоосмотичен с раствором, содержащим 0,5 моль/л CaCl 2 причём кажущаяся степень диссоциации последнего при указанной температуре составляет 65,4%. Вариант 7 Давление пара раствора сахара в 1 кг воды составляет 98,88% от давления пара чистой воды при той же температуре. Вычислить температуру кипения и осмотическое давление этого раствора при 373 К. Плотность раствора принять равной 1 г/см3. Теплоту испарения воды считать равной 2,253 кДж/г. Вариант 8. Водный раствор Ba(NO3)2, содержащий 11,07 г Ba(NO3)2 в 100 г. воды, кипит при стандартном давлении при 100,466 ОС. Определить кажущуюся молекулярную массу Ba(NO 3)2 и кажущуюся степень диссоциации. Эбулиоскопическая константа воды 0,513 К. Вариант 9. Удельная теплоты испарения воды при нормальной температуре кипения равна 2253 Дж/г. Определить температуру кипения раствора, содержащего 0,05 моль растворённого нелетучего вещества в 200г воды. Вариант 10. Раствор, содержащий 1 г KClв 100г воды замерзает при 271,54К. Определить изотонический коэффициент Вант - Гоффа, степень диссоциации и давление пара этого раствора при 298 К, если давление пара воды при этой температуре равно 3166,67 Па. Криоскопическая константа воды 1,86 К. Степень диссоциации KCl считать не зависящей от температуры. Тема: “Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах. Диаграммы кипения”, “Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах. Диаграммы плавкости”, “Химическое равновесие” Диаграммы кипения Задача 1 По зависимости состава жидкой (х) и газообразной (у) фаз от температуры для системы А-В при постоянном давлении (Приложение П2): построить график зависимости состава пара от состава жидкой фазы, определить состав азеотропной смеси и вариантность (число степеней свободы) системы в азеотропной точке; построить диаграмму кипения системы А-В, определив характер отклонения от закона Рауля для этой системы (уточните ответ, указав диапазон концентраций); при какой температуре начинает конденсироваться смесь, содержащая «а» мол.% компонента А (табл. 6)? Каков состав первой капли жидкости? При какой температуре заканчивается конденсация этой смеси? Каков состав последнего пузырька пара? Показать на диаграмме стрелками изменение состава равновесных фаз при соответствующем понижении температуры. определить на диаграмме кипения фигуративные точки, отвечающие безвариантной, одновариантной и двухвариантной системам. Таблица 6 Содержание компонента А
|