Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии для студентов заочного обучения технологических специальностей. Цыренова С.Б - 49 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

p
1
0
- давление пара чистого компонента 1;
N
1
- молярная доля компонента 1 в растворе.
Общее давление пара р равно:
ppN pN=+
1
0
12
0
2
.
Молярные доли бензола и толуола в растворе вычисляем по формулам:
N
n
nn
1
1
12
=
−
; N
n
nn
2
2
12
=
−
,
где n
1
- число молей компонента 1 (бензола);
n
2
- число молей компонента 2 (толуола).
Вычисляем молярную долю бензола:
N
1
100 78
100
78
100
92
054=
+
=
/
,,
где 78 и 92 - молекулярные массы бензола и толуола. Молярная доля толуола в растворе рав-
на:
N
2
= 1 - 0,54 = 0,46.
Общее давление пара
Р = 16000⋅0,54 + 5000⋅0,46 = 10940 Па.
Задача 17. Вычислите, сколько хлорбензола находится в парах над смесью хлорбензола
и воды (в %), если давление паров хлорбензола равно 30400 Па, а воды - 71000 Па. Хлорбен-
зол и вода практически друг в друге нерастворимы.
Решение. Применяем уравнение
p
p
gM
gM
A
B
AB
BA
= ,
где g
A
и g
B
- массы паров компонентов А и В (хлорбензола и воды);
М
А
и М
В
- их молекулярные массы (М
А
= 112,5; М
В
= 18).
Откуда находим
g
g
pM
pM
A
B
AA
BB
= .
Тогда
g
g
A
B
=
⋅
⋅
≈
112 5 30400
18 71000
268
,
,.
Таким образом, масса хлорбензола в 2,68 раза больше массы воды. Содержание хлор-
бензола (в %) в дистилляте будет равно:
268
268 1
100 72 7%.
,
,
,
+
=
Задача 18. Давление пара диэтилового эфира при 25
о
С равно 537 мм рт.ст. Чему равно
давление пара над раствором 2г бензальдегида в 100 г эфира при этой температуре (бензаль-
дегид в этих условиях практически не испаряется)?
Решение. Закон Рауля
pp
p
n
nN
0
0
−
=
+
,
где р
0
- давление насыщенного пара над чистым растворителем;
р - давление насыщенного пара растворителя над раствором;
n - число молей растворенного вещества;
N - число молей растворителя.
В растворе очень малой концентрации числом молей растворенного вещества в зна-
менателе дроби можно пренебречь. Тогда 
     p10 - давление пара чистого компонента 1;
     N1 - молярная доля компонента 1 в растворе.
     Общее давление пара р равно:
                                  p = p 10 N   1   + p 20 N 2 .
       Молярные доли бензола и толуола в растворе вычисляем по формулам:
                                          n1                 n2
                                 N1 =           ; N2 =           ,
                                       n1 − n2           n1 − n2
где n1 - число молей компонента 1 (бензола);
      n2 - число молей компонента 2 (толуола).
      Вычисляем молярную долю бензола:
                                            100 / 78
                                   N1 =                 = 0,54,
                                          100 100
                                                +
                                           78      92
где 78 и 92 - молекулярные массы бензола и толуола. Молярная доля толуола в растворе рав-
                                                на:
                                     N2 = 1 - 0,54 = 0,46.
Общее давление пара
                              Р = 16000⋅0,54 + 5000⋅0,46 = 10940 Па.
      Задача 17. Вычислите, сколько хлорбензола находится в парах над смесью хлорбензола
и воды (в %), если давление паров хлорбензола равно 30400 Па, а воды - 71000 Па. Хлорбен-
зол и вода практически друг в друге нерастворимы.
      Решение. Применяем уравнение
                                         pA g A M B
                                              =          ,
                                         pB g B M A
где gA и gB - массы паров компонентов А и В (хлорбензола и воды);
      МА и МВ - их молекулярные массы (МА = 112,5; МВ= 18).
      Откуда находим
                                         gA      p M
                                              = A A.
                                         gB      pB M B
      Тогда
                                  g A 112,5 ⋅ 30400
                                      =                  ≈ 2,68.
                                  gB       18 ⋅ 71000
       Таким образом, масса хлорбензола в 2,68 раза больше массы воды. Содержание хлор-
бензола (в %) в дистилляте будет равно:
                                       2,68
                                              100 = 72,7%.
                                     2,68 + 1
      Задача 18. Давление пара диэтилового эфира при 25оС равно 537 мм рт.ст. Чему равно
давление пара над раствором 2г бензальдегида в 100 г эфира при этой температуре (бензаль-
дегид в этих условиях практически не испаряется)?
      Решение. Закон Рауля
                                        p0 − p        n
                                                 =         ,
                                          p0       n+ N
где р0 - давление насыщенного пара над чистым растворителем;
      р - давление насыщенного пара растворителя над раствором;
      n - число молей растворенного вещества;
      N - число молей растворителя.
       В растворе очень малой концентрации числом молей растворенного вещества в зна-
менателе дроби можно пренебречь. Тогда

Страницы