Физическая химия. Ч.3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 93 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Фазовые равновесия и учение о растворах
93
5.
В первом случае массовая доля HNO
3
в смеси
3
HNO
0,500
ω
= , а в азео-
тропной смеси она должна составлять 0,685 (см. таблицу). Следова-
тельно, добавлять надо HNO
3
, а массовая доля H
2
O в полученной азео-
тропной смеси будет составлять 1–0,685=0,315. Поскольку масса
H
2
O (5 кг) при этом не меняется, то отсюда масса азеотропной смеси
5,0/0,315=15,9 кг, а масса добавленной HNO
3
15,9–10=5,9 кг.
Во втором случае
3
07 0685
HNO
,,ω=> . Добавлять надо H
2
O. Массо-
вая доля HNO
3
в полученной азеотропной смеси 0,685, а её масса
7 кг. Отсюда масса азеотропной смеси 7,0/0,685=10,2 кг, а масса до-
бавленной H
2
O 10,2–10=0,2 кг.
6. При ректификации 5 кг раствора, содержащего 60 мол. % НNO
3
, в дис-
тилляте будет азотная кислота, а в кубовом остатке – азеотропная
смесь, содержащая всю имеющуюся в системе воду и часть азотной
кислоты. Поскольку при
3
06
HNO
,X
=
(т. е. при
2
04
HO
,X
=
)
3
084
HNO
,ω= (см. таблицу), то
2
1084 016
HO
,,
ω
=− = , а общая масса во-
ды в системе равна 5
⋅0,16=0,80 кг. Массовая доля H
2
O в азеотропной
смеси 0,315. Отсюда масса азеотропной смеси в кубовом остатке
кг54,2315,0
/
180,0 =⋅ , из них 0,80 кг H
2
O и 74,180,054,2 =− кг
HNO
3
, а масса азотной кислоты в дистилляте равна 5–2,54=2,46 кг.
Проверка: общая масса HNO
3
в системе равна 1,74+2,46=4,2 кг, а её
массовая доля в системе составляет
84,05
/
2,4
=
, что соответствует
условию (см. таблицу).
Задача 11.
Определить количество водяного пара, необходимое для перегонки
10 кг бензола (бензол и вода практически нерастворимы друг в дру-
ге). При атмосферном давлении смесь кипит при температуре
69,2 °С; при этой температуре давление пара бензола
535
66
=
HC
p мм рт. ст., воды –
2
225
=
HO
мм рт. ст.p .
Решение
Для решения используем уравнение (3.40):
222
66 66 66
HO HO HO
CH CH
CH
gpM
gpM
=
;
2
225 18 02
10 0 970
535 78 11
⋅
==
⋅
HO
,
, кг.
,
g
Ответ:
для перегонки 10 кг бензола требуется 0,970 кг водяного пара.

Страницы