Температуры кипения водных растворов неорганических веществ - солей, оснований в зависимости от концентрации при атмосферном давлении 101,3 кПа. Равна ли температура кипения раствора в колбе показанию раствора
Температура кипения - Справочник химика 21
из "Практикум по органическому синтезу"
Для этого тщательно смешивают равные количества двух веществ. Если температура плавления этой смешанной пробы остается неизменной, то делают заключение об идентичности обоих веществ. Понижение же температуры плавления пробы служит признаком неидентичности этих веществ. Оценка идентичности исследуемого вещества по температуре плавления смешанной пробы является настолько общепринятой, что этот прием часто считают вполне достаточным для вынесения окончательного решения. [c.86] Многие органические вещества плавятся с разложением, которое обнаруживается обычно по окрашиванию расплава или выделению газов. Разложение является химическим процессом и температура, при которой оно происходит, зависит, в первую очередь, от продолжительности и скорости нагревания, а также от плотности набивки вещества в капилляре, от диаметра капилляра и т. п. Нередко в качестве характеристики веществ, которые плавятся с разложением, в справочной литературе приводится величина температуры плавления с дополнением разл. . [c.86] Между температурой плавления вещества и его строением существует зависимость. Так, симметрично построенные молекулы плавятся при более высокой температуре, чем их изомеры. [c.86] Температуру плавления возгоняющихся веществ определяют в капиллярах, заполненных с обоих концов. Наиболее простой прибор для определения температуры плавления изображен на рис. 60. Он состоит из круглодонной колбы, имеющей боковые отверстия для испарения обогревающей жидкости. Капилляр вместе с термометром вставляют в пробирку, вставленную в эту колбу. Шейка колбы должна быть длинной, чтобы предотвратить разбрызгивание жидкости и уменьшить погрешность в показании термометра на выступающий столбик ртути. [c.87] По сравнению с описанным способом гораздо лучше проводить определение температуры плавления в пробирке Тиля (рис. 61), в котором осуществляется более равномерный перенос тепла. [c.87] Температура кипения — это температура, при которой упругость пара жидкости становится равной внешнему давлению. Температура кипения в значительной степени зависит от молекулярного веса вещества, его строения, состава, межмолекулярного взаимодействия и давления. [c.89] Самый простой прибор для определения температуры кипения — это обычный прибор для перегонки, состоящий из круглодонной колбы, термометра, холодильника, алонжа и приемника. В кругло-донную колбу наливают жидкость до Л объема колбы, температуру кипения которой нужно определить. Шарик термометра находится на небольшом расстоянии от поверхности жидкости. Если же определяют температуру кипения раствора, то шарик термометра опускают в жидкость. Чтобы избежать сильного перегрева жидкости, для нагревания при определении температуры кипения применяют соответствующие бани. Разность температур начала и конца кипения для чистых веществ не должна превышать 0,5 град. Кипение жидкости в широком интервале говорит о смеси жидкостей. [c.89] При определении температуры кипения следует помнить о поправке на отклонение от нормального давления. Для многих ве ществ в справочной литературе есть таблицы поправок температур кипения при разных давлениях для приведения их к 760 мм рт. ст. [c.89] Если Же таблиц нет, то можно вычислить поправку иа о гклоиеиие от атмосферного давления. Температура кипения многих веществ При 760 мм рт. ст. изменяется приблизительно на /go с изменением давления на 1 мм рт. ст. [c.90]Вернуться к основной статье
chem21.info
Определение температур кипения растворов - Справочник химика 21
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР КИПЕНИЯ РАСТВОРОВ [c.87]При определении температуры кипения растворов в аппаратах исходят из следующих допущений. Распределение концентраций раствора в выпарном аппарате с интенсивной циркуляцией практически соответствует модели идеального перемешивания. Поэтому концентрацию кипящего раствора принимают равной конечной в данном корпусе и, следовательно, температуру кипения раствора определяют при конечной концентрации. [c.87]
При определении температуры кипения раствора по этому методу необходимо знать температуры кипения раствора прн двух различных давлениях, вследствие чего данный метод не удобен в расчетной практике. [c.194]
Выполнение работы. При определении температуры кипения раствора термометр должен быть помещен в л идкость. Если его поместить в пар, то конденсирующаяся на нем жидкость соответствует чистому растворителю, и отмечаемая температура кипения была бы температурой кипения растворителя. Однако при погружении термометра в жидкость показания его могут быть завышенными из-за перегрева жидкости. [c.53]
Определение температур кипения раствора по корпусам [c.150]
Определение температуры кипения раствора. Температура кипения раствора определяется по формуле [c.122]
Определение температуры кипения растворов. [c.135]
Определение, температуры кипения раствора. [c.142]
Определение температуры кипения раствора при любом рабочем давлении р не вызывает затруднений, для этого следует [c.679]
Термодинамически строгая связь температуры кипения раствора с его составом и свойствами растворителя выражается уравнением (1.85). Однако для практического использования этого уравнения нужно располагать обширной информацией о свойствах растворов и растворителя, получение которой связано с большими трудностями, чем экспериментальное определение температуры кипения раствора. Это относится и к вытекающей из уравнения (I. 85) приближенной формуле (I. 87). [c.371]
Необходимо отметить, что определение температур кипения растворов относится к числу простейших экспериментов. Поэтому приближенными расчетными методами нужно пользоваться лишь для ориентировочных расчетов. Для проектирования и правильной эксплуатации выпарных установок необходимо располагать достоверными экспериментальными данными. [c.372]
Для определения температуры кипения растворов и органических жидкостей можно воспользоваться уравнением Киреева [c.187]Определение температур кипения растворов в корпусах [c.201]
Но к определению температуры кипения растворов можно подойти гораздо проще, а именно, пользуясь правилом Рауля, по которому растворы при всех разрежениях кипят настолько же градусов выше, чем чистая вода, насколько выше они кипят и при атмосферном давлении Так, напри-Г мер, зная, что 20-процентный раствор поваренной соли при атмосфер- [c.364]
I . К определению температуры кипения раствора можно подойти [c.364]
Вычисление растворимости с немощью этого правила совершенно аналогично определению температур кипения растворов при различных давлениях (см. стр. 387), так как оно является общим правилом, выражающим линейное изменение физико-химических величин для подобно протекающих процессов. [c.417]
Но к определению температуры кипения растворов можно подойти гораздо проще, а именно, пользуясь правилом, данным Раулем, по которому растворы при всех разрежениях кипят на столько же градусов выше, чем чистая вода, насколько выше они кипят и при атмосферном давлении. Так, например, зная, что 20%-ный раствор поваренной соли при атмосферном давлении кипит при температуре 105°, температуру кипения его при разрежении в 611 пп рт. ст. находим так по таблицам насыщенного водяного пара имеем температуру кипения воды 60° при давлении 760—611 = 149 мп рт. ст. [c.286]
Определение температуры кипения раствора по зонам. 1-я зона. Температура кипения 84%-НОГО раствора при 0,47 атм [c.427]
| Рис. VI-11. Номограмма для определения температур кипения растворов NaOH, |
| Рис. 14-9. Определение температуры кипения раствора по правилу линейности. |  |
Для определения температур кипения растворов по зонам учтем, что температура плава аммиачной селитры, поступающего для кристаллизации на верх грануляционных башен, должна быть 160— 170° С. Чтобы плав имел эту температуру в выпарпом аппарате, необходимо создать разрежение 550—560 мм рт. ст (рис. 53). [c.442]
При определении температуры кипения раствора растворитель сначала отвесить с точностью до 0,01 г стакане и часть его внести в чистый сухой сосуд 1. Потом внести изнепленную на аналитических весах навеску испытуемого вещества. Смыть венд,ество со стенок [c.54]
Значение криоскопической и эбулиоскопической формул состоит в возможности определения молекулярного веса растворенного вещества по понижению температуры замерзания и повышению температуры кипения раствора. В связи с этим они сыграли значительную роль в развитии химии, способствуя установлению правильных молекулярных и атомных весов. Следует указать на необходимость при определении температуры кипения раствора помещать шарик термометра непосредственно в раствор. При нахождении шарика в паре над раствором термометр будет показывать, как это указал еще Фарадей, температуру кипения растворителя. [c.286]
Для вычисления растворимости негидратируемых минеральных солей в воде при любой температуре может быть применяю правило однозначности физико-химических функций, если известна растворимость соли при двух каких-нибудь температурах. Такие. расчеты аналогичны определению температур кипения растворов при различных давлениях (см стр. 422), так как основой является общее правило, выражающее линейное изменепие физико-химических величин для подобно протекающих процессов. [c.639]
Для определения температуры кипения раствора при давлении, отличном от атмосферного, используют правило Бабо с поправкой Стабникова. По эмпирическому правилу Бабо, отношение давления пара р над раствором к давлению пара воды р° при той же температуре есть величина постоянная, не зависящая для раствора данной концентрации от температуры кипения, т. е. [c.23]
Для определения температуры кипения раствора при повышенном давлении используют правило Бабо с поправкой Стабникова. [c.135]
Для вычисления растворимости негидратируемых минеральных солей в воде при любой температуре, если только известна растворимость их при двух различных температурах, может быть применено правило Дюринга. Применение этого правила для вычисления растворимости совершенно аналогично применению его для определения температур кипения растворов при различных давлениях, как это было рассмотрено выше, так как оно является общим правилом, выражающим линейное изменение физико-химических величин для двух подобно протекающих процессов. [c.590]
Стабников В. Н., Определение температуры кипения растворов на основании закона Бабо Химстрой , 1933, № 3. [c.489]
К определению температуры кипения раствора можно подойти и иначе, используя для этой цели эмпирически установленный закон Бабо, по которому отношение упругости пара pi над раствором купругости пара чистой воды р при той же температуре есть величина постоянная, для данной концентрации не зависящая от температуры кипения, т. е. [c.286]
Определение температуры кипения раствора. Температуру кипения ша. 84%-ного раствора Nh5NO3 при Рабс.=0,21 атм определяем по формуле [c.424]
chem21.info
Температура - кипение - чистая жидкость
Температура - кипение - чистая жидкость
Cтраница 2
Для построения диаграммы температура кипения - состав на оси абсцисс откладывают состав в % ( мол. Каждой температуре ( кроме температур кипения чистых жидкостей) соответствуют две точки, определяющие составы жидкости и равновесного с ней пара. Соединяя соответствующие точки, получают две кривые: кривую жидкости и кривую пара. [17]
Паров наД раствором, равная, по закону Дальтона, сумме парциальных упругостей, будет меняться, в зависимости от относительного содержания жидкостей в растворе, в пределах между величинами упругостей паров обеих жидкостей, взятых отдельно. Температура кипения раствора, зависящая от упругости паров, лежит в пределах между температурами кипения чистых жидкостей. Чем больше в растворе содержится более летучей жидкости, тем ниже температура кипения раствора. Состав смеси паров, в отличие от случая нерастворимых друг в друге жидкостей, по мере испарения раствора постепенно меняется. Дело в том, что выделяющаяся из раствора смесь паров богаче легколетучим продуктом, чем жидкость. [18]
Поэтому следует проверить термометр при нескольких температурах по точке плавления чистых твердых веществ или температуре кипения чистых жидкостей. [19]
Основные типы фазовых диаграмм таких систем суммированы на рис. 5.16. Распространены диаграммы типа Т - х, Р - х, х-у. В такой классификации для типа I ( рис. 5.16) характерно плавное изменение температур кипения растворов в диапазоне между температурами кипения чистых жидкостей, включая системы, подчиняющиеся закону Рауля. В рассматриваемых системах возможно образование азеотропных смесей, для которых характерно равенство состава жидкой и паровой фаз, температур кипения и состава паровой фазы или постоянство диапазона составов. [21]
Хотя температура кипения и менее чувствительна к влиянию примесей, чем температура плавления ( замерзания), ею все же часто пользуются для контроля чистоты вещества. Особенно удобно осуществлять этот контроль при самом процессе очистки жидкостей путем их перегонки ( рис. П-17), так как температура кипения чистой жидкости должна при этом оставаться все время неизменной. Напротив, у загрязненных примесями веществ температура кипения в процессе перегонки обычно изменяется. [22]
Хотя температура кипения и менее чувствительна к влиянию примесей, чем температура плавления ( замерзания), ею все же часто пользуются для контроля чистоты вещества. Особенно удобно осуществлять этот контроль при самом процессе очистки жидкостей путем их перегонки ( рис. 11 - 17), так как температура кипения чистой жидкости должна при этом оставаться все время неизменной. Напротив, у загрязненных примесями веществ температура кипения в процессе перегонки обычно изменяется. [23]
Емкость колбы / должна быть не менее 50 мл. Жидкость, температуру кипения которой нужно определить, наливают в количестве, равном приблизительно V4 объема колбы. При определении температуры кипения чистой жидкости резервуар термометра находится на небольшом расстоянии от поверхности жидкости и не должен касаться ее. Если определяют температуру кипения раствора, то резервуар термометра опускают в жидкость. Образующиеся пары жидкости уходят через изогнутую трубку 3, которую можно соединить с холодильником. [24]
Парциальное давление пара каждой жидкости над смесью из взаимно несмешивающихся жидкостей равно давлению над чистой жидкостью, а общее давление равно их сумме. На рис. 6.18 показана зависимость давления пара индивидуальных жидкостей и общего давления над смесью от температуры. Жидкость закипает, когда давление насыщенного пара над ней сравняется с атмосферным. Температуры кипения чистых жидкостей ( /, t B) и их смеси ( / см) соответствуют точкам пересечения изобары с кривыми давления пара. [25]
Температуру кипения жидкости чаще всего определяют при перегонке ее в-дистилляционном аппарате. Для более точного определения перегонку проводят из небольшой колбы Вюрца, применяя проверенный термометр. Для обеспечения равномерного нагревания жидкости и избежания ее перегревания в колбу опускают запаянные с одного конца капилляры. Нельзя допускать нагревания стенок колбы выше уровня жидкости, так как в противном случае может происходить перегрев паров жидкости и термометр покажет более высокую температуру. При определении температуры кипения чистой жидкости термометр устанавливают так, чтобы шарик термометра находился под поверхностью жидкости. Если определяют температуру кипения раствора, термометр погружают в жидкость. Перегонную колбу нагревают на небольшом пламени или применяя соответствующую баню. Разность температур начала и полного кипения чистого вещества не должна превышать 0 5 С. [27]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Температура кипения раствора - Справочник химика 21
Кажущаяся степень диссоциации соли в 3,2%-ном растворе K I составляет 0,68. Вычислить температуру кипения раствора. [c.104]Температура замерзания и кипения растворов. При растворении В растворителе нелетучего вещества давление пара растворителя над раствором уменьшается, что вызывает повышение температуры кипения раствора и понижение температуры его замерзания (по сравнению с чистым растворителем). [c.131]
Температура кипения раствора, °С [c.303]Найти молекулярную массу растворенного вещества эбулиоско-пическим или криоскопичес нм методом — это значит найти такое количество его (в граммах), которое, будучи растворено в 1000 г растворителя, повысит температуру кипения раствора на величину, равную эбулиоскопической константе растворителя, или соответственно понизит температуру кристаллизации раствора на величину, равную криоскопической константе растворителя. [c.99]
Повышение температуры кипения раствора, А кип [c.118]
Чем объясняется повышение температуры кипения раствора при введении в него небольшого количества нелетучего растворенного вещества Чем объяснить происходящее при этом понижение температуры замерзания раствора [c.151]
По второму закону Коновалова на кривых давления пара или температуры кипения растворов, дающих экстремумы, обе кривые—кривая пара и кривая жидкости—должны касаться в точке экстремума. Соответствующие диаграммы температура кипения— состав имеют вид, показанный на рис. VI, 13 и VI, 14. Эти диаграммы можно представить как бы составленными из двух частей, каждая из которых аналогична диаграмме, показанной на рис. VI, 9. [c.202]Т — температура кипения раствора, °К [c.24]
Разность между температурами кипения раствора и чистого растворителя называют повышением температуры кипения раствора (А/кнп). Разность между температурами замерзания чистого растворителя и раствора называют пони ж е п п е м температуры замерзания раствора (А/зам). Обозначая температуры кипения и замерзания раствора /кип и / м> а те [c.228]
От азеотропической точки, по мере обогащения жидкого раствора компонентом да, ординаты кривых кипения и конденсации системы также возрастают, т. е. обе ветви этих кривых восходят кверху с некоторым переменным разрывом между ними, исчезающим в точке слияния обеих кривых при температуре кипения чистого компонента да. Легко заметить, что роль низкокипящего компонента в интервале составов системы от Уе до 1 играет уже компонент а, так как увеличение его концентрации приводит к понижению равновесной температуры кипения раствора, что эквивалентно повышению суммарного давления паров системы. Поэтому, согласно первому закону Коновалова, содержание компонента а в парах, на интервале составов от уе до 1, будет больше, чем его содержание в равновесной жидкой фазе. [c.37]
В аппаратах с вынесенной зоной кипения как с принудительной, так и с естественной циркуляцией кипение раствора происходит в трубе вскипания, устанавливаемой над греющей камерой. Кипение в греющих трубках предотвращается за счет гидростатического давления столба жидкости в трубе вскипания. В греющих трубках происходит перегрев жидкости по сравнению с температурой кипеиия на верхнем уровне раздела фаз. Поэтому температуру кипения раствора в этих аппаратах также определяют без учета гидростатических температурных потерь Д". Перегрев раствора А пер может быть найден из внутреннего баланса тепла в каждом корпусе. Уравнение теплового баланса для /-го корпуса записывается в следующем виде [c.88]
Рассмотренные закономерноеги для давления насыщенного пара в приложении к разбавленным растворам нелетучих веществ дают возможность вычислить температуру кипения раствора. [c.198]
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР КИПЕНИЯ РАСТВОРОВ [c.87]
При определении температуры кипения растворов в аппаратах исходят из следующих допущений. Распределение концентраций раствора в выпарном аппарате с интенсивной циркуляцией практически соответствует модели идеального перемешивания. Поэтому концентрацию кипящего раствора принимают равной конечной в данном корпусе и, следовательно, температуру кипения раствора определяют при конечной концентрации. [c.87]
Изменение температуры кипения по высоте кипятильных труб происходит вследствие изменения гидростатического давления столба жидкости. Температуру кипения раствора в корпусе принимают соответствующей температуре кипения в среднем слое жидкости. Таким образом, температура кипения раствора в корпусе отличается от температуры греющего пара в последующем корпусе на сумму температурных потерь от температурной (А ), гидростатической (А") и гидродинамической (А ") депрессий. [c.87]
Температуры кипения растворов в корпусах равны (в °С) [c.88]
Вычислить температуру кипения раствора, С0держаще10 100 I- сахара С.-.Н аО,, в 750 г воды. [c.100]
В данной работе следует определить молекулярный вес растворен ного вещества но температурам кипения раствора и растворителя. [c.185]
Температура кипения раствора °С 170,07 146,74 87.43 [c.89]
В явлениях понижения температуры замерзания и повышения температуры кипения раствора нарушение равновесия, вызываемое добавлением молекул растворенного вешества, компенсируется изменением температуры. При наличии осмотического давления равновесие восстанавливается повышением давления, а не изменением температуры. Поскольку раствор является конденсированной фазой со сравнительно малой сжимаемостью, необходимое повышение давления оказывается довольно значительным и его легко измерить. Поэтому осмотическое давление намного чувствительнее к количеству растворенного вешества и им удобнее пользоваться для определения больших молекулярных масс. [c.147]
Жидкость начинает кипеть, когда давление ее насыщенного пара становится равным внешнему давлению. Так как пар раствора нелетучего вещества содержит лишь чистый растворитель, то, в соответстйии с законом Рауля, давление насыщенного пара такого раствора будет всегда меньше давления насыщенного пар а чистого растворителя при той же температуре. На рис. VI, 10 схематически изображены зависимости давления насыщенного пара чистого растворителя АВ) и растворов разной концентрации А В и А В") от температуры. Как видно из рисунка, температура кипения раствора Т, отвечающая точке С пересечения кривой А В с изобарой внешнего давления ро, всегда выше температуры кипения растворителя при том же давлении (точка С). Разность ДТ—Г—Tq, очевидно, тем больше, чем больше мольная доля X растворенного вещества в растворе. Пусть раствор настолько разбавлен, что он подчиняется закону Рауля (предельно разбавленный раствор). Найдем количественную зависимость АТ от концентрации раствора при давлении насыщенного пара раствора, равном постоянному внешнему давлению Pi=p°iX =P — = onst. Логарифмируя и затем дифференцируя это уравнение, получаем (при Рп=1 атм) [c.198]
При расчете температуры кипения в пленочных выпарных аппаратах (тип 3, см. Приложение V.1) гидростатическую депрессию А" не учитывают. Температуру кипения в этих аппаратах находят как среднюю между температурами кипения растворов с начальной и конечной концентрациями при давлении в данном корпусе, полагая, что движение раствора в аппарате соответствует модели полного вытеснения. [c.88]Подобное явление может наблюдаться и у испарителей. Однако в длиннотрубных вертикальных испарителях, обогреваемых конденсирующимся паром и применяемых для концентрирования растворов, температура кипения раствора может в значительной степени меняться по высоте трубок. Эти изменения могут быть вызваны либо повышением точки кипения раствора (например, в сахарном соке более, чем на 10° С) либо воздействием гидростатического давления на точку кипения, которое может быть у вакуумных испарителей очень значительным (например, при рабочем давлении 0,2 ата и длине трубок в вертикальном испарителе, равной 2 м, повышение температуры кипения в нижнем конце трубки по сравнению с температурой кипения вверху трубки для воды составляет 12°С). [c.16]
Одним из видов перегонки является перегонка в равновесии, которая основана на том, что испаряют часть жидкосги, оставляя пар в соприкосновении с жидкой смесью, а затем его конденсируют. Пусть имеется смесь состава (рис. 94), при температуре она закиинт, при этом образуется пар состава Х. Прн отгонке пара, обогащенного более летучим компонентом, жидкость обогащается менее летучим компонентом В. Состав жидкой смеси будет Х1- Температура кипения раствора повысится и пар состава Х2, отвечающего составу раствора будет содержать меньше летучего компонента А, чем первоначальный раствор. Такая перегонка не может полностью разделить смесь. [c.199]
Вывод выражения, описывающего понижение температуры замерзания раствора, аналогичен выводу выражения для повьпнения температуры кипения. В новом положении равновесия влияние разбавления и понижения температуры на способность молекул растворителя переходить в другую фазу должно в точности уравниваться. Результирующее выражение имеет такой же вид, как приведенное выше для повышения температуры кипения раствора [c.143]
Нагрев жидкости и частичное испарение воды в греющей камере приводит к возникновению циркуляции в контуре греющая камера — сепаратор. Образующийся вторичный пар отделяется от жидкости в сепараторе. Жидкость вновь направляется в трубчатку, а пар подается в греющую камеру следующего аппарата. Из последнего корпуса вторичный пар отводится к конденсатору 3. Конденсат отводится насосом 7. Вакуум поддерживается при помощи вакуум-насоса 5. Температура от первого к последнему корпусу постепенно снижается. В первом корпусе температура должна поддерживаться на уровне, соответствующем температуре кипения раствора прп концентрации в первом корпусе. Верхний предел этой температуры часто лимитируется возможностью порчи продукции при повыщении температуры выше заданной. В следующих корпусах температура понижается. Тем1пература в последнем корпусе определяется точкой кипения раствора конечной концентрации. Температура острого пара выбирается в зависимости от температуры раствора в первом корпусе. [c.275]
Температура кипения растворов нелетучих кеществ. Эбуллиоскопия [c.198]
Для расчетов Выпарных установок необходимо иметь данные по таким свойствам растворов, как температура кипеиня (температурная депрессия (Ai), под которой понимают разность между температурой кипения раствора и чистого растворителя при данном давлении, удельная теплоемкость (Ср), кинематическая вязкость (v) и теплопроводность (А,). [c.23]
Температура кипения разбавленного раствора, содержан1,его нелетучее растворенное вещество, выше температуры кипения раствори- [c.182]
Как пройдут кривые зависимости давления иара раствора нелетучего вещества различных концентраций от температуры, если нх наносить на диаграмму состояния чистого растворителя Л ожио лн на этих диаграммах показать, как изменяется температура кипения раствора и температура замерзания его и зависимости от кошгеитрацни раствора [c.194]
Так как величина АГи представляет собой разность температур кипения раствора и растворителя, то ее следует рассчитать по формуле (ХУИ , 15), учтя, что в данном случае Да и Др — величины, практически совпадающие поэтому (ХУ1И, 15) принимает вид [c.456]
Какова температура кипения раствора 3,00 г 1люкозы, 11,20 , в 100 см воды [c.141]
Низшая температура кипения раствора в испарителе t o = /х2 — A in === —20 — (4) = —24 С, тогда при концентрации раствора х,, == 0,995 находим Ро == 0,159 МПа. Давление в абсорбере ниже на величину потерь напора в коммуникациях (АРа -s 0,015 МПа [1 )) Ра == =0,144 МПа. [c.185]
Наносим линии Ро = onst, Р,, = onst и Р == = onst в диаграмме л — i (рис. XI. 10). Определим параметры узловых точек процессов машины. Состояние слабого раствора на выходе из генератора (т. 2) находим графически по высшей температуре кипения раствора в генераторе 4 и давлению Р , зная минимальную разность температур в генераторе А ш = = 7 — 10 °С [1, 21 [c.185]
Физическая и коллоидная химия (1988) -- [ c.177 ]Физическая и коллоидная химия (1988) -- [ c.75 ]
Общая химия в формулах, определениях, схемах (1996) -- [ c.119 ]
Руководство по физической химии (1988) -- [ c.187 ]
Общая химия в формулах, определениях, схемах (0) -- [ c.119 ]
Общая химия в формулах, определениях, схемах (1985) -- [ c.119 ]
Общая химия в формулах, определениях, схемах (0) -- [ c.119 ]
Общая и неорганическая химия (1981) -- [ c.241 ]
Правило фаз Издание 2 (1964) -- [ c.90 ]
Правило фаз Издание 2 (1964) -- [ c.90 ]
Химическая термодинамика Издание 2 (1953) -- [ c.281 ]
chem21.info
1.3 Температуры кипения разбавленных растворов
Понижение давления пара над раствором нелетучих веществ, то есть веществ, имеющих очень низкое давление пара, влечет за собой повышение температуры кипения растворов по сравнению с чистым растворителем.
Зависимости давления насыщенного пара от температуры для растворителя и растворов различной концентрации показаны на рис.2.
Рис. 2. Зависимости давления насыщенного пара от температуры для растворителя и растворов: ОА – для чистого растворителя; О'А' – для раствора меньшей концентрации; О''А'' – для раствора большей концентрации.
Кривая ОА выражает зависимость давления насыщенного пара от температуры над чистым растворителем. В соответствии с уравнением Клаузиуса - Клайперона (2), она имеет логарифмический характер. Для растворов эти кривые (О'А' и О''А''), согласно закону Рауля, будут располагаться ниже, чем аналогичная зависимость для чистого растворителя. Причем, чем выше концентрация растворенного вещества, тем ниже давление пара над раствором, и тем ниже соответствующая кривая Р=ƒ(T).
Жидкость начинает кипеть, когда давление ее насыщенного пара становится равным внешнему давлению. Поэтому, чтобы найти, например, нормальную точку кипения жидкости, надо провести изобару, отвечающую нормальному атмосферному давлению Р0. Точки пересечения изобары с кривыми ОА, О'А' и О''А'' соответствуют температурам кипения растворителя Т0 и растворов различной концентрации (Т1 и Т2).
Из рис. 2 видно, что температура кипения раствора всегда выше температуры кипения растворителя при том же давлении. Причем, повышение температуры кипения ΔТк = Т – Т0 тем больше, чем выше концентрация растворенного вещества: Т2 > Т1 > Т0.
Можно строго вывести количественную зависимость между повышением температуры кипения ΔТк и концентрацией раствора. Эта зависимость имеет вид:
, (11)
где m – моляльность раствора;
Е – эбулиоскопическая константа, постоянная для определенного растворителя.
Формально величина Е равна повышению температуры кипения раствора, содержащего один моль растворенного вещества в 1000 г растворителя. Для Е справедливо следующее выражение:
, (12)
где R – универсальная газовая постоянная;
Тк0 – температура кипения растворителя;
ΔН – удельная теплота испарения растворителя.
Значение Е не зависит от природы растворенного вещества и характерно для данного растворителя. По величине эбулиоскопической константы, зная Тк0, можно рассчитать энтальпию испарения ΔН из уравнения (12). Уравнение (11) дает также возможность вычислить молекулярную массу растворенного вещества, если известно повышение температуры кипения раствора ΔТк определенной весовой концентрации.
Физико-химический метод исследования свойств жидких растворов, основанный на измерении повышения температур кипения раствора, по сравнению с температурой кипения чистого растворителя, называется эбулиоскопическим или эбулиоскопией, а уравнение (11) – уравнением эбулиоскопии.
Для нахождения молекулярной массы растворенного вещества необходимо выразить моляльность в уравнении (11) через навески растворенного вещества g2 и растворителя g1:
, (13)
где М2 – молекулярная масса растворенного вещества.
Тогда для М2 имеем:
. (14)
Если растворенное вещество распадается в растворе на ионы, то число частиц в растворе увеличивается. Поэтому повышение температуры кипения в растворе электролита больше, чем в растворе неэлектролита с той же моляльной концентрацией. По повышению температуры кипения можно судить о степени диссоциации растворенного слабого электролита.
Для разбавленных растворов электролитов уравнение эбулиоскопии (11) примет следующий вид:
, (15)
где i – изотонический коэффициент Вант - Гоффа.
Коэффициент Вант - Гоффа показывает во сколько раз увеличилось число частиц в растворе вследствие диссоциации. Как и в случае криоскопии, он определяется по формуле (8). В соответствии с уравнением (15) эффект повышения температуры кипения должен увеличиться в i раз по сравнению с раствором неэлектролита той же концентрации.
Измерив ΔТк, и, зная моляльную концентрацию растворенного вещества m, можно вычислить коэффициент Вант - Гоффа:
, (16)
а также степень диссоциации α по уравнению (10). Для сильных электролитов в разбавленных растворах можно считать, что степень диссоциации α = 1. Это означает, что число частиц, в соответствии с уравнением (15), увеличивается в ν раз (i = v), и во столько же paз должна увеличиться величина ΔTк. Раствор в этом случае называется идеальным. В действительности, коэффициент Вант - Гоффа всегда меньше, чем v, поскольку между ионами в растворе наблюдаются электростатические взаимодействия. Чем сильнее эти взаимодействия, тем больше отклоняется данный реальный раствор от идеального раствора электролита, и тем меньше изотонический коэффициент i.
studfiles.net
| Температуры кипения водных растворов неорганических веществ - солей, оснований в зависимости от концентрации при атмосферном давлении 101,3 кПа.*
| |||||||||||||||
tehtab.ru
Температуры кипения и отвердевания растворов.
Из первого закона Рауля вытекает, что растворы нелетучих веществ должны кипеть при более высокой температуре и отвердевать при более низкой по сравнению с чистым растворителем.
При нагревании жидкости давление насыщенного пара увеличивается. Жидкость кипит тогда, когда давление насыщенного пара становится равным внешнему давлению.
Температура кипения жидкости – это температура, при которой давление насыщенного пара над жидкостью равно внешнему давлению.
Из-за понижения давления пара раствора последний должен быть нагрет до более высокой температуры, чем растворитель. В этом случае давление пара раствора достигнет внешнего давления и раствор закипит.
Чем выше концентрация раствора, тем выше температура его кипения.
Любое чистое вещество, находящееся в жидком состоянии, характеризуется определённой температурой замерзания, при которой оно полностью отвердевает. Температурой начала кристаллизации раствора называется температура, при которой при охлаждении начинается образование кристаллов. Температуру начала кристаллизации принято называть температурой замерзания в тех случаях, когда эта температура ниже комнатной.
При замерзании давление насыщенного пара над твёрдым веществом и над жидкостью одинаково.
Второй закон Рауля формулируется так:
повышение температуры кипения или понижение температуры отвердевания разбавленных растворов неэлектролитов пропорциональны числу частиц растворённого вещества и не зависят от его природы.
Математически это выражается следующими формулами:
ΔТкип = Еb и ΔТзам = Кb
где Е и К – коэффициенты пропорциональности, соответственно эбуллиоскопическая и криоскопическая константы, зависящие только от природы растворителя, для воды К=1,86, Е=0,516, а b – моляльность раствора. (Напомним, что моляльность раствора – это количество растворённого вещества, приходящееся на 1 кг растворителя.).
Законы Рауля находят важное практическое применение. Одно из них – возможность определять молекулярные массы растворённых веществ.
1. Учитывая определение мольной доли и обозначая через х1 и х2 соответственно число молей растворителя и число молей растворённого вещества можно записать следующее:
Р0 – Р/Р0 = х2 = х2/х1 + х2
Если раствор состоит из g1 граммов растворителя с молярной массой М1 и g2 граммов вещества с молярной массой М2, то получаем
x1 = g1/M1 и х2 = g2/M2
Учитывая полученные формулы, приведённое уравнение принимает вид
Р0 – Р/Р0 = g2/M2/ (g1/M1) + (g2/M2).
Поскольку раствор разбавлен, число молей х2 мало по сравнению с х1. Поэтому можно упростить полученное выражение:
Р0 – Р/Р0 = х2/x1 = g2M2 / g1M1.
Физические константы Р0 и М1 растворителя известны (они приводятся в справочниках), массы g1 и g2 определяются при приготовлении раствора. Чтобы вычислить неизвестную молярную массу М2 какого-либо вещества, остаётся измерить давление пара раствора Р (точнее уменьшение давления пара Р0 – Р).
2. Зная, что моляльным повышением температуры кипения, или эбуллиоскопической константой Е, называется повышение температуры кипения, которое происходит при растворении 1 моля вещества в 1000 г растворителя, можно определять неизвестные молярные массы различных веществ.
Так, например, если известны эбуллиоскопическая константа растворителя и повышение температуры кипения раствора ΔТкип= Т – Т0 (где Т – температура кипения раствора, Т0 – температура кипения растворителя), то можно определить молярную массу М2 растворённого вещества, используя формулу:
ΔТкип= Е ∙ 1000∙g2 / M2∙ g1 или M2 = E ∙ 1000∙g2 / ΔТкип ∙g1
Эбуллиоскопический метод определения молекулярной массы применяется для веществ, которые не могут быть превращены в пар и для которых, следовательно, нельзя использовать метод плотности пара.
3. Зная, что молярным понижением температуры плавления, или криоскопической константой Кзам, называется понижение температуры замерзания раствора, обусловленное 1 молем вещества, растворённого в 1000 г растворителя, можно определять неизвестные молярные массы веществ. Для этого используют следующие формулы:
ΔТзам = Кзам ∙ 1000∙g2 / M2∙g1 или M2 = Kзам ∙ 1000∙g2 / ΔТзам ∙g1
Осмос
Иная картина наблюдается в тех случаях, когда отдельные части системы разделены перегородками, которые пропускают одни компоненты (например, молекулы растворителя) и непроницаемы для других (например, для молекул растворённого вещества). Простыми и давно известными примерами таких перегородок, называемых полупроницаемыми, является кожа, плавательный пузырь рыбы, растительный пергамент, животные и растительные ткани и т.д.
Если сосуд 1, сделанный из пористого материала, способного пропускать только молекулы воды и неспособного пропускать молекулы растворённого вещества, заполнить раствором какого-либо вещества с концентрацией его равной с1 и поместить в сосуд 2, содержащий раствор этого же вещества с меньшей концентрацией с2, то процесс выравнивания концентраций растворов возможен, но механизм процесса будет другим. Молекулы воды будут проходить через полупроницаемую перегородку в сосуд 1, так как концентрация вещества с1 > с2. Этот процесс способствует выравниванию концентраций растворённого вещества в сосудах 1 и 2. Растворитель из разбавленного раствора переходит в концентрированный, который при этом разбавляется. Процесс идёт в сторону выравнивания концентраций.
Самопроизвольный переход воды (растворителя) через полупроницаемую перегородку в раствор называется осмосом.
Иначе говоря, осмос это односторонняя диффузия растворителя через полупроницаемую перегородку в раствор какого-либо вещества. Молекулы растворённого вещества переходить через полупроницаемую перегородку не могут.
studfiles.net
