166136 (740124), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

а три делят пополам углерод-углеродные связи. Все оси симметрии проходят через центр симметрии молекулы бензола. Таким образом, число симметрии наружного вращения молекулы бензола равно 12 ( = 6·2 = 12).

Если часть молекулы способна вращаться относительно остальной ее части, то симметрия вращающейся части вносит дополнительные нефиксированные положения. Это приводит к необходимости введения второго числа симметрии - .

Так, полное число симметрии молекул нормальных алканов равно 18 ( = = 2·9 = 18), где 2 - число симметрии наружного вращения молекулы по оси второго порядка, перпендикулярной основной цепи углерод-углеродных связей, а 9 - произведение чисел симметрии двух концевых метильных групп, каждая из которых имеет ось вращения третьего порядка.

Для молекул разветвленных углеводородов с количеством метильных групп, равным “n”, число симметрии внутреннего вращения составляет , а общее число симметрии будет равно и может принимать весьма большие значения. Например, для неопентана (2,2-диметилпропана) где 12 - число симметрии наружного вращения молекулы, 3 - ось симметрии третьего порядка в метильных группах, 4 - количество метильных групп в молекуле.

При расчете энтропии органических соединений других классов необходимо учитывать возможность заторможенного вращения прочих структурных фрагментов. Например, в молекулах ароматических углеводородов ось симметрии второго порядка имеют незамещенный фенил (C₆H₅ -) и пара-фенилен (-С₆H₄-).

Дать графическую зависимость изотерм и выполнить их анализ. Указать фазовые состояния окиси этилена при рассматриваемых параметрах. Критические температура, давление и ацентрический фактор окиси этилена соответственно равны 469 К, 71 атм и 0,200.

Решение

1. Рассчитываются при интересующих температурах. Поскольку последние попадают в интервал, рассмотренный в примере 2.4, и на каждом из участков возможна линейная интерполяция теплоемкостей окиси этилена, то корректной будет и линейная интерполяция вычисленных в примере 2.4 значений . Таким образом, имеем

= (288,86–274,12)/10062,8+274,12 = 283,38 Дж/(мольК).

Аналогично при температурах 304,85, 422,10 и 492,45 К имеем соответственно 243,52, 262,13 и 272,96 Дж/(мольК).

2. Рассчитываются приведенные температуры:

= 304,85/469 = 0,65; = 422,10/469 =0,90; = 492,45/469 =1,05; = 562,80/469 = 1,20.

3. При полученных приведенных температурах и значениях приведенных давлений вычисляются значения c помощью таблиц Ли-Кеслера и рассчитанных величин .

Для и = 3,55 атм имеем

= 243,52 – ( –ln(1/3,55)+(0,122+0,20,309))8,31441 = 231,5 Дж/(мольК).

Фрагмент результатов расчета приведен в табл. 2.9 и 2.10, где жирным шрифтом выделены сведения, относящиеся к жидкому состоянию окиси этилена.

Рис. 2.2. Зависимость энтропии окиси этилена от давления

4. Зависимость от давления при избранных температурах приведена на рис. 2.2. Характер полученных графических зависимостей различен для изотерм, принадлежащих жидкому и газообразному состояниям вещества. Энтропия жидкости в меньшей степени зависит от давления, чем энтропия газа, что очевидно. Для докритической изотермы резкое изменение энтропии сопряжено с изменением фазового состояния вещества.

Таблица 2.9

	при приведенном давлении,					при приведенном давлении,
	0,010	0,050	0,100	0,200	0,400	0,010	0,050	0,100	0,200	0,400
0,65	0,023	0,122	7,052	6,368	5,694	0,055	0,309	7,832	7,829	7,824
0,90	0,009	0,046	0,094	0,199	0,463	0,013	0,068	0,14	0,301	0,744
1,05	0,006	0,030	0,060	0,124	0,267	0,007	0,034	0,069	0,140	0,292
1,20	0,004	0,021	0,042	0,085	0,177	0,004	0,019	0,037	0,075	0,149

Таблица 2.10

	, Дж/(мольК), при давлении, атм
T, K		0,71		3,55	7,1	14,2	28,4	42,6	56,8	71	85,2	106,5
304,85		246,1		231,5	155,6	155,5	155,3	155,2	155,1	154,9	154,8	154,6
422,10		264,9		251,1	244,8	237,9	229,2	189,4	188,9	188,6	188,2	187,7
492,45		275,7		262,1	256,0	249,6	242,4	237,3	232,8	228,1	222,0	212,4
562,80		286,2		272,6	266,7	260,5	253,8	249,5	246,1	243,1	240,4	236,5

Таким образом, при увеличении давления энтропия веществ, находящихся в газообразном состоянии, уменьшается, поскольку возрастает упорядоченность системы.

Характеристики

Список файлов реферата