To tylko jedna z 11 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
D E S T Y L A C J A Cel ćwiczenia Zapoznanie się z prawem Raoulta i Henry'ego oraz doświadczalne wyznaczenie krzywych równowagi ciecz-para dla układu woda-kwas octowy w warunkach izobarycznych. Wyliczenie na podstawie danych literaturowych, współczynników aktywności wody i acetonu w roztworach wrzących pod ciśnieniem 1 atm oraz wykreślenie odpowiednich funkcji obrazujących zależność aktywności i współczynników aktywności od składu i temperatury wrzącego roztworu.
Wprowadzenie Prawo Raoulta Jak wynika z reguły faz, pomiędzy czterema zmiennymi intensywnymi układu złożonego z dwuskładnikowego roztworu ciekłego i pary nad tym roztworem, np. T , p , x i , y i , (gdzie: T - temperatura, p - ciśnienie, x i - ułamek molowy składnika i w cieczy, y i - ułamek molowy składnika i w parze), muszą zachodzić związki funkcyjne, poprzez które dwie dowolne zmienne określają jednoznacznie wartości dwóch pozostałych. W przypadkach szczególnie prostych (fazy ciekłe i gazowe są roztworami doskonałymi) można przewidzieć postać analityczną tych funkcji, w bardziej złożonych przypadkach trzeba poprzestać na zależności empirycznej, przedstawionej linią równowagi na wykresie fazowym.
Warunek równowagi fazowej dla przemiany ciecz - gaz można zapisać równaniem:
(1)
gdzie i są odpowiednio potencjałami chemicznymi składnika “i” w fa-zie ciekłej i gazowej. Ponieważ mamy do czynienia z roztworami doskonałymi, równanie (1) można zapisać w następującej postaci:
(2)
gdzie i są odpowiednio standardowymi potencjałami chemicznymi składnika “i” w fazie ciekłej i gazowej, - ułamek molowy składnika “i” w fazie ciekłej, - ciśnienie składnika “i ” w fazie gazowej, R - stała gazowa, T - temperatura. Zmiana składu mieszaniny (zmiana ) wywołuje zmianę ciśnień cząstkowych . W stałej temperaturze i pod stałym ciśnieniem słuszne jest równanie:
(3)
Po scałkowaniu lewej strony równania od stężenia czystej substancji “i” ( x i = 1) do danego stężenia x i oraz prawej strony równania od ciśnienia (ciśnienie nad czystym składnikiem “i” ) do danego ciśnienia cząstkowego p i : (4)
otrzymujemy: (5)
oraz
(6)
Równanie (6) przedstawia prawo Raoulta, opisujące równowagę parowania roztworu doskonałego. Tak więc dla układu złożonego z dwuskładnikowego roztworu ciekłego i pary nad tym roztworem, pamiętając o relacjach zachodzących pomiędzy ciśnieniem całkowitym (p) a ciśnieniem cząstkowym (prawo Daltona) można otrzymać zależności funkcyjne pomiędzy zmiennymi
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)