Домашнее задание №1



Скачать 369.84 Kb.
НазваниеДомашнее задание №1
Дата22.04.2013
Размер369.84 Kb.
ТипДокументы
источник
1. /3 КУРС 5 С/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Лаборатория/Вводная информация.doc
2. /3 КУРС 5 С/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Лаборатория/Качественный анализ.doc
3. /3 КУРС 5 С/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Лаборатория/Кислотно-основное титрование.doc
4. /3 КУРС 5 С/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Лаборатория/Маршрутный лист.doc
5. /3 КУРС 5 С/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Примеры решения задач/Часть 2.doc
6. /3 КУРС 5 С/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Примеры решения задач/Часть1.doc
7. /3 КУРС 5 С/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Расчетно-графическая работа/Задание на РГР.doc
8. /3 КУРС 5 С/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Расчетно-графическая работа/РГР(вариант1).doc
9. /3 КУРС 5 С/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Расчетно-графическая работа/РГР(вариант2).doc
10. /3 КУРС 5 С/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Расчетно-графическая работа/РГР(вариант3).doc
11. /3 КУРС 5 С/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Расчетно-графическая работа/РГР(вариант4).doc
12. /3 КУРС 5 С/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Теоретическое содержание/Качественный анализ.doc
13. /3 КУРС 5 С/Аналитическая химия/Аналитическая химия/Теоретическое содержание/Кислотно-основное титрование.doc
14. /3 КУРС 5 С/Аналитическая химия/Хим мет Часть1/Контрольные работы/КОНТР-1.doc
15. /3 КУРС 5 С/Аналитическая химия/Хим мет Часть1/Контрольные работы/КОНТР-2.doc
16. /3 КУРС 5 С/Материаловедение/Материаловедение/n1.doc
17. /3 КУРС 5 С/Материаловедение/Материаловедение/n2.doc
18. /3 КУРС 5 С/Рабочий план 5 семестр.doc
19. /3 КУРС 5 С/Физическая химия 5сем2005/1 ЗДО Домзадания 1сем.doc
20. /3 КУРС 5 С/Физическая химия 5сем2005/Домзадания.doc
21. /3 КУРС 5 С/Электротехника/Электротехника/Контрольные вопросы.doc
22. /3 КУРС 5 С/Электротехника/Электротехника/Контрольные задачи.doc
23. /3 КУРС 5 С/Электротехника/Электротехника/ПРОГРАММА КУРСА.doc
24. /3 КУРС 5 С/механика/механика/задание на курс.проект.doc
Название лабораторной работы
Руководство по оформлению лабораторной работы №1 по теме
Руководство по оформлению Лабораторной работы №2 по теме
Маршрутный лист 200 /200 уч год Фамилия, И. О. Группа
Типовые задачи
Задача № Рассмотрите условия определения иона к + с Na 3 [Co(no 2 ) 6 ]. Какой ион мешает определению иона калия?
Задание на выполнение расчетно-графической работы (ргр)
Вариант Титрование сильной кислоты сильным основанием
Вариант Титрование сильного основания сильной кислотой
Вариант Титрование слабой кислоты сильным основанием
Вариант Титрование слабого основания сильной кислотой
Программа теоретического курса. Тема I
Литература Примеры решения задач Вопросы для самостоятельной подготовки
Вариант 1 Требования к аналитической химической реакции. Привести примеры. С помощью каких реакций можно отличить BaCO3 от CaSO4? (Уравнения реакций, условия их проведения, аналитические признаки продуктов реакции).
5. По какой формуле рассчитывают титр стандартного раствора hcl (тhcl), если на титрование vnа2В4О7
Д. И. Менделеева основы материаловедения. Указания к изучению курса
Д. И. Менделеева основы материаловедения
3 курс 5 семестр
Домашнее задание №1
Домашнее задание №1
Электротехник а перечень контрольных вопросов Однофазные и трехфазные электрические цепи
Учебное пособие №34-20 «Сборник контрольных задач по электрическим цепям переменного тока»
Программа курса
Техническое задание на курсовой проект "Химический аппарат колонного типа"


ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ № 1

по курсу "Физическая химия"

Физическая химия – наука об общих закономерностях химических процессов. Знание физической химии позволяет дать ответ на вопрос о принципиальной возможности, направлении, скорости протекания химического процесса и его конечном результате. Физическая химия является теоретической базой всех химических дисциплин и процессов химической технологии, дает ключ к пониманию законов протекания и механизма химических превращений, и, тем самым, сознательному управления ходом химического процесса.

Важным этапом изучения курса физической химии является овладение практическими навыками физико-химических расчетов. В данном пособии в виде ряда заданий предлагаются практические задачи по разделу Химическая термодинамика, которые студенты ЗДО должны выполнить и представить для проверки в установленные сроки в соответствии с рабочим планом по курсу Физическая химия с тем, чтобы быть допущенными к сдаче экзамена.

За каждым студентом закрепляется определенный вариант. Для установления номера варианта используйте номер Вашего студенческого билета в соответствии со следующей схемой:

- если последние две цифры номера студенческого билета меньше или равны 20, то они соответствуют номеру варианта;

- если последние две цифры номера студенческого билета лежат в интервале 20-40, то номер варианта рассчитывается следующим образом: № вар = (21 40) - 20, в интервале 41-60 как: № вар = (41 60) – 40, в интервале 61-80 как: № вар = (61 80) – 60, в интервале 81-100 как: № вар = (81 100) – 80.Например, если номер зачетки заканчивается на 47, то номер варианта: 47-40=7.

Необходимые данные для выполнения предлагаемого варианта Вы найдете в таблицах, которые приведены в конце каждого задания.

При оформлении работ следует выполнять следующие требования:

- работа должна быть написана в тонкой тетради или оформлена в сброшюрованном виде на листах формата А4 разборчиво и аккуратно;

- графики необходимо представлять на миллиметровой бумаге.


- ответы на вопросы заданий приводить в той последовательности, в которой они поставлены.

- на обложке тетради или титульном листе брошюры должны быть указаны: фамилия, имя и отчество студента, номер варианта и зачетки;

- возможно представление ответов в электронном виде (редактор Word); при этом должны соблюдаться правила, указанные выше.

Необходимые справочные данные следует брать в литературе [7,8]. Обратите внимание на единицы измерения величин, приведенных в этих справочниках. При оформлении работы укажите используемую справочную величину, ее размерность и ссылку на номер таблицы справочника, из которой она была взята.

Решение каждого пункта задания следует доводить до конечного численного значения в тех единицах измерения, которые указаны в задании. Все используемые расчетные формулы необходимо указывать в тексте. Результаты вычислений следует приводить отдельной строкой и подчеркнуть.

Если Вы затрудняетесь выполнить то или иное задание, то обратитесь к литературе, рекомендуемой ниже.

Литература:

Теоретический курс

1. Стромберг А. Г., Семченко Д. П. Физическая химия. – М. : Высшая школа, 2006. – 528 с.

2. Физическая химия /под ред. К. С. Краснова. Т. 2. – М. : Высшая школа, 1995. – 511с.

3. Вишняков А.В. Химическая термодинамика. – М. :МХТИ им. Д.И.Менделеева, 2001. – 157с.

4. Вишняков А.В., Гребенник А.В., Федорова Т.Б. Физическая химия в формате основных понятий, определений и уравнений. – М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2007. – 112 с.

5. Князева Н.А., Клочкова В.Г. Равновесие в системах пар-жидкость и жидкость-жидкость. – М.: МХТИ им. Д.И.Менделеева, 1984. – 52с.

6. Белик В.В., Кудряшов И.В. Гетерогенные равновесия в одно- и двухкомпонентных системах. – М.: МХТИ им. Д.И.Менделеева. 1984. – 52с.

Домашнее задание

7. Краткий справочник физико-химических величин, Изд. 10-е / Под ред. А. А. Равделя и А. М. Понаморевой. – С-Пб.: Химия, 2003. – 240 с.

8. Справочник химика. – Л.: Химия , 1971.

9. Киселева Е.В., Каретников Г.С., Кудряшов И.В. Сборник примеров и задач по физической химии. – М.: Высшая школа, 1991. – 527 с.

10. Сборник вопросов и задач по физической химии для самоконтроля. /под ред. С.Ф.Белевского. М., Высшая школа. 1979. – 119


ЗАДАНИЕ № 1


Первое начало термодинамики

Закон Гесса. Уравнение Кирхгофа.


1. Напишите математическое выражение 1-го закона термодинамики для бесконечно малых и конечных изменений

а) в открытой системе,

б) в изолированной системе.

Дайте определение открытой, закрытой и изолированной системы

2. Термодинамические величины как функции состояния и функции процесса. Приведите примеры термодинамических величин каждой группы. Может ли значение функции процесса быть равным изменению функции состояния? В случае утвердительного ответа приведите примеры.

3. Приведите уравнения для расчета работы расширения идеального двухатомного газа в равновесных процессах, протекающих при:

а) , б) , в)

4. Идеальный одноатомный газ провели через замкнутый обратимый трёхстадийный цикл, состоящий из изобарного, изохорного и изотермического процессов. Приведите схематическое изображение цикла в координатах .

5. Молярная теплоемкость вещества. Приведите в дифференциальной форме) уравнение зависимости молярной энтальпии вещества от температуры при . Запишите эмпирические уравнения (степенные ряды), описывающие температурную зависимость изобарной теплоемкости для неорганических и органических веществ.

6. Дайте определения понятий стандартной теплоты образования и стандартные теплоты сгорания вещества. Приведите уравнения химических реакций, тепловые эффекты которых являются:

а) теплотой образования вещества А,

б) теплотой сгорания вещества А.

7. Сформулируйте закон Гесса и запишите следствия из закона Гесса. Дайте термодинамическое обоснование закона Гесса.

8. На основании табличных значений теплот образования реагентов рассчитайте тепловой эффект (энтальпию) реакции А при и стандартном давлении ( ), базисная температура 298 K.

Уравнение химической реакции А в общем виде (табл. 1):



9. Рассчитайте тепловой эффект реакции А при и температуре 298 K.

10. Рассчитайте теплой эффект реакции А при и стандартном давлении ( ), базисная температура 298 K. Все реагенты находятся в состоянии идеального газа.

11. Приведите уравнение, выражающее зависимость энтальпии (теплового эффекта) реакции от температуры (уравнение Кирхгофа) в дифференциальной и интегральной формах.

12. На основании справочных данных составьте уравнение зависимости теплоемкости от температуры для каждого из реагентов как газообразного вещества. Получите уравнение для исходных веществ и для продуктов реакции , принимая все реагенты газообразными веществами. Укажите интервал температур, в котором эти уравнения справедливы.

13. Рассчитайте значения при следующих температурах, T K: 298, 400, 500, 700, 800 и 1000. На основании полученных значений постройте график зависимости .

14. Рассчитайте значения при следующих температурах, T K: 298, 400, 500, 700, 800 и 1000. На основании полученных значений постройте график зависимости и нанесите его на ту же диаграмму, на которой изображена предыдущая зависимость (п.12).

15. Определите графически величину при 600 K.

16. На основании аналитических зависимостей и получите уравнение зависимости и рассчитайте при 600 K.

17. Подставьте зависимость в дифференциальную форму уравнения Кирхгофа и сделайте неопределенное интегрирование полученного уравнения. Константу интегрирования определите на основании значения (п. 9, реагенты находятся в газообразном состоянии).

18. Запишите уравнение зависимости теплового эффекта реакции А от температуры ( и определите при 600 K.

19. Рассчитайте при температурах, T K: 298, 400, 500, 700, 800 и 1000 и постройте график зависимости .

20. Определите графически при 600 K.

Если Вы затрудняетесь выполнить это задание, то обратитесь к литературе [ 9 ], с. 42 – 66 №№ 5, 6,16 (задачи с решениями).

№ варианта

Химическая реакция АВещество А

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

XIII

XIV

XV

XVI

XVII

XVIII

XIX

XX

ЗАДАНИЕ № 2


Второе начало термодинамики.

Энтропия.

1. Напишите математическое выражение 2-го закона термодинамики в дифференциальной форме для обратимого (равновесного) и необратимого процессов в открытой системе.

2. Энтропия как критерий состояния равновесия и направления протекания самопроизвольного процесса в изолированной системе. Приведите соответствующие выражения 2-го закона термодинамики.

3. Напишите уравнения, выражающие зависимость энтропии от температуры ( ) и давления ( ). Приведите уравнения для расчета изменения энтропии в изобарном, изохорном и изотермическом процессах с участием идеального двухатомного газа.

4. Рассчитайте изменение энтропии ( ) вещества А (см. задание 1) при изобарном нагревании от 298 до 800 K в . (Принять, что вещество А находится в газообразном состоянии, используйте уравнение (см. задание 1, п.12).

5. На основании уравнения зависимости теплоемкости от температуры (см. задание 1, п.12) для вещества А в газообразном состоянии рассчитайте значения теплоемкости при температурах 298, 400, 500, 700, 800 и 1000 K.

6. Постройте график зависимости для вещества А в газообразном состоянии на основании значений теплоемкостей, рассчитанных в п.3.

7. Графическим интегрированием определите изменение энтропии вещества А при изобарном нагревании от 298 до 800 K в .

8. Определите абсолютную энтропию вещества A на основании значения [7] и .

9. Определите изменение энтропии ( ) вещества А в в процессе изменения давления от Па до Па при температуре 800 K.

10. Определите абсолютную энтропию вещества А в при 800 К и давлении .

11. Определите изменение энтропии ( ) для реакции А (см. задание 1), протекающей при 298 К и стандартном давлении.


Термодинамические потенциалы


12. Укажите при каких условиях проведения процесса и служат критериями состояния равновесия и направления самопроизвольного протекания процесса. Приведите соответствующие выражения.

13. Напишите уравнение, выражающее зависимость энергии Гиббса от давления и температуры в дифференциальной форме. Приведите графические зависимости при и при .

14. Приведите уравнения для расчета изменения энергии Гиббса при изотермическом расширении от давления до и изобарном нагревании от до 1 моль газа в идеальном состоянии.

15. Рассчитайте изменение энергии Гиббса ( ) при изобарном нагревании ( ) 1 моль вещества А, находящегося в идеальном газообразном состоянии, от до в (принять, что в интервале температур 298 – 800 K энтропия не зависит от температуры и равна ).

16. Рассчитайте изменение энергии Гиббса ( ) в процессе изотермического расширения 1 моль вещества А, находящегося в идеальном газообразном состоянии, от давления Па до Па при температуре 800 К в .

17. Определите ΔG для 1 моль вещества А, находящегося в идеальном газообразном состоянии, при изменении давления от Па до и одновременном изменении температуры от 298 до 800 К в кДж/моль.

18. Определите в кДж для реакции А (см. задание 1), протекающей при 298 оК и стандартном давлении и сделайте вывод о направлении протекания данной химической реакции.

19. Определите в кДж для реакции А (см. задание 1), протекающей при 298 оК и и сделайте вывод о направлении протекания реакции.

20. С помощью метода Темкина–Шварцмана рассчитайте изменение энергии Гиббса данной реакции А при 800 K ( ).


Если Вы затрудняетесь выполнить это задание, то обратитесь к литературе [9], с. 69 - 93, примеры 5,6,7,16,17,18,20 (задачи с решениями).


ЗАДАНИЕ № 3

Фазовое равновесие в однокомпонентных системах

1. Изобразите диаграмму состояния в координатах (диаграмму с тройной точкой) для случая, когда , где плотности жидкого и твердого состояния вещества соответственно.

2. Правило фаз Гиббса. Рассчитайте число степеней свободы в фигуративных точках, отвечающих различным областям диаграммы.

3. Напишите уравнение Клапейрона–Клаузиуса в дифференциальной форме для равновесия жидкость–пар и твердое–пар.

4. Напишите уравнение Клапейрона–Клаузиуса в дифференциальной форме для равновесия жидкость–твердое. Путем анализа уравнения Клайперона–Клаузиуса поясните как изменяется температура плавления с увеличением внешнего давления.

5. Приведите интегральные формы уравнения Клапейрона-Клаузиуса для процесса испарения, если:

1) ;

2) , а ;

3) , а .

6. На основании данных о давлении насыщенного пара над твердым и жидким веществом А при различных температурах (табл. 2, 3) постройте на одном графике зависимости для фазовых равновесий жидкость-пар и твердое-пар.

7. Рассчитайте теплоту испарения вещества А в кДж/моль при температуре по тангенсу угла наклона касательной к кривой Р=f(T).

8. На основании данных о давлении насыщенного пара над твердым и жидким веществом А при различных температурах постройте на одном графике зависимости для фазовых равновесий жидкость-пар и твердое-пар.

9. Определите из графика (п. 7) температуру и давление в тройной точке.

10. Используя графические зависимости определите средние значения теплоты испарения и теплоты возгонки (сублимации) вещества А в кДж/моль.

11. Рассчитайте и используя среднее значение , определенное в п.9.

12. Определите теплоту плавления вещества А в тройной точке.

Данные для выполнения задания представлены ниже в таблицах 2 и 3.


Если Вы затрудняетесь выполнить это задание, то обратитесь к литературе [ 9 ], с. 155 – 166 №№ 2, 3, 5, 6 (задачи с решениями).

Таблица 2



вариантаРавновесие: твердое пар

Тройная

точкаI II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI XVII XVIII XIX XX


Таблица 3



вариантаРавновесие: жидкость пар

, KI 220II 270III 170IV 220V 290VI 180VII 225VIII 190IX 215X 170XI 215XII 250XIII 290XIV 185XV 285XVI 425XVII 220XVIII 300XIX 305XX 290

ЗАДАНИЕ 4

Химическое равновесие

1. Приведите выражение для термодинамической (стандартной) константы равновесия и эмпирических констант равновесия и для реакции А (см. задание 1) при температуре Т. Все вещества, участвующие в химической реакции А, находятся в идеальном газообразном состоянии.

Уравнение химической реакции А в общем виде:



2. Выразите константу равновесия через равновесное количество молей продукта реакции С (вещество, стоящее в химическом уравнении первым с правой стороны от знака равенства), равное х, при температуре Т и общем давлении в системе :

а) исходные вещества взяты в стехиометрических количествах,

б) начальные количества исходных реагентов: и .

Все вещества, участвующие в химической реакции А, находятся в идеальном газообразном состоянии.

3. Проанализируйте каким образом влияет на равновесный выход продукта реакции С увеличение общего давления в системе?

4. Как скажется на равновесном выходе продукта С разбавление реакционной смеси инертным газом, т.е. газом, не участвующим в химической реакции, при постоянных и ?

5. Запишите выражение для константы равновесия реакции А в случае, когда реагенты реальные газы ( ).

6. Запишите уравнение, связывающее стандартное химическое сродство со стандартной (термодинамической) константой равновесия. Рассчитайте стандартную константу равновесия реакции А при температуре 298 K на основании , рассчитанной в задании 2 (п. 18).

7. Приведите уравнение изотермы Вант-Гоффа для химической реакции А. Определите (химическое сродство, кДж) реакции А (все реагенты – идеальные газы) , если в начальный момент реакции парциальные давления компонентов составляют РВ, РС, PD, PE и PF и приведены в атм. (см. табл. № 4). Сделайте вывод о направлении протекания реакции.

8. Приведите уравнение изотермы Вант-Гоффа для случая достижения состояния равновесия.

9. Рассчитайте реакции А при Т = 298 оК в Дж/К и сделайте вывод о влиянии температуры на энергию Гиббса реакции.


10. Напишите уравнение зависимости константы равновесия химической реакции от температуры в дифференциальном виде и проведите его анализ.

11. Зависимость константы равновесия реакции А от температуры выражается уравнением: . Коэффициенты a, b, c, d и I приведены в табл. 5. Запишите уравнение для вашей реакции, подставив в него указанные коэффициенты.

12. На основании уравнения (п.11) аналитически определите величину истинного теплового эффекта реакции А при температуре Т (возьмите в табл. 5)

13. Рассчитайте стандартную константу равновесия реакции А при температуре 298 K и 5-6 температурах в диапазоне от до .

14. На основании рассчитанных значений константы равновесия постройте график зависимости .

15. По графику определите средний тепловой эффект реакции А.

16. На основании значений в диапазоне температур от до постройте график .

17. Используя графическую зависимость , определите значение истинного теплового эффекта реакции А при температуре T.


Если Вы затрудняетесь выполнить это задание, то обратитесь к литературе [ 9], с. 258-283, примеры 1,6,7,13,16,17с. 252, 256 (задачи с решениями)


Таблица № 4

№ вар. I0,200,010,01--II1,00-0,100,10-III0,400,200,100,30-IV0,100,200,100,40-V0,080,012,000,50-VI0,010,022,00--VII0,041,54,00--VIII0,020,032,00--IX0,701,601,000,400,50X0,100,023,000,70-XI0,50-0,500,500,50XII1,002,000,20--XIII1,002,000,20--XIV1,002,000,20--XV1,002,000,20--XVI1,002,000,200,60-XVII1,002,000,203,00-XVIII1,002,000,201,50-XIX1,002,000,200,70-XX1,002,000,20--


Таблица № 5

№ вар. TI10050-11,6144,752-0,00211,601500II-63652,961-0,766--2,344400III-60200,423-0,0250,1475,672700IV-47500-1,750---13,7061000V9874-7,1401,880--1,3711000VI29791-0,1690,324-9,495800VII3886-8,1422,470-0,01410,826500VIII58350,2060,190-0,150-8,032400IX176372,6111,3560,223-3,794500X110883,113-2,852--1,483600XI-41418,826-2,9120,030-11,191500XII4189-6,0280,9640,1266,491700XIII9590-9,9192,285--6,452400XIV2250-1,7500,455--7,206500XV2049-3,6481,880-0,0092,94400XVI-66250-1,750---10,206700XVII7674-6,2300,906--1,291800XVIII15225,4202,290--2,810500XIX24851,565-0,0660,207-6,946700XX103731,222--18,806700


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 раствора (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. Приведите выражение, связывающее интегральную теплоту (энтальпию) смешения при образовании раствора из чистых компонентов в системе вода – метанол с парциальным молярным энтальпиями смешения компонентов (относительными парциальными молярными теплотами) .

парциальная молярная энтальпия смешения воды

парциальная молярная энтальпия смешения метилового спирта

6. Рассчитайте термодинамические функции смешения и для системы вода – метанол (табл. 6) в предположении образования 1 моль идеального раствора указанной в задании концентрации.

7. Постройте график зависимости .

8. Определите по графику парциальные молярные энтальпии смешения воды ( ) и метанола ( ) для концентрации .

9. Определите по графику парциальные молярные энтальпии смешения воды ( ) и метанола ( ) для концентрации, указанной в задании.

10. На данным о давлении насыщенного пара чистых веществ и парциальных давлений компонентов над растворами различного состава при Т = 298 К (система , табл. 6) определите рациональные активности ( ) и коэффициенты активности ( ) обоих компонентов при указанной концентрации раствора. Стандартное состояние – чистое вещество.

11. Определите изменение химического потенциала каждого компонента и энергию Гиббса смешения при образовании 1 моля раствора заданной концентрации.

12. Постройте график зависимости парциального давления воды и метилового спирта от мольной доли второго компонента. Нанесите на график аналогичные зависимости по закону Рауля.

13. На том же графике приведите зависимость общего давления в системе вода-метанол от состава раствора. 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

, мольная доля метанола

№ вар. ,

Дж/моль ,

мм Hg ,

мм Hg0-023,7I0,05-334,79,023,0II0,10-581,618,022,0III0,15-728,026,021,5IV0,20-815,934,020,5V0,25-857,742,519,5VI0,30-870,348,018,5VII0,35-862,555,017,5VIII0,40-849.461,015,5IX0,45-824,266,514,5X0,50-790,873,513,5XI0,55-753,176,512,5XII0,60-711,381,011,0XIII0,65-661,185,510,0XIV0,70-598,391,59,0XV0,75-531,496,58,0XVI0,80-447,7102,56,5XVII0,85-351,5108,04,5XVIII0,90-251,0114,04,0XIX,XX0,95-150,6120,03,51126,60


ЗАДАНИЕ 6

Равновесие жидкость – пар в бинарных системах

неограниченно смешивающихся жидкостей


1. Сформулируйте 1-ый и 2-ой законы Коновалова.

2. По данным о составах равновесных жидкой и паровой фаз (в мольных процентах) для бинарной системы А В, состоящей из полностью смешивающихся друг в друге жидкостей, при различных температурах и давлении (табл. 7) постройте диаграмму кипения (диаграмму ).

3. Дайте схематическое изображение диаграммы .

4. На диаграмме температурасостав ( ) обозначьте буквами области существования системы А – В: в парообразном состоянии (П), в жидком состоянии (Ж), в гетерогенном состоянии (Г). Укажите точки сосуществования фаз одинакового состава.

5. Определите температуру начала и конца кипения системы D, состав которой равен d мол. % вещества В (табл. 8).

6. Каков состав 1-го пузырька пара, отвечающий температуре начала кипения системы D? Каков состав последней капли жидкого раствора перед его исчезновением?

7. Определите в мол. % составы равновесных жидкой ( ) и паровой фаз ( ), если систему D состава d мол. % В нагреть до температуры .

8. Определите среднюю молекулярную массу смеси D состава d мол. % В.

9. Определите количество молей смеси и каждого компонента, содержащихся в 1 кг системы D.

10. Пользуясь правилом рычага определите отношение числа молей жидкой и паровой фаз, находящихся в равновесии при для системы D.

11. Определите количество образующейся паровой фазы (кг) и количество вещества А (кг) в паровой фазе, если систему D состава d мол. % нагреть до .

12. На какие составные части можно разделить при ректификации систему D состава d мол. % ?

13. Определите число молей вещества А (или В), перешедшего в азеотропную смесь при ректификации 1 кг системы D.

14. Сколько молей чистого компонента можно выделить при ректификации 1 кг системы D?

15. Cколько кг и какого компонента следует добавить к 1кг системы D, чтобы получить систему азеотропного состава (в случае, если система А – В образует азеотропную смесь)?

16, Определите вариантность системы в азеотропной точке и точке, отвечающей температуре кипения вещества А.


Если Вы затрудняетесь выполнить это задание, то обратитесь к литературе [ 9 ], с. 207-224, примеры 1,3,5,7,8,9. (задачи с решениями).


Таблица № 7

№ вар.

Система

Состав,

мол % В

Т оК№ вар.

Система

Состав,

мол % В

Т оК I, XI

А

С6Н6

В

С2Н5ОН

0,00,0352,8II, XII

А

H2O

В

HNO3

0,00,0373,04,015.1348,88,40,6379,515,935,3342,512,31,8385,029,840,5341,222,16,6391,542,143,6340,830,816,6394,653,746,6340,838,338,3394,962,950,5341,440,260,2394,071,854,9342,046,675,9394,079,860,6343,353,089,1385,087,267,0344,861,592,1372,093,979,5347,4100,0100,0357,0100,0100,0351,1III, XIII

A

CS2

B

(CH3)2CO

100,0100,0329,2IV, XIV

A

(CH3)2O

B

C6H6

0,00,0352,898,191,7327,04,015,1348,295,281,5324,415,935,3342,586,664,9319,629,840,5341,581,455,7317,042,143,6340,870,947,2314,453,746,6341,062,042,6313,362,950,5341,455,240,2312,871,854,9342,046,437,3312,379,860,8343,334,733,9312,187,268,3344,821,129,5312,393,678,7347,412,124,0313,5100,0100,0351,10,00,0319,3V, XV

A

CH3OH

B

CCl4

0,00,0349,7VI, XVI

A

C3H7OH

B

H2O

100,0100,0373,00,412,0345,499,089,0368,01,726,4339,998,078,4365,03,038,3335,096,068,0363,55,144,5332,494,064,9362,312,450,0330,080,060,8361,124,852,2329,370,059,6360,940,153,7328,860,057,6360,855,055,2328,750,054,8360,972,559,1329,040,050,8361,381,363,0329,830,044,9362,088,369,6331,220,035,9363,591,875,3332,515,029,6364,594,882,3333,910,022,2365,897,991,0335,80,00,0370,3100,0100,0337,7VII, XVII

A

HNO3

B

CH3COOH

0,00,0391,1VIII, XVIII

A

C6H6CH3

B

C4H9OH

0,00,0381,010,03,0395,16,613,0378,220,08,0399,511,421,8376,633,334,0401,615,026,7375,840,058,0400,321,133,8374,944,072,0396,544,148,1373,850,082,0393,355,553,6373,555,094,2386,358,854,4373,660,096,0378,062,859,8374,970,098,0372,180,267,4375,580,599,0366,087,073,6376,8100,0100,0358,389,777,3377,796,587,0380,2100,0100,0383,4IX, XIX

A

СH3OH

B

C6H6

0,00,0351,6X, XX

A

CCl4

B

C2H5OH

0,00,0350,92,417,5341,23,216,5347,83,630,1336,97,026,5345,44,743,5333,311,435,4343,35,951,1330,716,643,5341,49,254,6329,823,049,8339,624,859,9329,531,053,6338,378,566,5329,941,156,9337,484,771,3330,655,759,7336,990,277,1330,963,363,3336,698,393,6334,972,966,9337,3100,0100,0336,189,084,0343,0100,0100,0348,9

Таблица № 8

№ вар.d мол%, В , К№ вар.d мол%, В , КI20,0345XI75,0345II10,0390XII70,0380III15,0315XIII75,0320IV15,0345XIV80,0345V25,0335XV75,0330VI20,0365XVI90,0365VII65,0390XVII85,0380VIII25,0375XVIII80,0380IX15,0340XIX90,0332X20,0345XX30,0340


Добавить документ в свой блог или на сайт


Похожие:



Если Вам понравился наш сайт, Вы можеть разместить кнопку на своём сайте или блоге:
refdt.ru


©refdt.ru 2000-2013
условием копирования является указание активной ссылки
обратиться к администрации
refdt.ru