ЗАДАЧИ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

По зависимости давления насыщенного пара от температуры и плотности данного вещества A в твердом и жидком состояниях (dтв, dж  в кг/м3) в тройной точке (тр. т):
1. Построить график зависимости lп p от 1/T;
2. Определить по графику координаты тройной точки;
3. Определить приближенно температуру кипения вещества при нормальном давлении;
4. 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
Необходимые для расчета данные возьмите из табл. 4.
Таблица 4.

При температуре T давление пара раствора концентрации с,% неизвестного нелетучего вещества в жидком растворителе равно Р Па; плотность этого раствора см. в табл 5. Зависимость давления насыщенного пара от температуры над жидким и твердым чистым растворителем приведена в таблице 4.
1) вычислить молекулярную массу растворенного вещества;
2) определить молярную и моляльную концентрации раствора;
3) построить кривую P=f(T) для данного раствора и растворителя;
4) определить графически температуру, при которой давление пара над чистым растворителем будет равно P Па;
5) определить понижение температуры замерзания раствора.
Таблица 5.

Дана зависимость состава жидкой (x) и газообразной (y) фаз от температуры (T) для бинарной жидкой системы A-B при постоянном давлении р. Составы х и у выражены в молярных процентах вещества А (табл. 6).
1. Построить график зависимости состава пара (у) от состава жидкой фазы (х) при р - const.
2. Построить график зависимости состав — температура кипения.
3. Определить температуру кипения системы, содержащей объёмные доли a% компонента А; каков состав первого пузырька пара; при какой температуре исчезнет последняя капля жидкости и каков её состав (табл. 7).
4. Определить состав пара, находящегося в равновесии с жидкой бинарной системой, кипящей при температуре T1 (табл. 7). Определить вариантность системы в азеотропной точке.

Таблица 6

Таблица 7.

F474. На основании данных о температуре начала кристаллизации двухкомпонентной системы построить диаграмму фазового состояния (диаграмму плавкости системы A - B).
2. Обозначить точками: I - жидкий плав, содержащий а % вещества А при температуре T1; II - плав, содержащий a % вещества А, находящийся в равновесии с кристаллами химического соединения; III - систему, состоящую из твердого вещества А в равновесии с расплавом, содержащим b % вещества A; IV - равновесие фаз одинакового состава: V - равновесие трех фаз.
3. Определить качественные и количественные составы эвтектик.
4. Начертить схематически все типы кривых охлаждения, возможные в данной системе: указать, каким составам на диаграмме эти кривые соответствуют.
5. В каком физическом состоянии находятся системы, содержащие в, г, д% вещества А при температуре Т1? Что произойдет с этими системами, если их охладить до температуры T2 ?
6. При какой температуре начнет отвердевать плав, содержащий в % вещества А? При какой температуре он отвердеет полностью? Каков состав первых выпавших кристаллов?
7. При какой температуре начнет плавиться сплав, содержащий г % вещества А? При какой температуре он расплавиться полностью? Каков состав первых капель плава?
8. Всеми возможными методами вычислить теплоты плавления веществ А и В.
9. Какой компонент и в каком количестве выкристаллизуется, если 2 кг плава, содержащего а% вещества А, охладить от Т1 до Т2?

Газообразные вещества A и B реагируют по заданному уравнению реакции с образованием газообразного вещества C.
1. Выразить Kp и Kc через равновесное количество вещества C, равное если исходные вещества A и B взяты в стехиометрических количествах при равновесном давлении в системе, равном р, Па и температуре T, К.
2. Рассчитать величины Kp и Kc при T= 500 К, если р = 9730960 Па, x = 0,45.

Гетерогенная реакция протекает при постоянной температуре T (табл. 11).
1. Определить нормальное сродство веществ A и B при температуре T, пользуясь справочником [1].
2. Вычислить константы равновесия Kp и Kc реакции при температуре Т.

Таблица 11.

160г азота находятся при 0 0C и 1,013*105 Н/м2. Рассчитать теплоту изохорического увеличения давления до 1,519*105 Н/м2. Принять Cv,T=Cv,298.

Определить ΔA, ΔG и ΔS при испарении 1 моль воды при 10 0C и 1,013*105 Па, если удельный объём жидкости воды 1,044 м3/кг , а пара - 1,673 м3/кг, изменение энтальпии в процессе парообразования воды 2271,5 кДж/кг.

Пользуясь табличными данными, определить графически среднее значение ΔH испарения ртути в интервале температур 100-250 0С;