14. Давление и состав пара над смесью взаимно нерастворимых жидкостей. Перегонка с водяным паром.

Пусть Hg- H₂O – практически нерастворимы др. в др. следовательно каждая жидкость испаряется отдельно при своей Ткип

Р₂ Р_0,2 Р₁ Р_0,1 Р=Р₁+Р₂ Р_0,1+ Р_0,2

S=0 – система нонвариантная => жидкости кипят при Т = const , давление пар постоянного состава.

Перегонка с водяным паром – в качестве одного компонента выступает вода. Тк смеси оказывается меньше температуры кипения чистых веществ.

Смесь с водяным паром кипит при более низкой температуре, чем чистые компоненты, смесь с водяным паром отводится, а в колбе остается чисты компонент.

15.Идеальная растворимость твердых веществ в жидкости (уравнение Шредера). Термический анализ кривые охлаждения.

Растворимость твердого вещ-ва в жидкости- концентрация этого вещества находится в равновесии с кристаллами

Ж(1,2)Тв(2)(одно вещество)

Или тв(1,2)

Вывод растворимость газа в жидкости аналогичен этому X_{s2 –} насыщенность растворенного вещ-ва m_s2 C_s2 растворимости.

Растворимость твердого вещества зависит от: природы растворяемого вещ-ва, природы растворителя, температуры и слабо от давления.

Идеальная логарифмика Шредера

Для идеальных растворов или бесконечно разбавленных

Если дельта Н больше 0 следовательно при увеличении температуры Xs2(растворимость) повысится, если меньше 0 то при увеличении температуры растворимость уменьшится.

Уравнение Шредера можем проинтегрировать:

Если берем определенный интеграл

В зависимости от давления

если больше 0, следовательно при увеличении давления, a_s,2 увеличивается, если меньше 0 то при увеличении давления a_s,2 уменьшается.

Термический анализ - совокупность методов определения температур, при которых происходят процессы, сопровождающиеся либо выделением тепла, либо поглощением. Сущность метода состоит в следующем. Берут вещество или смесь веществ и нагревают выше температуры плавления – получается гомогенная система. В жидкость погружают высокотемпературный термометр (или термопару), нагревание прекращают и через определенные промежутки времени фиксируют температуру. Строят график изменения температуры со временем, называемый кривой охлаждения.

18.Диаграммы растворимости (плавкости) двухкомпонентных систем с неограниченной растворимостью в твердом состоянии.

Химическая кинетика и катализ

1. Скорость реакции. Кинетическое уравнение. Константа скорости реакции, молекулярность и порядок реакции.

Скорость р-ции – изменение кол-ва реаг-щего в-ва во времени. (Скорость р-ции зависит от: - конц-ии реаг. в-в; t-ры; присутствия индикаторов и ингибиторов)

N₂ + 3H₂ →NH₃

(«-» т.к. исх. в-ва, «+» т.к. продукт)

, r – истинная скорость, («-» для исх. в-ва, «+» для продукта)

(V – объем, u - скорость)

По исх. в-ву: - в общем виде

Δt→

Кинетические кривые:

Кинетическое уравнение: (З-н действующих масс (Гульберг-Вааге)) - для простых р-ций.

Пр.р-ции – р-ции, идущие в 1 элементарный акт (1 стадию).

- для сложных, где n₁, n₂ – частный порядок р-ции (порядок реакции = стехиометр. коэфф.)

Σn_i = n – общий порядок р-ции.

Σν_i – молекулярность (число частиц, которые, участвуют в элементарном акте химического взаимодействия).

Формулировка з-на: скорость р-ции в каждый момент времени пропорц-на конц-ции реагирующих в-в.

Случайное совпадение n = Σν_i т.к. в большинстве случаев n ≠ Σν_i

Сложные р-ции характ-ся механизмом процессов, состоящий из неск. элементарных актов.

Лимитирующая стадия – стадия, протекающая с самой медленной скоростью.

Константа скорости: k – скорость реакции при единичных конц-ях реагирующих в-в. k зависит от тех же факторов, что и скорость р-ции, кроме конц-ий реагирующих в-в.

По молекулярности р-ции м.б.: мономолекулярные: А→P ;

бимолекулярные: А+А→P ; А+В→P ;

тримолекулярные: А+А+А→P, А+В+С→P в общем случае: ;

2. Константы скорости реакций первого, второго, третьего порядков, кинетические уравнения для них. Период полупревращения. 1)n=0

Увеличение исх.в-в

Процесс-адсорбция

V=-dc/dt=KC^0=K

Знак «-» т.к.исх.в-во уменьшается.

(от с0 до с)dc=-(от 0 до t)Kdt

c-c0=-kt

Tg=k

K=(c0-c)/t

c=c0/2t(½)=c0/2k

t(½)=f(c0)

2)n=1

AP

Процесс-р-я термического распада

C2H5BrC2H4+Hbr

-Цис в транс

- M+hM*

V=-dc/dt=KC^1

(от с0 до с)dc/c=-(от 0 до t)Kdt

Lnc=lnc0-kt

Tg=k

k=ln(c0/c)/t

t(½)=ln2/k

t(½)f(c0)

3)n=2

a)A+A=P

b)A+B=P

Процесс-в газовой фазе.

2NOCl=2NO+Cl2

-в жидкой фазе

CH3COONa+CH3I=CH3COOCH3+NaI

a)V=-dc/dt=kC^2

(от с0 до с)dc/c^2=-(от 0 до t)Kdt

-1/c+1/c0=-kt

1/c=1/c0+kt

Tg=k

K=(1/c-1/c0)*1/t

t(½)=1/c0k

t(½)=f(c0^-1)

b)C0a=a

C0b=b

Ca=a-x

Cb=b-x

V=-d(a-x)/dt=dx/dt=k(a-x)(b-x)

(от 0 до x)dx/(a-x)(b-x)=(от 0 до t)Kdt

(1/(b-a))(dx/(a-x)-dx/(b-x))=kt

(1/(b-a))(-ln(a-x)+lna+ln((b-x)/b)=kt

K=(1/t(b-a))(ln((b-x)/b)-ln((a-x)/a)

4)n=3

a)3A=P

b)A+B+C=P

V=-dc/dt=kc^2

1/c^2=1/c0^2+2kt

Tg=2k

K=(1/c^2-1/c0^2)*1/2t

5)n=n(n1)

nA=P

V=-dc/dt=kc^n

1/c^(n-1)=(1/c0^(n-1))+(n-1)kt

K=((1/c^(n-1))-(1/c0^(n-1))*(1/(n-1)t)

Tg=(n-1)k

t(½)=(2^(n-1)-1)/(k(n-1)c0^(n-1))