Главная
Библиотека
Химия
1. Сформулируйте 1-й и 2-й законы Коновалова. 2. По данным о составах равновесных жидкой ²хж² и паровой ²хп² фаз для бинар...

1. Сформулируйте 1-й и 2-й законы Коновалова. 2. По данным о составах равновесных жидкой ²хж² и паровой ²хп² фаз для бинарной системы А – В при различных температурах и давлении р= 1 атм (табл. 8) постройте диаграмму кипения (диаграмму Т-х).

«1. Сформулируйте 1-й и 2-й законы Коновалова. 2. По данным о составах равновесных жидкой ²хж² и паровой ²хп² фаз для бинарной системы А – В при различных температурах и давлении р= 1 атм (табл. 8) постройте диаграмму кипения (диаграмму Т-х).»

14 августа 2024
Химия

Условие:

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 ²х_ж² и паровой ²х_п² фаз для бинарной системы А – В при различных температурах и давлении р= 1 атм (табл. 8) постройте диаграмму кипения (диаграмму Т-х).

Таблица 8

3. Дайте схематическое изображение диаграммы р-х. Постройте диаграмму «состав пара – состав жидкости» (х_п-х_ж) по компоненту В.

4. На диаграмме Т-х 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 = 80 мол. % В (табл. 9).

6. Каков состав 1-го пузырька пара и последней капли жидкого раствора перед его исчезновением для системы состава d = 80 мол. % В?

7. Определите в мол. % составы равновесных жидкой (х_ж) и паровой фаз (х_п), если систему состава d =80 мол. % В нагреть до Т₁ = 380 К. (табл. 8).

8. Найдите среднюю молярную массу раствора состава d = 80 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 =80 мол. % В нагреть до Т₁ = 380 К.

11. На какие составные части (какие фазы и какого состава) можно разделить при ректификации систему состава d = 80 мол. % В?

12. Определите число молей вещества А (или В), перешедшего в азеотропную смесь при ректификации 1 кг системы состава d = 80 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.

Решение:

1.Первый закон Коновалова: пар над смесью двух летучих жидкостей относительно богаче тем из компонентов, прибавление которого к смеси повышает общее давление пара при данной температуре или понижает температуру кипения смеси при данном давлении.

Второй закон Коновалова: экстремальные точки на кривой общее давление пара - состав раствора (или на кривой температура кипения - состав раствора) отвечают растворам, состав которых одинаков с составом равновесного с ним пара. Жидкая летучая смесь такого состава называется азеотропом.