Физическая химия. Ч.3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 92 стр.

UptoLike

Фазовые равновесия и учение о растворах
92
2.
В точке максимума температуры кипения, согласно второму закону
ГиббсаКоновалова, составы равновесных фаз одинаковы. Следова-
тельно, система из двух составляющих веществ обладает свойствами
однокомпонентной (k=1). В азеотропной точке число степеней свобо-
ды при постоянном давлении s=1+1–2=0.
3. При температуре 116 °С закипят растворы, содержащие 22 и 50 мол. %
HNO
3
(точки а и b на рис. 3.33); в равновесии с ними будут паровые
фазы, содержащие 4 и 75 мол. % HNO
3
соответственно (точки с и d).
4. Для определения количества равновесных фаз нужно воспользоваться
правилом рычага. Поскольку в условиях дана масса исходного раство-
ра, то составы исходного раствора и равновесных фаз нужно выразить
в массовых долях
(
)
ω (см. раздел 3.4.2.5 B, задача 3):
2
333 3
3
HO
HNO HNO HNO HNO
HNO
1118,021
11 11
63,01
1
0,2860 1 1 .
M
MX X
X
⎛⎞ ⎛⎞
=−+=+=
⎜⎟ ⎜⎟
⎜⎟ ⎜⎟
ω
⎝⎠ ⎝⎠
⎛⎞
=−+
⎜⎟
⎜⎟
⎝⎠
Содержание HNO
3
Точка
мол. доля, X
масс. доля, ω
b(ж) 0,50 0,778
K
0,60 0,840
d(пар)
0,75 0,913
E
0,383 0,685
Масса паровой фазы
п
84,0 77,8
10 4,59 кг,
91,3 77,8
g
==
из них
3
459 0913 419
=,, ,кг HNO и
4 59 0 087
⋅=
2
,, 0,40кг HO.
Масса жидкой фазы
ж
91,3 84,0
10 5,41кг
91,3 77,8
g
==
, из них
3
5 41 0 778
=,, 4,21кгHNO и
2
541 0222⋅=, , 1,20 кг HO.
Проверка: общее количество HNO
3
в системе составляет
4,19+4,21=8,40 кг, т. е.
3
8 4 10 0 840
HNO
,/ ,ω= = , что соответствует условию
(см. таблицу).