Файл: LR_T_d_svoistva_rastvorov_neehlektrolitov (1).pdf

Установить уравнение распределения и определить коэффициент распределения.

Задача I. 7.12 . Коэффициент распределения масляной кислоты между водой и амиловым спиртом равен 0,09. Исходная концентрация кислоты в водном растворе равна 0,15 моль/ мл. С каким объемом амилового спирта необходимо смешать 1 литр исходного водного раствора, чтобы ее остаточная концентрация составила 0,05 моль/мл.

Задача I. 7.13. Иод распределяется между глицерином и хлороформом. Коэффициент распределения составляет 0,349. Исходная концентрация иода

Задача I. 7.14. Уксусная кислота в водном растворе имеет нормальную молекулярную массу. Определить молекулярную массу уксусной кислоты в растворе CCl4 , если при распределении СН3СООН в системе вода - четыреххлористый углерод были получены следующие равновесные концентрации:

Задача I. 7.15. 0,35 г серы в 100 мл бензольного раствора находятся в равновесии при 25оС с 0,65 г серы, растворенной в 250 мл CCl4. Вычислить, сколько серы необходимо растворить в 20 мл CCl4 для того, чтобы этот раствор находился в равновесии с 1.0 г серы, растворенной в 100 мл бензольного раствора?

Задача I. 7.16 . Коэффициент распределения Н3ВО3 между амиловым спиртом и водой при 25оС равен 0,298. Сколько молей Н3ВО3 можно экстрагировать из 50 мл 0.2М водного раствора борной кислоты при однократной экстракции с помощью 150 мл амилового спирта?

Задача I. 7.17. Коэффициент распределения иода между водой и четыреххлористым углеродом при 25оС равен 0,0117. Какой объем воды необходимо взять, чтобы однократным экстрагированием извлечь из 0,5 л раствора иода в CCl4 20% иода?

53

Задача I. 7.18. Коэффициент распределения иода между диэтиловым эфиром и глицерином равен 5. Исходная концентрация иода в глицерине 0.025 моль/л. Определить сколько иода перейдет в эфир из 0,4л раствора глицерина после терхкратной экстракици, если для каждой экстрации берется по 0,02 л диэтилового эфира?

Задача I. 7.19. Экстракцию иодида ртути из 1 литра водного раствора проводили равными порциями бензола по 50 мл. Исходная концентрация иодида ртути в воде 0,01 моль/л. Сколько операций экстрагирования необходимо провести, чтобы снизить содержание иодида ртути до концентрации 0,0001 моль/л. Коэффициент распределения HgI между бензолом и водой равен 38,5.

коэффициент распределения борной кислоты между амиловым спиртом и водой составляет 0,298?

Задача I. 7.21. Коэффициент распределения фенола между амиловым спиртом и водой равен 16. Определить массу фенола, полученного экстрагированием из 800 мл водного раствора фенола с концентрацией его 37,6 г/л после однократной экстрации 200 мл амилового спирта. Какое количество фенола останется в воде? Сколько фенола останется в водном растворе после двукратного экстрагирования порциями по 100 мл спирта?

Задача I. 7.22. Коэффициент распределения иода между водой и сероуглеродом равен 0,00167. Сколько иода останется в растворе сероуглерода после экстракции его 2 л воды, если взято 0,2 л раствора сероуглерода, содержащего 1,5 г иода.? Изменится ли содержание иода в CS2, если экстракцию провести 5 раз порциями воды по 400мл?

Задача I. 7.23. Какой объем CCl4 необходимо взять, чтобы однократным экстрагированием извлечь из 0.3л водного раствора иода до 99% растворенного вещества, если коэффициент распределения иода между четыреххлористым углеродом и водой при 25оС равен 85,47?

54

Задача I. 7.24. Водный раствор янтарной кислоты, содержащий 1,21 г в 100см3 воды, находится в равновесии с раствором янтарной кислоты в эфире, содержащем 0,22 г в 100 см3 эфира. Янтарная кислота имеет нормальную массу и в воде, и в эфире. Какой объем эфира необходимо взять, чтобы после однократной экстракции водный раствор содержал не более 0,001 г кислоты, если до экстракции в растворе было 2 г кислоты на 100 см3 воды ?

55

II. ТЕРМОДИНАМИКА НЕИДЕАЛЬНЫХ РАСТВОРОВ НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ.

Все растворы, которые не подчиняются термодинамическим закономерностям идеальных совершенных и идеальных предельно разбавленных растворов, объединяются под общим названием - неидеальные растворы или реальные.

Отклонения от идеальности обусловлены как физическими, так и химическими причинами (дипольные взаимодействия, поляризация, комплексообразование, образование водородных связей, ассоциация молекул, диссоциация ассоциированных молекул, сольватация и др.). В реальных растворах взаимодействия между однородными и разнородными молекулами различны.

Положительные и отрицательные отклонения от закона Рауля.

Растворы, давление насыщенного пара которых не подчиняется линейным зависимостям, нельзя считать идеальными. В них не выполняются законы Рауля и Генри и могут наблюдаться два типа отклонений от законов идеальных растворов.

из таких веществ их однородные связи ослабляются и уменьшаются теплоты испарения компонентов , усиливается их летучесть. Компоненты этих

56

сохранят свой вид для любого раствора. С этой целью Льюис предложил ввести термодинамическую величину, называемую

активностью аi.

Введение новой функции формальный прием, т.к. понятие активности не вскрывает механизма межмолекулярного взаимодействия в растворах. Однако измерения активности полезны для решения конкретных задач по растворам.

Активностью компонента аi раствора называется термодинамическая величина, подстановка которой вместо концентрации в формулу химического потенциала компонента идеального раствора, делает справедливой эту формулу для реального раствора.

В соответствии с этим определением формула химического потенциала компонента в реальном растворе записывается:

где i,xcт - стандартный химический потенциал.

Втермодинамике реальных растворов активность заняла такое же место, какое в термодинамике идеальных растворов отводится концентрации. Активность поэтому иногда называют эффективной или

действующей концентрацией.

При определении активности важное место занимает выбор стандартного состояния компонента, а также выбор концентрационной шкалы, т.е. способа выражения концентрации раствора.

Втермодинамике принята симметричная и несимметричная система стандартного состояния:

1.Если компоненты взаимно растворимы при любых соотношениях, то выбирают симметричную систему, где за стандартное состояние

принимается состояние чистого вещества для каждого компонента раствора и активность в стандартном состоянии принимается равной

58