ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.12.2025
Просмотров: 616
Скачиваний: 0
Имеется соотношение PCl2/ P1/2O2 = 4,55 при xKCl=0, т.е. xMgCl2=1 и, следовательно, аMgCl2=1 для равновесия чистого жидкого MgCl2 c газовой фазой. Отсюда найдем константу равновесия
К = 4,55/1= 4,55.
Поскольку константа не зависит от состава раствора, |
активность и |
|||||
коэффициент активности MgCl2 получим из выражений: |
|
|||||
|
|
и |
|
, |
xMgCl2 = 1 xKCl. |
|
Ниже приведены вычисленные значения активности и коэффициента |
||||||
активности MgCl2 |
в расплаве |
MgCl2 - KCl. |
|
|
||
хMgCl2 |
1,00 |
0,75 |
0,667 |
0.510 |
0,333 |
|
аMgCl2 |
1,00 |
0,466 |
0,220 |
0,099 |
0,0103 |
|
MgCl2 |
1,00 |
0,621 |
0,330 |
0,195 |
0,031 |
|
В |
расплаве |
MgCl2 - |
KCl |
MgCl2 < 1 |
,т.е. |
отрицательные |
отклонения от закона Рауля.
Пример II. 5. |
Зависимость |
относительной |
парциальной |
молярной |
||||
энергии Гиббса натрия (относительного химического потенциала |
натрия) |
|||||||
при 748К от состава жидких растворов Na - Pb |
приведена в таблице. |
|||||||
хPb |
0,200 |
0,286 |
0,333 |
0,500 |
0,714 |
|
||
кДж/моль |
-3,98 |
-8,12 |
|
-10,38 |
-19,46 |
-37,25 |
|
|
Определить активность и коэффициент активности натрия в |
||||||||
расплавах Na - Pb. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение: Активность |
и коэффициент активности |
натрия вычисляем |
||||||
из уравнений для относительного химического потенциала натрия: |
|
|||||||
= Na = Na − Na,xо = RT ln aNa. |
|
|
|
|
||||
И уравнений |
аNa = Na x Na; |
|
|
xNa = 1 - xPb. |
|
|||
Отсюда : |
|
|
; |
и |
|
|
, |
|
где R =8,31 Дж/моль К; |
Т=748 К. |
|
|
|
|
|
|
|
Ниже приведены вычисленные значения:
69
хNa |
0,800 |
0,714 |
0,667 |
0,500 |
0,284 |
aNa |
0,527 |
0,271 |
0,188 |
0,044 |
0,0025 |
Na |
0,660 |
0,380 |
0,282 |
0,088 |
0,088 |
Т.к. |
Na 1, |
в системе наблюдаются отрицательные отклонения от |
|||
закона Рауля.
ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Задача II. 1.1. Зависимость давления насыщенного пара Mg от состава системы Mg - Cu при 1000 К приведена в таблице:
хMg |
1,00 |
0,931 |
0,581 |
0,224 |
РMg, Па |
1500 |
1381 |
575 |
40 |
Определить значения активности и коэффициента активности магния и характер отклонений от закона Рауля.
Задача II. 1.2. Чему равна активность воды в растворе, если давление водяного пара над ним при 100оС равно 933 гПа ?
Задача II. 1.3. Зависимость давления насыщенного пара Mg от состава системы Mg - Pb при 1000 К приведена в таблице:
хPb |
0,00 |
0,04 |
0,325 |
0,726 |
РMg, Па |
1500 |
1377 |
422 |
26 |
Определить значения активности и коэффициента активности магния и характер отклонений от закона Рауля.
Задача II. 1.4. При 308 К давление пара ацетона 0,459 . 105 Па, а давление пара хлороформа 0,391.105 Па. Над раствором с концентрацией хлороформа 36 мол.% парциальное давление паров ацетона 0,2677. 105 Па, а хлороформа 0,0964. 105 Па. Определить активность и коэффициент
активности компонентов |
в растворе |
и |
характер отклонений от закона |
|
Рауля. |
|
|
|
|
Задача II. 1.5. |
Давление |
насыщенного |
пара серы над растворами серы в |
|
жидком железе при 1903 К приведено в таблице: |
||||
хS .103 |
10,0 |
6,0 |
3,0 |
1,0 |
70
РS, Па |
12,05 |
|
8,15 |
4,30 |
1,45 |
|
|
Определить значения активности и коэффициента активности |
серы, как |
||||||
растворенного |
вещества, |
и |
характер |
отклонений от |
закона |
Рауля. За |
|
стандартное состояние принять разбавленный |
раствор и найти постоянную |
||||||
Генри. |
|
|
|
|
|
|
|
Задача II. 1.6. |
Вычислить |
коэффициент активности брома в растворе с |
|||||
СCl4 (хCCl4= 0,975) , |
над |
которым |
парциальное |
давление брома |
|||
соответствует 10,27 мм.рт.ст. Давление пара чистого брома при той же температуре 213 мм.рт.ст. За стандартное состояние принимается чистый жидкий бром.
Задача II. 1.7. Если 1,046 г кадмия растворить в 25,23 г ртути, то давление пара образующейся амальгамы при 305,2 К будет составлять 0,92 от давления насыщенного пара чистой ртути. Определить активность и коэффициент активности ртути в амальгаме.
Задача II. 1.8. Зависимость давления насыщенного пара меди от состава системы Fe - Cu при 1823 К приведена в таблице:
хFe |
0,00 |
0,117 |
0,374 |
0,783 |
0,977 |
PCu, Па |
729 |
672 |
634 |
532 |
133 |
Определить значения активности и коэффициента активности меди и характер отклонений от закона Рауля.
Задача II. 1.9. Зависимость давления насыщенного пара чистого цинка от температуры выражается уравнением:
lg PoZn(атм) = 6171/Т + 5,243.
Вычислить активность и коэффициент активности цинка при 973 К, если
известно |
давление |
его насыщенного |
пара в зависимости от состава |
|
сплава: |
|
|
|
|
xZn |
0,748 |
0,495 |
0,484 |
0,231 |
PZn, Па |
628 |
576 |
476 |
254 |
Задача II. 1.10. Давление пара воды при 273 К равно 610,48 н/м2 , а давление пара 10% - ого раствора NaNO3 составляет 589,28 н/м2.
71
Определить активность и химический потенциал смешения воды в указанном растворе.
Задача II. 1.11. В системе этанол - вода (С2Н5ОН - Н2О) с содержанием 44,6 мас.% этанола при 50оС парциальное давление С2Н5ОН равно 141 гПа
и воды 106,6 гПа. Рассчитать активность и коэффициент |
активности |
спирта и воды, если давление паров чистого спирта |
при этой |
температуре равно 295 гПа и воды 123 гПа. |
|
Задача II. 1.12. Давление насыщенного пара серы над растворами Fe - S при 1973К приведено в таблице:
хS |
0,01 |
0,008 |
0,004 |
0,002 |
0,001 |
РS, Па |
17,45 |
15,45 |
8,9 |
4,8 |
2,3 |
Определить значения активности и коэффициента активности серы, как растворенного вещества, и характер отклонений от закона Рауля. За стандартное состояние принять разбавленный раствор и найти постоянную Генри.
Задача II. 1.13. Давление насыщенного пара чистой воды при 293 К составляет 2337,8 Па. Вычислите давление пара воды над раствором 1.10- 2кг хлорида аммония в 1.10-1кг воды и относительный химический потенциал воды в данном растворе, если коэффициент активности воды равен 0,976.
Задача II. |
1.14. Давление |
насыщенных |
паров |
над чистым |
свинцом, |
|
серебром |
и |
раствором Ag - Pb с молярным содержанием Ag |
95% при |
|||
1358 К соответственно равны: РоPb = 5,59.102 Па; |
РоAg = 8,67.10-1 Па; РPb = |
|||||
9,6.101 Па; |
|
РAg = 8,40.10-1 |
Па. Определить |
избыточную энергию Гиббса |
||
образования |
1 моля раствора заданного состава. |
|
|
|||
Задача II. 1.15. При 1250 К давление насыщенного пара серебра над раствором Ag - Au с молярным содержанием 62,0% Ag и над чистым серебром равно соответственно 2,11.10-1 и 4,83.10-1 Па. Определите относительный химический потенциал серебра в растворе.
72