Задачи для самостоятельной работы.

1.Определите число степеней свободы для системы, в которой происходит следующая реакция:

Na₂S0₄ + 2 KCI= K₂S0₄ + 2 NaCl,

в системе присутствуют пары воды и кристаллы КС1.

Ответ: С=2.

2. Вычислите теплоту испарения диэтилового эфира, если при нормальной температуре кипения (307,9 К) d_р/d_т=3,53*10³ Па/К.

Ответ: 2,74* 10⁴ Дж/моль.

3. Найдите молярную теплоту плавления дифениламина, если плавление сопровождается увеличением объема, равным 95,8 см³ /кг.

Изменение температуры плавления при изменении давлении в точке плавления (54°С) равно 0,027 град/Па. Молярная масса дифениламина равна 169,2г/моль.

4. Вычислите теплоту испарения лекарственного вещества в интервале температур 88 - 112 К, если давление при этих температурах 8*10³ и 101* 10³Па.

Ответ: 8,64 кДж/моль.

5. Вычислите молярную теплоту испарения жидкости, если при давлении 760 мм.рт.ст. она кипит при 69°С, а при 571 мм.рт.ст. - при 60 С.

Ответ:________.

6. По приведенной диаграмме:

а) определите состав химического соединения и расставьте фазы на фазовых полях.

б) определите составы и температуры плавления эвтектических сплавов.

в) нарисуйте кривую охлаждения смеси, содержащей 50% В и сделайте вывод о фазовых превращениях, происходящих в системе, укажите их температуры.

г) для сплава состава точки 3 рассчитайте количества равновесных фаз, учитывая, что масса всего сплава равна 1 кг.

д) определите состав жидкой фазы сплава в точке 3.

7. По приведенной диаграмме:

а) расставьте фазы на фазовых полях;

б) из отмеченных на диаграмме точек выберите критическую точку и точку, находящуюся в гомогенной области;

в) определите вариантность системы, в точках (1,4,5).

г) для точки 5 определите общий состав смеси и равновесных фаз, а так же их количество, если масса смеси равна 0,5 кг.

8. Сколько нужно провести экстракций, чтобы извлечь, йод на 99% из 4дм³ водного раствора концентрацией 0,1 г/дм³, если йод экстрагируется порциями сероуглерода по 100 мл. Величина К_д=59.

Ответ: 2 экстракции.

9. Сколько воды потребуется для извлечения уксусной кислоты из 500 мл 0,1М ее раствора в амиловом спирте, если ее концентрация в водном растворе должна быть доведена до 0,05 моль/л? Коэффициент распределения уксусной кислоты между амиловым спиртом и водой равен 0,914.

10. В бензоле пикриновая кислота находится в виде одинарных молекул С₆Н₂(NO₂)₃ОН и не диссоциирует на ионы. Равновесные концентрации С в водном и бензольном слое (моль/л):

Водный слой (с× 103)	2.08	3.27	7.01	10.1
Бензольный слой (с×103)	0.932	2.25.	10.1	19.9

Рассчитать К и показать, что, растворяясь в воде, пикриновая кислота диссоциирует на ионы.

Ответ:

Лабораторная работа 1: построение диаграммы плавкости 2-х компонентной системы с простой эвтектикой.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

• Снять кривые охлаждения чистых компонентов и их смесей.

• По кривым охлаждения построить диаграмму плавкости системы в координатах температура - состав.

НЕОБХОДИМЫЕ РЕАКТИВЫ И ОБОРУДОВАНИЕ.

Изучаемые вещества (по выбору преподавателя), Сухие пробирки, пробки с отверстиями для мешалки и термометра, термометр на 150-200 С. водяная или масляная баня, мешалки.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

В несколько пробирок насыпают чистые вещества и их смеси (число и состав смесей указывается преподавателем). Масса каждой смеси должна быть равна 5 г. Каждую пробирку закрывают пробкой, в отверстия которой вставлен термо­метр со шкалой на 150-200°С и мешалка, затем пробирки по одной помещают в водяную или масляную баню, нагретую до необходимой температуры. После того, как содержимое пробирки расплавится и несколько перегреется, пробирку со смесью переносят в другую, более широкую пробирку (воздушная рубашка), и через каждые 15-30 сек (по секундомеру) записывают показания термометра. Измерение ведут при непрерывном перемешивании охлаждаемого вещества. После появления первых кристаллов перемешивание прекращают.

Для чистых веществ наблюдение за температурой прекращают после темпе­ратурной остановки. Для смесей наблюдение прекращают после отвердевания эвтектики (во всех случаях рекомендуется после застывания всей массы произ­вести отсчет температуры еще 3-4 раза). Результаты измерения температуры записывают в таблицу.

Время от начала опыта, мин	Температура cмеси, 0С
	1	2	3	4	5	6	7

На основании полученных данных строят кривые охлаждения, по которым определяют температуру начала кристаллизации, эвтектическую температуру. Эти результаты вместе с данными о составе, выраженными в весовых процентах записываются в таблицу.

Номер смеси	Состав смеси в %		Температура начала кристаллизации	Температура отвердевания эвтектики,°С
	А	В

По полученным результатам строят диаграмму плоскости в координатах температура - состав.