Изучение равновесия диссоциации N2O4 в газовой фазе спектрофотометрическим методом. - 4 стр.

UptoLike

Рубрика: 

а их полное давление:
00
CRTp =
. (15)
Такое давление имела бы система при температуре Т в условиях полной
диссоциации. В иных условиях парциальные давления газов будут
определяться уравнением материального баланса:
AB
ppp += 2
0
, (16)
поскольку каждая молекула В содержит две молекулы А.
Если степень диссоциации определить как
000
/)/()(/ CCCRTCRTpp
AAA
=
==
α
(17)
то с учетом (16) получим для давлений газов
0
pp
A
=
α
, (17а)
()
2/1
0
pp
B
α
=
. (176)
Полное давление равновесной системы будет функцией положения
равновесия, т. е. 0 α 1, и составит
()
(
)
2/12/1
000
pppppp
BA
α
α
α
+
=
+=+=
, (18)
достигая р
0
при полной диссоциации и р
0
/2— в ее отсутствие, когда в системе
присутствует только В.
Подставляя (17а) и (176) в (6), получим выражение для константы
равновесия диссоциации:
(
αα
= 12
0
2
pK
p
)
. (19)
Уравнения (15), (17) и (19) являются основой расчета K
p
из экспериментальных
данных.
1
Традиционно
µ
i
, относят к молекуле вещества, а затем, используя число
Авогадро, переходят к мольным величинам. Наличие двух разных по
размерности величин
µ
i
, в химической термодинамике не является, однако,
необходимым, и в данном случае мы используем сразу химический потенциал в
расчете на моль.
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ
Концентрация или давление NO
2
в равновесной системе могут быть
измерены непосредственно по поглощению света в интервале длин волн 400-
600 нм, поскольку N
2
O
4
в видимой области не поглощает. Для ориентации
спектры поглощения газов согласно данным [6] приведены на рисунке 1.
Для измерений используют фотоэлектрические колориметры типов ФЭК-
56М и КФК-2; с принципами их работы следует предварительно ознакомиться.
В этих приборах длины волн, при которых производятся измерения,
определяются выбором соответствующего светофильтра. Прибор характеризует
поглощение света образцом двумя величинамикоэффициента пропускания Е
2
, лежащего в пределах от 0 до 1 (в некоторых приборахот 0 до 100%), или
оптической плотности D, связанной с Е соотношением
а их полное давление:
       p0 = RT ⋅ C0 .                                               (15)
Такое давление имела бы система при температуре Т в условиях полной
диссоциации. В иных условиях парциальные давления газов будут
определяться уравнением материального баланса:
       p0 = 2 p B + p A ,                                            (16)
поскольку каждая молекула В содержит две молекулы А.
      Если степень диссоциации определить как
      α = p A / p0 = ( RT ⋅ C A ) /( RT ⋅ C0 ) = C A / C0            (17)
      то с учетом (16) получим для давлений газов
       p A = α ⋅ p0 ,                                               (17а)
       p B = (1 − α ) p0 / 2 .                                       (176)
      Полное давление равновесной системы будет функцией положения
равновесия, т. е. 0 ≤ α ≤ 1, и составит
       p = p A + p B = α ⋅ p0 + (1 − α ) p0 / 2 = (1 + α ) p0 / 2 ,   (18)
достигая р0 при полной диссоциации и р0/2— в ее отсутствие, когда в системе
присутствует только В.
      Подставляя (17а) и (176) в (6), получим выражение для константы
равновесия диссоциации:
      K p = 2α 2 p0 (1 − α ) .                                      (19)
Уравнения (15), (17) и (19) являются основой расчета Kp из экспериментальных
данных.
     1
       Традиционно µi, относят к молекуле вещества, а затем, используя число
Авогадро, переходят к мольным величинам. Наличие двух разных по
размерности величин µi, в химической термодинамике не является, однако,
необходимым, и в данном случае мы используем сразу химический потенциал в
расчете на моль.

                        МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ

       Концентрация или давление NO2 в равновесной системе могут быть
измерены непосредственно по поглощению света в интервале длин волн 400-
600 нм, поскольку N2O4 в видимой области не поглощает. Для ориентации
спектры поглощения газов согласно данным [6] приведены на рисунке 1.
       Для измерений используют фотоэлектрические колориметры типов ФЭК-
56М и КФК-2; с принципами их работы следует предварительно ознакомиться.
В этих приборах длины волн, при которых производятся измерения,
определяются выбором соответствующего светофильтра. Прибор характеризует
поглощение света образцом двумя величинами — коэффициента пропускания Е
2
  , лежащего в пределах от 0 до 1 (в некоторых приборах — от 0 до 100%), или
оптической плотности D, связанной с Е соотношением