И.В. Кудряшов, Г.С. Каретников - Сборник примеров и задач по физической химии, страница 27

6. Определите молярную рефракцию пиррола С»Нз[з[, если показатель преломления 1,5034 и плотность 929 кг/м'. Сравните полученную величину с рассчитанной по правилу аддитивности. 7. Укажите структуру соединения с эмпирической формулой С,Н,О,: О СН,— С вЂ” О-СН,— СН вЂ”.СН, или О О !! 1 СН,— С вЂ” СНз — С вЂ” СНз если при 298 К его показатель преломления 1,4045, а плотность 928 кг/мз.

8. По диэлектрической проницаемости и плотности бензола при температурах 283, 293, 303 и 313 К [М.] определите малярную поляризацию и его электрический момент диполя, 9, Определите объем, который будет занимать 1500 кг амилового спирта (1-пентанола) при 390 К. Плотность и коэффициент объемного расширения возьмите из справочника 1С.Х., т. 1 и 2], 1О. Зависимость объема диэтилового эфира щавелевой кислоты от температуры в диапазоне от 273 до 414 К выражается уравнением )вт=)ввоз[1+1 06031'1О з(Т 273)+1 0983.!О-в(Т 273)в+ +2,6657. !О-в (Т вЂ” 273) з].

151 нтс — си, ! н,с..сн — с, о 'н о о !! ]! СН,— С вЂ” СН,— С вЂ” Снь Определите плотность диэтнлового эфира щавелевой кислоты прн 443 К, если плотность его при 293 К равна 1,0785 !О' кг/м'. 11. Зная поверхностное натяжение и плотность СС14 при температурах 273, 283, 293, 303, 313, 323 и 333 К [М.], покажите, что величина о*/еЯ/г[ не зависит от температуры. Вычислите эту величину.

12. Среди возможных структур соединения с эмпирической формулой С,Н,О, предполагаются следующие: 298 К соответтвенно равны 693,289 и 132, 549 Дж/[моль К). Опреде лите теплоту возгонки нафталина при 340 К и изменение энтропии при этой температуре. 22. На основании данных справочника [М.] определите энергию кристаллической решетки 1, при 298 К.

23. Определите энергию кристаллической решетки дифенила С„НН при 298 К, если теплота образования его в газообразном состоянии 182,09 кжД/моль. Недостающие для расчета данные возьмите из справочника [М.]. 24. Определите энергию кристаллической решетки калия при 298 К. Необходимые данные возьмите из справочников [М.] и [С.Х., т. !]. 25. Определите энергию кристаллической решетки КВг при 298 К, АН~,„,к =- 89, 998 кДж/моль, Необходимые данные возьмите из справочника [М.]. Установите структуру соединения, если при 298 К его поверхностное натяжение 0,0433 Н/м, а плотность 1,1094'.

10' кг,'и', пользуясь таблицей инкриментов парахора, приведенной в приложении. 13. Эмпирическая формула соединения С4Ньй]. Установите структурную формулу соединения, если при 293 К плотность его 969 кг/м', а поверхностное натяжение 37,52 10 ' Н/м. !4*, Выразите уравнением зависимость поверхностного натяжения от температуры на основании справочных данных [М.] о поверхностном натяжении при нескольких температурах.

Выведите уравнение вида о = а -'- [гТ методом наименьших квадратов. !5. Определите изменение энтропии при образовании ! м' поверхности жидкого хлорбензола по данным справочника [М.]. 16. Определите изменение энтальпии при образовании 1 м' поверхности жидкого хлорбензола при 293 К.

Необходимые данные возьмите из справочника [М.]. 17*. Выведите уравнение зависимости текучести 1/т] нитробензола от удельного объема методом наименьших квадратов. Воспользуйтесь данными справочника [М.]. Определите вязкость нитробензола при 373 К. если плотность его при этой температуре 1,!245 1О' кг/м'.

18*. Определите энергию активации вязкого течения бензола на основании справочных данных [М.] о вязкости при нескольких температурах. Выведите уравнение зависимости вязкости бензола от температуры методом наименьших квадратов. 19. Определите теплоту испарения сульфурилхлорида ЯОвС!а при нормальной температуре кипения. Необходимые данные возьмите из справочника [М.]. 20. Выведите уравнение зависимости теплового эффекта испарения Т!С], от температуры, справедливое в диапазоне температур от 298 до 400 К. Зависимостью ЛН от давления можно пренебречь.

Необходимые данные возьмите из справочника [М.]. 21. Теплота образования нафталина в твердом состоянии и в состоянии идеального газа при 298 К соответственно равна 78,073 и 150,959 кДж/моль. Теплоемкости Ср' твердого и газообразного нафталина при 152 МНОГОВАРИАНТНЫЕ ЗАДАЧИ 1. Вычислите электрический момент диполя молекул вещества Л на основании данных о поляризации при бесконечном разведении в не- полярном растворителе при 'нескольких температурах [М.].

Рассчитайте молярную рефракцию по известной плотности и показателю преломления при одной температуре и определите приближенно электрический момент диполя по поляризации при бесконечном разведении н малярной рефракции при одной температуре. № ва. рнанта Вещество А № варнак га ьр вв. рнанта Всогество А Вещество А 2. При 293 К плотность а в4-ного раствора вещества А в растворителе В равна г], показатель преломления раствора и. Вычислите молярную рефракцию вещества А, если при 293 К плотность растворителя В равна г[в, а его показатель преломления пв.

А 4 10-5 кг/и' № варкакта СНвОН НО но 20 3! 30 НС1 НС! Нь50а 0,915 1,157 1,220 1,374 1,407 1,370 !53 СНС! с,н,он СНаСОСНа с,й,ос,н", СеНьВг С Н С1 Сань[ЧОв СНС! с,н,ой !О 11 12 !3 14 15 16 17 СНаОСНь С НьоС йь СайьВг СеНьС! СаНьНОв СНС! С,Н ОН СНьСОСН 18 19 20 ! 22 23 24 25 СаНьОСаНь С,НвВг снс! с,н ю снс1, СвНьОН СНвСОСНв СаНьОСвНь Продолжение таба Продолжение табл.

л. !о-, кг/ма л ьо-в. кг/м' о. !о'. н/м № варвавта Вещество А т, к 1,582 1,406 1,5! 6 1,493 1,406 ГЛАВА Х! ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ Показатель преломлении н плотность растворнтели В л ° ьо кг/м' л,ьо', кг/ма Растворвтеаь В Растворвтеаь В оа Основные уравнении и символы ! К. с. 326 — 340; Г.

т. 1, с. ! 33 — 151~ 1,530 1,461 1,504 1,497 1,505 1,019 0,863 0,885 0,867 0,881 5СХСаНь СаН,еХН с,н, с,н,сн О.сань(снв)ь но СН ОН СьНьОН СНаСООСьНь СН СН СНьОН 1,000 0,805 0,808 0,903 0,807 1,333 1,329 1,364 1,375 1,386 Условия фазового равновесия выражаются равенствами: рь= но (Х1.1) (Х1.2) где роь, рнр — химические потенциалы ь-го компонента в фазах а и р, находящихся в равнов "сии; // и // — фугитивности. а р В гетерогенной системе связь между числом степеней свободы, числом фаз и числом компонентов выражается правилом фаз Гиббса: /=К вЂ” Ф+2, (Х!.3) 3.

Вычислите парахор вещества А, если известны поверхностное натяжение и плотность при температуре Т. Полученную величину сопоставьте с рассчитанной по правилу аддитивности. См. приложение или справочник !М.1, м с т и м Л ьо', кг/мт о №', и/м г, к Вещество А где К вЂ” число компонентов, К = К вЂ” /7; К вЂ” 'число веществ; д— число независимых реакций; Ф вЂ” число фаз; / — вариантность системы (число термодинамических степеней свободы).

Связь между основными термодинамическими параметрами одно- компонентной двухфазной системы, находящейся в состоянии равнове- СНС1 сн,сно С1СН СН ОН СНвСН,ОН СНвСОСН, 27,28 21,2 42,2 22,75 23,7 1,489 0,783 1,213 0,789 0,791 293 293 293 293 293 155 154 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 !7 18 19 20 21 22 23 24 25 40 17 35 24,5 12,5 9 50 44 90 22 29 50 50 45 42 52 25 40 37 66 3,6 44 НС!0 1ЛВг 1!С! ХаС1 Ха,50а Кь50ь 5нС1, СО(ХНь) СьНаВгт СН,СООН СНаСООН СНьСОСН Сс(ьсООй СС1,СООХа 5СХСань 5СХС Нь С,Н„Ь(Н С„Н 50ьН СьНьХНа СаН,СООН с н о, но но но но но но СНаСООСвНь но С,Н,ОН но но СаНь сн но но сн хн о-С,Нь(СНа)ь 5СХСаНь н,о снон с,н,сн, но 1,293 1,129 1,174 1,187 1,116 1,075 1,487 1,121 1,866 1,! 28 1, 038 0,947 0,839 1,255 1,295 1,075 0,968 1,085 1,! 35 0,959 0,856 1,!9! 1,367 1,362 1,414 1,377 1,352 1,345 1,476 1,400 1,503 1,365 1,353 1,434 1,428 1,395 1,397 1,580 1,551 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 СН СООСН сн,сн,сн,он СНвСООСвНь СвНьОСаНь СНвСОС,Нь сн, и-СаН„ н-СьНььОН СаНьВг СаНьС! СаНаХНь с нсн СНаСОСаНь с,й,сн,сн, с,н,х СнвОНСН,ОН СНа(СНа)аСНа с н сн(сн ) (сн ) с — сн(сн )(сн ),сн СаНьСООСН, 24,6 23,78 23,9 16,6 24,6 28,89 18,43 21,6 36,34 33,2 42,9 39,8 38,7 29,2 45,0 46,1 24,95 28,20 31,27 37,3 0,924 0,804 0,901 0,708 0,810 0,879 0,659 0,815 1,508 1,107 1,022 0,885 1,033 0,867 1,095 1,!09 0,779 0,862 0,894 1,088 293 293 293 298 293 293 293 293 283 293 273 288 293 293 293 293 293 293 293 дтпР ЛНФ, д Т )77в После интегрирования уравнения.

(Х1.5) при условии получаем: (Х1. 5) ЛНФ., — — сонэ! Л Нф.п 18 Р= — ' +сопи(, 2 ЗНТ (Х1. 6) 18 Р А — В(Т, !8 — = — ' (Х! .8) Рв 2,3 )7 Т Т, Значение ЛНФ., в уравнениях (Х1.6) и (Х1.8) является средней вели- чиной, справедливой для интервала температур Т, — Т,. Уравнение Трутона (для неполярных веществ) Л Нивп = 88,66, (Х1.

9) 7 и.т.и где Ти., „— нормальная температура кипения при давлении 1,0132х Х10в Па. При равновесии фаз в тройной точке. (Х1.10) где Р' Ф, Р„',Ф вЂ” давление насыщенного пара вещества над жидкой и твердой фазами. В тройной точке теплоты возгонки, плавления и испарения связаны уравнением Л Нвовт=б Нисп+Л Нпи. (Х1.

11) Зависимость теплоты фазового прехода от температуры описывает- ся уравнением д (Л Нф.п) = лсф, =с — са, (Х1.12) дТ где Си и Сз — теплоемкости находящихся в равновесии фаз а и р. В небольшом интервале температур ЛСФ, = сопз(, тогда лн „=л и +лсф, т (Х1. 13) (Х1.

7) 156 сия, выражается уравнением Клапейрона — Клаузиуса. Дифферен- циальные формы уравнения: дР ЛНфи ЙР— Л Нф.п=т — Л К„, (Х1. 4) дт тлк„' " дт где ЬНФ вЂ” теплота фазового перехода в условиях равновесия фаз (испарение, плавление, возгонка, превращение модйфикаций); бР(бТ вЂ” температурный коэффициент давления насыщенного пара; Л)тж — разность молярных объемов фаз, находящихся в равновесии, Для равновесий: твердое вещество иж пар и жидкость иж пар в об- ласти температур, далеких от критической, при условии, что )Гавр —— = РТ(Р, или Л Нт Ф.и=Л Нт,. Ф.и+Л Сф. п (Тв — Тв) ° .