Практикум по неорганической химии. Николаева Р.Б - 110 стр.

UptoLike

110
стоянном давлении, то изменение состояния системы будет отражаться прямой 5-7.
Причем в точке 6, когда давление насыщенных паров будет равно внешнему
давлению, начнется процесс
интенсивной возгонки. (Отрезок 6-7, как и 3-4, соот-
ветствует нагреванию
паров
2
I
в отсутствие других его фаз.)
Однако это все относится к равновесным состояниям. А в неравновесных усло-
виях возгонка иода возможна, если давление его насыщенного пара будет хоть и
меньше внешнего давления, но достаточно велико.
Но на начальном этапе нагревания твердого иода
)I(p
2
, естественно, ниже,
чем в точке A, и будет оставаться таким, если процесс вести в
открытомт.сосуде,
т.к. парам обеспечен
свободный уход из системы, что собственно и является
возгонкой в неравновесных условиях.
Если же нагревать иод, например, в пробирке, закрытой ватой, то его пары,
как более тяжелые, будут вытеснять воздух из сосуда (сквозь вату). Поэтому
)I(p
2
будет расти, и когда оно станет выше 90 мм рт.ст. (при T, обеспечивающей жидкое
состояние
2
I ), он расплавится. Так получают жидкий иод.
Очистка перегонкой
Очистка вещества перегонкой или дистилляцией основана на превращении
жидкости в пар с последующей его конденсацией. Этим методом отделяют
жид-
кость
от растворенных в ней нелетучих твердых примесей. Так, например, с помо-
щью перегонки (дистилляции) очищают природную воду от содержащихся в ней со-
лей. В результате получается т.н.
дистиллированная вода.
Разделение
смеси жидкостей основано на различии состава жидкой смеси и
ее насыщенного пара. Рассмотрим это подробнее на диаграмме (рис. 14), где по оси
абсцисс отложен состав системы, а по оси ординаттемпература.
Известно, что жидкость закипает при условии равенства давления ее пара
внешнему давлению (обычно атмосферному). Причем при данном давлении
чистые
жидкости (точки 100% А и 100% Б) имеют постоянные температуры кипения, а Т ки-
пения их
смеси зависит от ее состава.
Так, из диаграммы следует, что составу смеси в точке B отвечает температура
кипения T, а смеси в точке D – температура T
. Для определения состава пара при
данном составе жидкости на диаграмме нужно из точки состава жидкости (В или D)
провести линию, параллельную оси абсцисс до пересечения с кривой пара (точка Г
или E, соответственно). Перпендикуляр, опущенный из этой точки на ось абсцисс,
укажет состав пара. Аналогично, имея состав пара, легко определить состав жидкой
смеси, находящейся с ним в равнове-
сии.
Как видно по диаграмме
(рис. 14), при любом составе раствора
пар обогащен
более летучим компо-
нентом. Поэтому по мере выкипания
смеси в ней увеличивается содержание
менее летучего вещества, и, следова-
тельно, повышается ее температура
кипения, а, главное, уменьшается со-
держание низкокипящего компонента в
равновесном парепервый закон Ко-
новалова.
Как результат, больше этого
компонента будет содержаться в
пер-
Рис. 14. Диаграмма дробной перегонки
T
кип.
(Б)
T
кип.
(А)
p=const
%Б 100 80 60 40 20 0
0 20 40 60 80 100 %
A
жи
д
кость
пар
T’
T
Д
Е
Г
В