Презентация на тему Фазовые равновесия и учение о растворах

КЛАПЕЙРОНА-КЛАУЗИУСА
На основании справочных данных из КС для температурной зависимости

давления насыщенного пара над жидкостью L определите:
а) коэффициенты A и B в уравнении Клапейрона‑Клаузиуса lg P = A – B/T;
б) теплоту испарения жидкости;
в) температуру кипения при атмосферном давлении;
г) давление насыщенного пара при температуре t.

составить таблицу для построения зависимости P = f(t, oC)

Данные из КС - таблица 24. Температура возгонки или кипения некоторых веществ при давлении ниже атмосферного или равном ему

…

свидетельствует о выполнении основного условия





График – прямая вида

y=a+bx

наклона прямой к оси абсцисс.

Он рассчитывается как отношение

длины противолежащего катета к длине прилежащего.

При этом длины катетов выражаются в соответствии с величинами, отложенными по осям координат

А – отсекается по оси ординат при х =0

A’ = const



Отсюда находим теплоту испарения жидкости

температурной зависимости давления насыщенного пара для трихлоруксусной кислоты :

lg P = 6,36 – 2983.1 / T

Полученное уравнение позволяет определить температуру кипения жидкости при заданном давлении

Pатм=1,0132∙105 Па = 1 атм

lg 1 = 6,36 – 2983.1 / T

Откуда T = 468,6 К

подставляем нужную температуру в выражение

lg P = 6,36 – 2983.1 / T

давление насыщенного пара любого компонента идеального раствора ( Pi

) линейно возрастает с увеличением его мольной доли
( Xi ) в растворе
Первый закон Гиббса – Коновалова
- пар по сравнению с жидким раствором, из которого он получен и с которым находится в равновесии, обогащен тем компонентом, прибавление которого к раствору понижает температуру кипения раствора при P = const или повышает общее давление пара над раствором при T = const.

или минимума на диаграммах «давление насыщенного пара – состав»

или «температура кипения состав» соответствуют растворы, состав которых одинаков с составом равновесного с ними пара. Такие растворы называются азеотропными.

«температура кипения – состав» при давлении Р =1,01325·105 Па,

определите:
Число фаз и состав фаз в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1, t2, t3, t4
Число степеней свободы в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1, t2, t3, t4.
При какой температуре закипит жидкость состава Х1 и каков будет состав пара в равновесии с кипящей жидкостью?
Как будет изменяться состав жидкой и газообразной фазы по мере повышения температуры исходной жидкости?
Соотношение между количеством жидкой фазы и газообразной фазы и каково количество молей веществ в фазах при температуре tВ для системы состава Х1, если исходная масса смеси равна 22 кг?
Какие вещества и в каком количестве можно получить при ректификации 22 кг жидкости состава Х1?
Каким будет состав первых капель жидкости при конденсации пара состава Х1?
Парциальные давления компонентов в смеси состава Х1 при температуре кипения, если раствор считать идеальным.
Подчиняется ли система состава Х1 при температуре кипения закону Рауля и объясните причины отклонения от идеального раствора?

точки на оси абсцисс соответствующей исходному составу жидкости до

пересечения с кривой испарения, откуда далее провести перпендикуляр на ось ординат.
Жидкость, содержащая 90 мол.% H2O и 10 мол.% 1,4-диоксана при атмосферном давлении закипит при температуре ~ 91.5 oC.

По мере кипения составы жидкости и пара будут обогащаться водой: жидкость по линии ab, а пар - по лини сd. (Первый закон Гиббса-Коновалова)

равновесных сосуществующих фаз обратно пропорционально отношению длин отрезков, на

которые фигуративная точка делит ноду, причем длины отрезков должны быть выражены в масс.%

ПЛАВЛЕНИЯ - СОСТАВ»
Диаграмма плавкости двухкомпонентной системы веществ взаимно не

растворимых ни жидком, ни в твёрдом состояниях

Диаграмма плавкости двухкомпонентной системы веществ, неограниченно взаимно растворимых в жидком состоянии и не растворимых в твёрдом e -эвтектика. Расплав насыщен сразу по двум компонентам - из жидкой фазы одновременно кристаллизуются две твёрдые фазы - кристаллы вещества A и кристаллы вещества B. В этом состоянии система не имеет степеней свободы

и в жидком, и в твёрдом состояниях


Точка c

– в равновесии находятся две фазы – расплав и твёрдый раствор, каждая из них содержит два компонента, причем состав (концентрации компонентов) в жидкой и твёрдой фазах одинаковы

в жидком состоянии и ограниченно в твёрдом