ЗАДАЧИ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

При температуре Т давление пара раствора концентрации с, % неизвестного нелетучего вещества в жидком растворителе равно Р Па; плотность этого раствора d. Зависимость давления насыщенного пара от температуры над жидким и твердым чистым растворителем приведена в таблице 1 (приложение):
1) вычислите молекулярную массу растворенного вещества;
2) определите молярную и моляльную концентрации раствора;
3) вычислите осмотическое давление раствора;
4) постройте кривую Р - f (Т) для данного раствора и растворителя;
5) определите графически температуру, при которой давление пара над чистым растворителем будет равно Р Па;
6) определите графически повышение температуры кипения при давлении Р раствора данной концентрации с;
7) вычислите эбуллиоскопическую постоянную всеми возможными способами и сравните эти величины между собой при нормальной температуре кипения (Т н.т.к.)
8) определите понижение температуры замерзания
9) вычислите криоскопическую постоянную

На основании данных о температурах начала кристаллизации двухкомпонентной системы:
1) постройте диаграмму фазового состояния (диаграмму плавкости) системы А - В;
2) обозначьте точками: I - жидкий расплав, содержащий а % вещества А при температуре Т1; II - расплав, содержащий а % вещества А, находящийся в равновесии с кристаллами химического соединения; III - систему, состоящую из твердого вещества А, находящегося в равновесии с расплавом, содержащим b % вещества А; IV - равновесие фаз одинакового состава; V - равновесие трех фаз;
3) определите состав устойчивого химического соединения;
4) определите качественный и количественный состав эвтектик;
5) вычертите все типы кривых охлаждения, возможные для данной системы, укажите, каким составам на диаграмме плавкости эти кривые соответствуют;
6) в каком фазовом состоянии находятся системы, содержащие с, d, е % вещества А при температуре Т1? Что произойдет с этими системами, если их охладить до температуры Т2?
7) определите число фаз и число условных термодинамических степеней свободы системы при эвтектической температуре и молярном содержании компонента А 95 и 5%;
8) при какой температуре начнет отвердевать расплав, содержащий с % вещества А? При какой температуре он отвердеет полностью? Каков состав первых кристаллов?
9) при какой температуре начнет плавиться система, содержащая d % вещества А? При какой температуре она расплавится полностью? Каков состав первых капель расплава?
10) вычислите теплоты плавления веществ А и В;
11) какой компонент и в каком количестве выкристаллизуется из системы, если 2 кг расплава, содержащего а % вещества А, охладить от Т1 до Т2?

Дана зависимость составов жидкой фазы и находящегося с ней в равновесии пара от температуры для двухкомпонентной жидкой системы А - В при постоянном давлении. Молярный состав жидкой фазы х и насыщенного пара у выражен в процентах вещества А. По приведенным данным:

1. постройте график зависимости состава пара от состава жидкости при постоянном давлении;
2. постойте диаграмму кипения системы А - В;
3. определите температуру кипения системы с молярным содержанием а% вещества А; каков состав первого пузырька пара над этой системой; при какой температуре закончится кипение системы; каков состав последней капли жидкой фазы?
4. определите состав пара, находящегося в равновесии с жидкой фазой, кипящей при температуре Т1;
5. при помощи какого эксперимента можно установить состав жидкой бинарной системы, если она начинает кипеть при температуре Т1 при наличии диаграммы кипения системы?
6. какой компонент и в каком количестве может быть выделен из системы, состоящей из b кг вещества А и с кг вещества В?
7. какого компонента и какое количество надо добавить к указанной в п.6 смеси, чтобы получилась азеотропная система?
8. какое количество вещества А будет в парах и в жидкой фазе, если 2 кг смеси с молярным, содержанием а% вещества А нагреть до температуры Т1?
9. определите вариантность системы в азеотропной точке.

Дана зависимость составов жидкой фазы и находящегося с ней в равновесии пара от температуры для двухкомпонентной жидкой системы А - В при постоянном давлении. Молярный состав жидкой фазы х и насыщенного пара у выражен в процентах вещества А. По приведенным данным:

1. постройте график зависимости состава пара от состава жидкости при постоянном давлении;
2. постойте диаграмму кипения системы А - В;
3. определите температуру кипения системы с молярным содержанием а% вещества А; каков состав первого пузырька пара над этой системой; при какой температуре закончится кипение системы; каков состав последней капли жидкой фазы?
4. определите состав пара, находящегося в равновесии с жидкой фазой, кипящей при температуре Т1;
5. при помощи какого эксперимента можно установить состав жидкой бинарной системы, если она начинает кипеть при температуре Т1 при наличии диаграммы кипения системы?
6. какой компонент и в каком количестве может быть выделен из системы, состоящей из b кг вещества А и с кг вещества В?
7. какого компонента и какое количество надо добавить к указанной в п.6 смеси, чтобы получилась азеотропная система?
8. какое количество вещества А будет в парах и в жидкой фазе, если 2 кг смеси с молярным, содержанием а% вещества А нагреть до температуры Т1?
9. определите вариантность системы в азеотропной точке.

По зависимости давления насыщенного пара от температуры и плотности данного вещества А (dтв и dж в кг/м3) в тройной точке (тр.т.):
1) построить график зависимости lgP от 1/Т;
2) определить по графику координаты тройной точки;
3) рассчитать среднюю теплоту испарения и возгонки;
4) построить график зависимости давления насыщенного пара от температуры;
5) определить теплоту плавления вещества при температуре тройной точки;
6) вычислите dТ/dp для процесса плавления при температуре тройной точки;
7) вычислите температуру плавления вещества при давлении p, Па;
8) вычислить изменение энтропии, энергии Гиббса и Гельмгольца, энтальпии и внутренней энергии для процесса возгонки 1 моль вещества в тройной точке;
9) определить число термодинамических степеней свободы при следующих значениях температуры и давления:
а) Ттр.т , pтр.т;
б) Тнтк, p= 1,013 х 105 Па;
в) Тнтк, pтр.т

При температуре Т давление пара раствора концентрации с, % неизвестного нелетучего вещества в жидком растворителе равно Р Па; плотность этого раствора d. Зависимость давления насыщенного пара от температуры над жидким и твердым чистым растворителем приведена в таблице 1 (приложение):
1) вычислите молекулярную массу растворенного вещества;
2) определите молярную и моляльную концентрации раствора;
3) вычислите осмотическое давление раствора;
4) постройте кривую Р - f (Т) для данного раствора и растворителя;
5) определите графически температуру, при которой давление пара над чистым растворителем будет равно Р Па;
6) определите графически повышение температуры кипения при давлении Р раствора данной концентрации с;
7) вычислите эбуллиоскопическую постоянную всеми возможными способами и сравните эти величины между собой при нормальной температуре кипения (Т н.т.к.)
8) определите понижение температуры замерзания
9) вычислите криоскопическую постоянную

На основании температур начала кристаллизации двухкомпонентной системы:

1. постройте диаграмму фазового состояния (диаграмму плавкости) системы А -В;
2. обозначьте точками: I-жидкий расплав, содержащий а % вещества А при температуре T1; II - расплав, содержащий а % вещества А, находящийся в равновесии с кристаллами химического соединения; III - систему, состоящую из твердого вещества А, находящегося в равновесии с расплавом, содержащим b % вещества А; IV - равновесие фаз одинакового состава; V - равновесие трех фаз;
3. определите состав устойчивого химического соединения;
4. определите качественный и количественный составы эвтектик;
5. вычертите все типы кривых охлаждения, возможные для данной системы, укажите, каким составам на диаграмме плавкости эти кривые соответствуют;
6. в каком фазовом состоянии находятся системы, содержащие с, d, e % вещества А при температуре T1? Что произойдет с этими системами, если их охладить до температуры T2?
7. определите число фаз и число условных термодинамических степеней свободы системы при эвтектической температуре и молярной доле компонента А 95 и 5 %;
8. при какой температуре начнет отвердевать расплав, содержащий с % вещества А? При какой температуре он отвердеет полностью? Каков состав первых кристаллов?
9. при какой температуре начнет плавиться система, содержащая d % вещества А? При какой температуре она расплавится полностью? Каков состав первых капель расплава?
10. вычислите теплоты плавления веществ А и В;
11. какой компонент и сколько его выкристаллизуется из системы, если 2 кг расплава, содержащего а % вещества А, охладить от Т1 до Т2?

Раствор веществ A и B данной концентрации; плотность этого раствора при температуре T равна d:
1) определите молярную концентрацию - число молей растворенного вещества в 1 л раствора;
2) определите молярную концентрацию - число молей растворенного вещества на 1 кг растворителя;
3) рассчитайте молярную долю вещества A в процентах;
4) определите число молей растворителя, приходящегося на 1 моль растворенного вещества

При температуре Т давление пара раствора концентрации с неизвестного нелетучего вещества в жидком растворителе равно Р Па; плотность этого раствора d.
Зависимость давления насыщенного пара от температуры над жидким и твердым чистым растворителем приведена в таблице:

1. вычислите молекулярную массу растворенного вещества;
2. определите молярную и моляльную концентрации раствора;
3. вычислите осмотическое давление раствора;
4. постройте кривую Р = f (Т) для данного раствора и растворителя; Используйте данные из задания 3 соответствующего варианта, характеризующие растворитель.
5. определите графически температуру, при которой давление пара над чистым растворителем будет равно Р Па;
6. определите графически повышение температуры кипения при давлении Р раствора данной концентрации,
7. определите понижение температуры замерзания раствора;
8. вычислите эбуллиоскопическую постоянную;
9. вычислите криоскопическую постоянную.

Дана зависимость составов жидкой фазы и находящегося с ней в равновесии пара от температуры для двухкомпонентной жидкой системы А - В при постоянном давлении. Молярный состав жидкой фазы х и насыщенного пара у выражен в процентах вещества А. По приведенным данным:

1. постройте график зависимости состава пара от состава жидкости при постоянном давлении;
2. постойте диаграмму кипения системы А - В;
3. определите температуру кипения системы с молярным содержанием а% вещества А; каков состав первого пузырька пара над этой системой; при какой температуре закончится кипение системы; каков состав последней капли жидкой фазы?
4. определите состав пара, находящегося в равновесии с жидкой фазой, кипящей при температуре Т1;
5. при помощи какого эксперимента можно установить состав жидкой бинарной системы, если она начинает кипеть при температуре Т1 при наличии диаграммы кипения системы?
6. какой компонент и в каком количестве может быть выделен из системы, состоящей из b кг вещества А и с кг вещества В?
7. какого компонента и какое количество надо добавить к указанной в п.6 смеси, чтобы получилась азеотропная система?
8. какое количество вещества А будет в парах и в жидкой фазе, если 2 кг смеси с молярным, содержанием а% вещества А нагреть до температуры Т1?
9. определите вариантность системы в азеотропной точке.