Вопросы и задания к коллоквиуму № 2

1. Какие характеристики имеет химическое равновесие?

2. Дайте определение понятию «константа равновесия». Каким способом выражается константа равновесия в гомогенных и гетерогенных системах? Приведите примеры её выражения.

3. Каким образом может быть рассчитана константа равновесия реакции 2NO + O2 ↔ 2NO2, если известны общее давление и степень диссоциации NO2?

4. Оп ш те вл ян е изменения внешних условий на химическое

химическое сродство». Запишите его математическое выражение.

8.Пр вед те математические уравнения изохоры и изобары химической реакции. Какие зависимости они выражают?

9.Приведите уравнения изо ары в интегральной форме. Какие данные можно получить при решении этого уравнения?

3.ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ И СВОЙСТВА РАСТВОРОВА

3.1. ФазовыеДравновесия

Изучение равновесия в двухкомпонентной системе «жидкость–пар»

Цели работы: изучить равновесие в двухкомпонентной системе «жидкость–пар», построить диаграмму состояния «состав раствора – температура кипения».

Лабораторная работаИ№ 3

Диаграмма равновесия двухкомпонентной системы «жидкость – пар» в координатах «температура – состав» при постоянном давлении может иметь следующий вид (рис. 2).

45

2. Определить температуру кипения системы, содержащей 55% компонента HNO3. Какой состав первого пузырька пара? При какой температуре исчезнет последняя капля жидкости и каков ее состав?

3. Какой состав азеотропного раствора?

4. Определить состав пара, находящегося в равновесии с жидкой

1.Построить график зависимости температуры кипения от состава жидкой х и парообразной у фаз (диаграмма «состав – температура кипения»).

2.Определить температуру кипения системы, содержащей 25% компонента CS2. Какой состав первого пузырька пара? При какой температуре исчезнет последняя капля жидкости и каков ее состав?

3.Каков состав азеотропного раствора?

4.Определить состав пара, находящегося в равновесии с жидкой бинарной системой, кипящей при Т = 317 К.

Лабораторная работаИ№ 4

Термический анализ

Цели работы: построить диаграмму плавкости смеси веществ А и В, определить состав эвтектической смеси.

Термический анализ изучает зависимость температуры кристаллизации или плавления исследуемой системы от ее состава. Результаты термического анализа оформляются в виде диаграммы плавкости в

47

координатах «температура – состав», которая отражает фазовые превращения в гетерогенных системах. Анализ диаграмм плавкости позволяет определить число и химическую природу фаз, границы их существования, характер взаимодействия компонентов, устойчивость образующихся веществ.

«температура – время». Если в системе не происходит никаких фазовых превращен й, температура при охлаждении падает равномерно. Появлен е кр сталлов в расплаве и переход одной кристаллической

температуры замедляется. Таким образом, всякий излом на кривой охлажден я соответствует появлению новой фазы.

модификацпоявлениюв другую сопровождается выделением тепла, падение

смесей разл чных концентраций. Значения величин температуры,

соответствующ х новых фаз (горизонтальные плато),

переносят с кр вых охлаждения на диаграмму плавкости (диаграмму

1. В пронумерованные пробирки помешают чистые вещества А или В, а также их смеси различного состава. Составы смесей:

№ 1 – 100% А + 0% В; № 2 – 85% А + 15% В; № 3 – 70% А + 30% В; № 4 – 60% А + 40% В; № 5 – 50% А + 50% В; № 6 – 35% А + 65% В; № 7 – 25% А + 75% В; № 8 – 10% А + 90% В; № 9 – 0% А + 100% В.

48

2.ПробиркибАзакрывают про ками с термометрами таким образом, чтобы ртутный шарик был помещен в вещество. Пробирки опускают в водяную баню и нагревают до полногоДрасплавления в них вещества.

3.Пробирки вынимают из бани, обтирают досуха и помещают в воздушную рубашку (узкогорлую колбу с фильтровальной бумагой на дне) для их равномерного охлаждения.

4.Ведут наблюдения за охлаждениемИсистемы, записывая температуру расплава в пробирке через каждую минуту (табл. 3.3). Время отсчитывать по секундомеру.

Кристаллизация чистых веществ или эвтектической смеси сопровождается продолжительной температурной остановкой. После того, как все вещество или эвтектическая смесь закристаллизуется, происходит дальнейшее понижение температуры. На кривых охлаждения могут фиксироваться температурные задержки при выпадении первых кристаллов из расплава.

5.По экспериментальным данным построить кривые охлаждения и диаграмму плавкости. Результаты термического анализа занести в табл. 3.4.

6.По диаграмме плавкости вычислить состав эвтектической смеси, то есть процентное содержание в ней веществ А и В.

49

Таблица 3.3

Значения величин температуры расплава смесей при каждом отсчете времени

50