- •Учебно-методичесКие указания и контрольные работы
- •240134 Переработка нефти и газа (базовая подготовка спо)
- •Содержание
- •Пояснительная записка.
- •Рабочая программа по физической и коллоидной химии для специальности 240134 Переработка нефти и газа (базовый уровень) Содержание учебной дисциплины:
- •Раздел 1. Физическая химия.
- •Тема 1.1. Молекулярно-кинетическая теория агрегатных состояний вещества.
- •Тема 1.2. Основы химической термодинамики.
- •1.2.1.Первый закон термодинамики. Термохимия.
- •1.2.2. Второй закон термодинамики.
- •1.2.3. Элементы термодинамики пара.
- •Контрольная работа № 1.
- •Тема 1.3. Химическая кинетика.
- •Тема 1.4. Поверхностные явления. Катализ.
- •Тема 1.5. Химическое равновесие.
- •Тема 1.6. Фазовое равновесие.
- •Тема 1.7. Растворы.
- •Контрольная работа № 2. По теме: "Растворы".
- •Тема 1.8. Электрохимия.
- •Раздел 2. Основы коллоидной химии.
- •Тема 2.1. Дисперсные системы.
- •Тема 2.2. Растворы высокомолекулярных соединений (в.М.С.).
- •Раздел 1. Физическая химия.
- •Тема 1.1. Молекулярно-кинетическая теория агрегатных состояний вещества. Газообразное состояние вещества.
- •Жидкое состояние вещества
- •Твёрдое состояние вещества.
- •Плазменное состояние.
- •Примеры решения задач.
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тема 1.2. Основы химической термодинамики.
- •1.2.1. Первый закон термодинамики.
- •1.2.2. Второй закон термодинамики
- •1.2.3. Элементы термодинамики пара.
- •Примеры решения задач по теме: «Основы термодинамики». Пример 1
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Пример 4
- •Пример 5
- •Пример 6
- •Пример 7
- •Пример 8 Определить тепловой эффект реакции образования 200 кг дихлорметана.
- •Пример 9
- •Пример 10
- •Пример 11
- •Пример 12
- •Пример 13
- •Вопросы для самоконтроля по теме «Основы термодинамики»
- •Тема 1.3. Химическая кинетика
- •А продукты
- •Примеры решения задач по теме «Химическая кинетика»
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 1.4. Поверхностные явлении. Катализ
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 1.5. Химическое равновесие.
- •Примеры решения задач.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 1.6. Фазовое равновесие
- •Примеры решения задач.
- •Пример 3
- •Вопросы для самоконтроля.
- •1.7. Растворы.
- •1 Закон Коновалова:
- •2 Закон Коновалова:
- •Примеры решения задач.
- •Пример 8
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 1.8. Электрохимия.
- •Примеры решения задач. Пример 1
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 2. Основы коллоидной химии.
- •Тема 2.1. Дисперсные системы.
- •Тема 2.2. Растворы высокомолекулярных соединений (в.С.М.)
- •Вопросы для самоконтроля по разделу 2. Коллоидная химия.
- •Методические указания к контрольным работам по дисциплине физическая и коллоидная химия.
- •Задания для контрольных работ Контрольная работа №1 Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •Вариант № 6
- •Вариант № 7
- •Вариант № 8
- •Задача 4
- •Не происходит, а при высоких температурах эта реакция идёт самопроизвольно. Определить температуру, выше которой эта реакция может быть использована в химической технологии Задача 5
- •Вариант № 9
- •Вариант № 10
- •Приложения
- •Термическая характеристика некоторых типов внутримолекулярной связи (к формуле Коновалова)
- •Средние ионные коэффициенты активности сильных электролитов в водных растворах при 25 ºС
- •Нормальные электродные потенциалы при 25 ºС
- •Литература.
Пример 8
Бромбензол от высококипящих примесей очищают перегонкой с водяным паром. Рассчитать расходный коэффициент водяного пара, если при температуре перегонки равной 94С, давление паров воды рано 620 мм.рт.ст., а давление бромбензола 110 мм.рт.ст.
Х - ? |
Cu |
В данной задаче используется формула расходного коэффициента
|
tп = 94С Pв = 620 мм.рт.ст. Рб = 110 мм.рт.ст. |
367 К 82659,87 Па 14665,46 Па
|
МВ = 1810-3 кг/моль
М(С6Н5Br) = 15710-3 кг/моль
Х = 82659,871810-3/(14665,4615710-3) = 0,65
То есть на 1 кг бромбензола берётся 0,65 кг воды для очистки от высококипящих жидкостей.
Пример 9
Определить какое максимальное количество I2 можно извлечь из 10 м3 минеральной воды, если концентрация йода в ней равна 3 10-3 моль/л, экстрагент хлороформ, объёмом 0,1 м3. Коэффициент распределения равен 0,0075. При одноступенчатой и четырёхступенчатой экстракции.
|
CИ
3 моль/м3 |
Данная задача на процесс экстракции, расчёты проводят по формуле:
|
Решение:
Находим g0 – масса экстрагируемого вещества (I2) в исходном растворе.
g0 = M; С = /V0; = СV0 ; g0 = С V0M
g0 = 3 10 254 10-3 = 7,62 кг
Находим g1 – масса I2 в рафинате g1 = 7,620,007510/(0,1 + 0,007510) = 3,26 кг
Находим g0 – g1 – массу I2, которое можно извлечь при 1-ступенчатой экстракции
g0 – g1 = 7,62 – 3,26 = 4,36 (кг)
При 4-х ступенчатой экстракции в каждой ступени используется объём экстрагента = VЭ = 0,025м3
g0 – g4 = 7,62 – 2,41 = 5,21 (кг), то есть при 4-х ступенчатой экстракции извлекают большее количество I2, чем при 1-ступенчатой.
Пример 10
Коэффициент распределения янтарной кислоты между водой и эфиром равен 6. Концентрация янтарной кислоты в воде равна 48 моль/м3. Определить концентрацию янтарной кислоты в эфире.
СЭФ - ? |
Используем закон распределения Нернста К = С1/С2 Для данной задачи К = СВ /СЭФ ; СЭФ = СВ/К СЭФ = 48/6 = 8 моль/м3 |
К = 6 СВ = 48 моль/м3 |
Пример 11
Коэффициент растворимости ацетилена в воде при 30С равен 0,93. Вычислить коэффициент абсорбции.
- ? |
S/ = T/T0 = ST0/T = 0,93273/303 = 0,84. |
S = 0,93 T = 303 K T0 = 273 K
|
