Физическая химия. Ч.3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 91 стр.

UptoLike

Фазовые равновесия и учение о растворах
91
Задача 10. По диаграмме температура кипения состав системы Н
2
О–HNO
3
(рис. 3.33) определить:
Рис. 3.33. Диаграмма температура кипениясостав для
системы H
2
O–HNO
3
1) каков характер отклонений от закона Рауля в данной системе;
2) каково число компонентов, фаз и степеней свободы в азеотропной
точке Е;
3) каковы составы растворов, кипящих при температуре 116 °С, и со-
ставы паров, равновесных с этими растворами;
4) какие количества пара и жидкости получатся при нагревании 10 кг
раствора, содержащего 40 мол. % Н
2
О, до 116 °С;
5) какого компонента и в каком количестве нужно добавить к системе
для получения азеотропного раствора, если исходная система со-
держит: a) 5 кг HNO
3
и 5 кг H
2
O; b) 7 кг HNO
3
и 3 кг H
2
O;
6) какие вещества и в каком количестве можно теоретически получить
при ректификации 5 кг раствора, содержащего 40 мол. % H2O.
Решение
1. Максимуму на диаграмме температура кипениясостав отвечает ми-
нимум на диаграмме давление парасостав, т. е. в данной системе на-
блюдаются отрицательные отклонения от закона Рауля, связанные с
тем, что энергия взаимодействия между разнородными частицами
(Н
2
О и HNO
3
) превышает энергии взаимодействия между однородны-
ми частицами Н
2
ОН
2
О и HNO
3
–HNO
3
.