4. А) 3аданный массовый состав системы 80 кг hno3 и 20 кг h2о пересчитывается на мольный состав. Для этого определим число молей каждого компонента в системе:

Тогда мольные доли компонентов в системе:

,

Заданный массовый состав соответствует 53 мол.% HNO₃ и 47 мол.% H₂О.

б) Так как заданный состав смеси находится слева от азеотропной точки, то выделить ректификацией в чистом виде можно только азотную кислоту. Вся вода (1,11 моль) перейдет в азеотропную смесь с молярным содержанием 61,7 мол% Н₂О. Остальные 38,3 мол.% в азеотропном растворе составит азотная кислота. Рассчитаем количество HNO₃ в азеотропе, если

.

Отсюда: .

Следовательно, в азеотроп перейдет 0,689 моль азотной кислоты, а в чистом виде можно выделить: 1,27 - 0,689 = 0,581 кмоль, или

.

Вариант

Расчетно-графическая работа по физической химии

«Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах»

ЗАДАНИЕ 2

На основании данных о температурах начала и конца равновесной кристаллизации различных по составу сплавов двухкомпонентной системы _______(А)−_______(В), построить диаграмму фазового равновесия (диаграмму плавкости) указанной системы при постоянном давлении р = 1,013 10⁵ Н/м².

Мол.% А
Т начала кристалли- зации
Т конца Кристалли-зации

1. Определите по диаграмме, при какой температуре начнет отвердевать сплав а, содержащий _____ мол.% вещества А? Укажите состав первых выпавших кристаллов. При какой температуре этот сплав отвердеет полностью, и какой состав будет иметь исчезающий раствор? Покажите на диаграмме, как меняется состав твердой и жидкой фаз в процессе кристаллизации.

2. Определите, при какой температуре начнет плавиться сплав b, содержащий ________ мол.% вещества А? Каков состав первых капель расплава? При какой температуре данный сплав расплавится полностью? Определите, как изменяется число термодинамических степеней свободы для сплава b в процессе плавления.

3. Определите число и состав фаз системы, в фигуративной точке d (координаты х_А = _____%, Т = ______). Как соотносятся количества твердой и жидкой фаз в данной системе при равновесии?

4. Считая сплав с, содержащий _______мол.% вещества А, идеальным раствором, определите теплоту плавления компонента А или В, соответственно.

5. Определите активность и коэффициент активности соответствующего компонента сплава а.