И.Т. Гороновский, Ю.П. Назаренко, Е.Ф. Некряч - Краткий справочник по химии (1134451), страница 70
Текст из файла (страница 70)
ствующих плоскостям объемной модели), н поэтому точкам, лежащим на них, соответствует равновесие двух фаэ: вода — пар (АВ), вода— ле (А0), лед — пар (АС). Как уже отмечалось, дли характеристики таких систем достаточно указать лишь температуру или давл лед в енке, тан как онн имеют только одну степень свободы, Линия АВ представляет собой равновесную кривую испарения, оиа ограничена тройной точкой (А) н точкой критической темпера- туры (В). На этой линии лежит также вторая реперная точка сто- градусной шкалы температур 373,15 К, отвечающая температуре кипе- ния воды при давлении 101325 Па (760 мм рт.
ст.). Прн давлениях и температурах, соответствующих точкам выше кривой АВ, вода полн стью испаряется. Пунктирная линия, которан служит продол- жением кривой АВ, представляет собой кривую давления пара перо пе е- охлажденной водй. Чистая вода легко переохлаждается и перегрева- ется; при атмосферном давлении достигнуты температуры -33 и +200 'С. Линия АС является кривой возгонки льда, выше нее находится область льда. ниже расположена область пауа.
Теоретически эта ли- ния продолжаетсн до абсолютного нуля. В связи с тем, что вода — ве- щество несколько необычное и при замерзании расширнется, линия плавления АО отклонена от вертикали влево, та есть увеличение внешнего даилення вызывает сдвиг равновесной системы в направлении жидкой фазы, и температура замерзания понижается. При давлениях выше 200 М Па наблюдается полиморфизм льда (рис 7,6) . Обнаружено семь его различных кристаллических модификаций (существованяе льда ! Ч не подтверждено).
Каждая нз ннх, за исключением обычного льда 1, имеет плотность больше, чем у воды. В связи с этим кривые плавления льда П1, Ч, Ч1 на рнс. 7,6 наклонены вправо от вертикали, как это видно из плоскостной диаграммы фазового состояния воды и льда при давле- ниях до 1000 МПа (лед УП образуется при давлениях свыше 2000 МПа). Теории структуры воды, на основании которых построены схемы иа рис. 8, изложены в п.
8.17.3. т,'С р, МПа Система — гг,о — 34',7 — 17,'Π— 24,3 +О,!6 +81,6 Вода — лед 1 — лед 1П Лед 1 — лед П вЂ” лед ГП Вода — лед П[ — лед Ч Лед П вЂ” лед П! — лед 1/ Вада — лед У вЂ” лед У! Вода — лед У! — лед ЧП 207 2!3 346,5 344,5 626 2199 6.3.4. ааед ! Единицы измерення Значение Параметр т" ~-~-Дг 1' ) ),'3 У Плотность ('С, !О!325 Па) Параметр решетки кг/дмз нм 916,8 а = 0,4535, с=07!4 9486,3 слоооо оооо мообохое а)я!и бородине сбяаи МПа Рнс.
8. Тетраэдрнческое раслааоже. нне молекул воды (а) н основные схемы структуры воды (6): у — «рясталяичесиая решетка льав; у нельаенвачбная иристзлличесиая решеш яа;  — разрушенная или нсавжееввя решетка льда 1; В бесиоряаочно са» ванные молеиулы вбды; Б — отдельные ° юлеиулы «ваы. МПа-1 12 ° !О в 3!60 79 м/с Ф/м кДж/кг кДж/кг кДж/(кг ° К) Вт/(м ° К) См/м К 1 к' 332,4 2834 2,039 -2,34 0,4 ° 10 те 12 ° 10~ 5,27 ° !О а лел и рп о о! оп Пвказатеиь 6,012 кДж/моль кДж/моль В.2.2. айнзнко-химические характеристики кристаллических модификаций льда Относительная плотность 0,92 1,12 1,03 1,09 1,!3 1,5 Относительный малярный объем 1,096 0,89 0,97 0,92 0,88 0,67 8.2.3.
Тройные точки веды и модификаций льда Е.З. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ ВОДЫ В ТРЕХ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЯХ Модуль упругостн Юнга ( †10 'С, 10!235 Па) Иаотермнческая сжнмаемость (О 'С, 30 Па) Скорость распространенна звука Диэлектрическая проницаемость ( †! 'С, 10!325 Па, 3000 Гц) Удельные величины прн нормальных Головнях теплота плавления теплота сублимации (О'С) теплоемкость теплопроводность электрическая проводимость (О 'С) козффнцнент объемного расширения коэффициент линейного расширения Термодинамические велнчнны витальная (О'С, !01325 Па) теплота плавления (101325 Па) 0.3.2. Вода — жидкость ! Ндвввцы в»маревна Зввчвпвв Пврвмвтр 40 БО 73,1 68,9 'С 'С О С 0,00 ПЮ,ОО 3,98 200 364 346 $0 1 70 80 90 100 63,5 60,5 57,8 55,1 1, ОС 60 а 66,5 'С МПа кг/и' и/с 374,15 22,143 325 ! 496,3 1,% 0,516 4,$87 0 599 0,645 4,4 ° $0-1е кДж/(кг К) Вт/(м ° К) Вт/(м ° К) См/м 79 0,23 36 0,60 80 0,065 78 017 64 0,47 44 0,% 35 $0 74 0,09 48 0,36 51 0,62 68 0,06 60 .
0,05 10 3 ° 10» 9,5. )ов 20 1 . 1Ов 1 ° 10 3 ° 10' Ю ° 10» !9 10в 24 ° 10» 40 3 ° 10» 9,5 ° !Ов 24 ° 1Оа 60 3 '1Ов 80 3 ° 1Ов 3,3 0,003 )Кнд- 75,0 ° ° кое 25 1,2 б 2,4 4 1,5 3 0,2 З,ЗЗ 3.82 14,6 72,4 79 0,3 30 0,9 27 1,0 24 10» О 1 !ОО 5 ° )ОО 1 ° $01 1 ° 10в 1 10» 1 ° 10в 1 ° 10» 1. Юв 1 . 10» 3 ° 10» 95 . !Ов 24 ° 10в Твер- — 15 дое — 5 кДж/моль 241,989 188,846 228,750 Дждмоль К) кДж/моль — 70 — 50 — 30 — 1О -3 Жнд- 3 кое Дж/(моль ° К) 76,07 кДж/моль кДж/ Дж/моль — 916,5 — 493,2 — 57150 ! Ндвввцм в»мврвввв Значение Параметр ма/кг мПа с см'/с Ф/и м/с 1,7296 0,0124 0,380 1,00705 405 х - ю-, см/ц льда прв о*С Вт/(м К) кДж/(кг .
К) 0,0231 2,039 1,32 кДж/моль кД 242,49 44,041 бэба Температура замерзания (101325 Па) кипения (101325 Па) максимальной плотности Критические константы температура давление плотность Скорость распространения звука (25 'С) Криоскопическая константа Эбулноскопнческая константа Удельные величины при !О!325 Па теплсемкость (15 'С) теплопроводность (О 'С) » (45 'С) электрическая проводймость (18 'С) Термодинамические величины энтальпия ( — Д//, гаэ, !01325 Па, 25 'С) знтропия (3, газ, !01325 Па, 25 'С) свободная анергия ( †, газ !О!325 Па) теплоемкость (25 'С) энергия диссоциации Н О-ОН+О+ Н Н,<) НО+ ОН- теплота электролитнческой диссоциацни[20 'С) 0.3.3. Водяной пар)100'С, 101323 Па) Удельный объем Вязкость Коэффициент диффузии в воздухе Диэлектрическая проницаемость (!45 'С) Скорость распространения звука Удельные величины теплопроводность теплоемкость ср/с„ (15 'С) Термодинамические величины энтальпия теплота испарения Ка.
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЛСТВА ВОДЫ 0.4.!. Диэлектрическая проницаемость воды а )дпя очень большим длин волн! 1, 'С 0 1О 15 20 25 30 а 88,3 84,3 82,3 81,8 7Д3 76,7 0.4.2. Диэлектрические свойства воды прн равным частотам П р и и я т ы е о б о з н а ч е н я я: / — частота, е — диалектрнчесцвя проннцаемоствь 18 б — тангенс угла потерь. Сеато" 1 С 1 Гц в )я а Отц 1 С 1 Гц в )в З йвк ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ВОДЫ Показателем чистоты воды обычно служит ее электрическая проводнмост)м воДа — слабый амфолит и при ее диссоциация образуется некотоРое количество ионов НО и ОН с активностЯми акв и аои 0.3.1. Удельная электрическая проводимость [у) особо чистой воды )вода Кольрауяаа) вОды прв 1.
С з ! 2 ) 4 ( 10 ~ 1а ~ 26 ) за 0,4 1,58 1,80 2,12 2,85 4,41 6,2 18,9 П р н м е ч а н в е. В системе СГС удельная электрическая проводимость воды равна целому числу, умноженному на 1О з Ом 1 ° см ' 0.5.2. Удельная электрическая проводимость лабораторном воды При контакте с воздухом электрическая проводимость воды повыша ется в результате растворения С02: обычная лабораторная дистиллйрованизя вода, дважды перегианная, имеет электрическую проводи кость около 1 ° 10 з — 4 ° 10 а Смlм (! ° !О 0 — 4 ° !О е Ом ' см '). й.й. ИОННОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ ВОДЫ 0.6.1. Ионное произведение воды при температураи 0 — 200 'С Ки =пн-понгде и»», ао»» — активность водородного и гидроксильного ионов.
В чистой воде )т "в = н+= он-= !О ВодоРодный показатель РН = — 18он+. (, 'С К»у ° (О" )ГКШ = аит (, 'С К»т ° !Оы Гл ! Ктт аН+ 0 011 5 0,17 10 0,30 15 0,46 16 0,50 17 0,55 18 0,60 19 0,65 20 0,69 21 0,76. 22 0,81 23 0,87 24 0,93 25 1,00 033 1Π— т 40 О 42 О! — ?зз 0,54 = 1О О,бз = 10 — т»т 0,71 = 10 074 =10 т,»з 0,74 ~ 10 0,80 =!О 0,83 = 10 О,В? = !О 089=!О тоз 0,93 = 10 0,96 =!0 т,от 1 00 10 — 7,00 1,48 35 2,09 40 2,95 50 5,50 60 9,55 70 158 80 25,1 90 380 100 55 О 120 125 140 180 160 250 РЗО 320 200 400 ! 20 10 — 0,02 1,45 = 10 1,70 = 10 2,34=10 Оаз 3,09 10 ОЛ» 398 10-0,40 5.О! = !О-' " 6 17 10-0.2» 741 10 — 013 10-0,00 !3,4= (Π— '" !5,8= !О-здэ !7,8= !Π— згз 200=!О 0.6.2.
Пересчет водородного показателя !рН! на активность ионов водорода ант и обратно Вычисление пн+ по известному рН производят следующим образом: находят в первом вертикальном столбце первый знак мантиссы рН, а по горизонтали — второй знак втой мантиссы. В точке пересечения линий получают значения пне, которые надо еще умножить на 1О в степени, равной характеристике РН, взятой с отрицательным знаком.
Например, рН = 7,25; ант —— 0,562 ° !О '. Вычисление рН по известной величине ане осуществляется следующим образом: выражают величину ане так, чтобы оиа изображалась числом, начинающимся с нуля и умноженным на 10 в некоторой отрицательной степени. Затем зто число (нлн близкое к нему) находит в таблице н, двигаясь от него влево и вверх, получают два знака после запятой в числе рН. Характеристика рН будет равна той степени, в которую возведено 10 в пересчитанном числе пн+, но с положительным знаком. Например, а»»4 3,47 ° 1О т = 0,347 1О ', рН = 6,46. Таблицу можно использовать для пересчета показателей произведения растворимости рПР на произведение растворимости ПР, показателей константы рК ва константы К и в'других аналогичных случаях.
"н+ Сотые доли рн ,00 .0(,02 .02,04,05,00,07,00,00 В.7. СЖИМАЕМОСТЬ ВОДЫ 0.7.1. Изменение объема воды при повынзеним давления Температура»„, ('С), при которой вода имеет максимальную плотность (р) при различйых давлениях р (МПа), определяется по формуле (л» = 3,93 — 0,0169 (р — 1). бе? ,0 (,ООО 0,977 ,! 0,794 0,766 ,2 0,63! 0,617 ,3 0,501 0,490 ,4 0,398 0,389 ,5 0,3! 6 0,309 ,6 0,251 0,245 7 0200 0195 8 0 158 0 155' ,9 0,126 О,! 23 0,955 0,933 0,759 0,741 0,603 0,589 0,479 0,468 0,380 0,372 0,302 0,295 0,240 0,234 0,191 0,186 0,151 0,148 0,120 О,!17 0,912 0,89! О,?25 0,708 0,575 0,562 0,475 0,447 0,363 0,355 0,288 0,282 0,229 0,224 О,!82 О,!78 0.145 0,141 О,!15 О,!12 0,871 0,85! 0,692 0,676 0550 0537 0,437 0,427 0,347 0,339 0,275 0,269 0,219 0,214 0!74 О 170 0,138 0,135 0,110 0,107 0,832 0,813 0,661 0,646 0,525 0,513 0,417 0,40? 0,331 0,324 0,263 0,257 0,209 О,Ю4 0,166 0,162 0,132 0,129 0,105 0,102 8.8, ВЯЗНОС?Ь ВОДЫ Относительное изменение р при З, 'С р, МПа 8.8.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
