Chemia nieorganiczna - procesy

Nasza ocena:

5
Pobrań: 560
Wyświetleń: 4256
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Chemia nieorganiczna - procesy - strona 1 Chemia nieorganiczna - procesy - strona 2 Chemia nieorganiczna - procesy - strona 3

Fragment notatki:

III) zawiera podstawową wiedzę z chemii nieorganicznej oraz odpowiedzi na najczęściej pojawiające się na egzaminie pytania, m.in.
- destylacja,
- ekstrakcja (+ prawo podziału Nernsta),
- azerotropy (dodatnie i ujemne; sposoby rozdziału; zastosowanie),
- wrzenie i krzepnięcie (+ prawo Raulta; ebuliometria i kriometria; mieszanina oziębiająca),
- kataliza (homogeniczna, heterogeniczna, autokataliza), katalizator, inhibitor,
- równowaga i kinetyka reakcji chemicznej (szybkość reakcji, energia aktywacji),
- termodynamika.

DESTYLACJA
DESTYLACJA - proces przeprowadzania cieczy w stan pary, a następnie skroplenie tej pary
wielokrotne powtórzenie procesu destylacji nazywane destylacją frakcyjną = rektyfikacją, może się odbywać w sposób ciągły z zastosowaniem kolumny destylacyjnej w laboratorium lub kolumn rektyfikacyjnych w skali przemysłowej, w których wielokrotnie skrapla się i odparowuje destylat
jeden cykl parowania - skraplania nazywa się półką teoretyczną
liczba półek teoretycznych jest proporcjonalna do długości kolumny - dla dobrego rozdziału wskazana jest większa liczba półek, czyli dłuższa kolumna
zastosowanie:
jest to najprostszy sposób oczyszczania i rozdziału cieczy; szczególnie dobre efekty osiąga się dla mieszanin cieczy znacznie różniących się temperaturami wrzenia (ponieważ para nad roztworem jest w stosunku do roztworu zawsze bogatsza w składnik bardziej lotny)
dlaczego lepsza jest destylacja prowadzona pod niskim ciśnieniem niż pod wysokim ???
Destylacja prowadzona pod zmniejszonym ciśnieniem umożliwia obniżenie temperatury wrzenia substancji, co zapobiega rozkładowi tej substancji w jej temperaturze wrzenia.
destylacja z parą wodną:
jest stosowana do rozdziału lub oczyszczania cieczy wysokowrzących słabo rozpuszczalnych w wodzie, jak np. nitrobenzen
proces ten prowadzi się tak, aby do naczynia z trudno lotną substancją organiczną dostarczyć ze źródła zewnętrznego strumień pary wodnej - para ta, wraz z substancją organiczną wydostaje się z naczynia, skrapla się, po czym w odbieralniku substancja oddziela się od warstwy wodnej
w ten sposób uzyskuje się nie tylko rozdział substancji, ale temperatura tego procesu jest znacznie niższa, niż gdyby stosować zwykłą destylację (np. dla nitrobenzenu obniżenie temperatury wynosi 100C), co często zapobiega rozkładowi związku
w procesie destylacji z parą wodną wykorzystywany jest fakt, że temperatura wrzenia układu przy danym ciśnieniu zewnętrznym jest stała i nie zależy od stosunku ilościowego składników - jest zawsze niższa niż temperatura wrzenia każdego czystego składnika z osobna
EKSTRAKCJA
EKSTRAKCJA - proces polegający na takim doborze układu dwóch niemieszających się cieczy, aby dzięki dużej różnicy rozpuszczalności oczyszczanej substancji w tych cieczach uzyskać efekt przeprowadzenia jej do jednej z cieczy, pozostawiając towarzyszące zanieczyszczenia w cieczy drugiej
lepszą wydajność procesu ekstrakcji osiąga się przez wielokrotnie powtórzone wytrząsanie roztworu z małymi porcjami rozpuszczalnika, w porównaniu z użyciem dużej jego objętości na jeden raz
w przypadku ekstrahowania substancji organicznej z roztworu wodnego, efektywność procesu można zwiększyć przez dodatek elektrolitu, który zmniejsza rozpuszczalność tej substancji w wodzie


(…)

… czy krzepnięcia roztworu w stosunku do czystego rozpuszczalnika zależy od stężenia roztworu
PRAWO RAOULTA
prężność pary (ciśnienie jakie w danej temperaturze wywiera para nasycona) danego składnika ciekłej mieszaniny nad roztworem jest proporcjonalna do ułamka molowego tego składnika w roztworze - przy czym pio jest prężnością pary nad czystym składnikiem i
pi = pio xi
wrzenie cieczy zależy od ciśnienia pary nasyconej nad roztworem - stąd można wnioskować, że ciśnienie pary nasyconej nad roztworem zależy od stężenia molowego
prawo Raoulta dla roztworów substancji nielotnych  względne obniżenie ciśnienia pary nasyconej rozpuszczalnika nad roztworem jest wprost proporcjonalne do ułamka molowego substancji rozpuszczonej w roztworze
zastosowanie: prawo stosuje się ściśle tylko do roztworów doskonałych, w których nie ma oddziaływań pomiędzy składnikami; w roztworach rzeczywistych występują odchylenia od tego prawa, które mogą mieć różny charakter:
(+) fA-A ~ fB-B > fA-B  ciśnienie pary nasyconej nad roztworem będzie wyższe niż przewiduje to prawo (cząsteczki łatwiej przechodzą do fazy gazowej)
(-) fA-A ~ fB-B < fA-B  ciśnienie pary nasyconej nad roztworem będzie niższe niż przewiduje to prawo (cząsteczki chętniej przebywają w r-r i trudniej przechodzą do fazy gazowej)
Prawo Raoulta spełnia się tylko dla bardzo rozcieńczonych roztworów o stężeniu nie przekraczającym 0,01 mol/dm3 prawo Raoulta pozwala wytłumaczyć podwyższenie temperatury wrzenia dla cieczy zawierających substancje nielotne
różnica składu fazy ciekłej i gazowej umożliwia stosowanie procesu destylacji do rozdzielania mieszanin ciekłych
ułamek molowy
… (S) łączy funkcja stanu zwana energią swobodną F
F jest równa pracy maksymalnej wykonanej przez układ w odwracalnej przemianie izohoryczno-izotermicznej - wartość ta jest miarą samorzutności procesów izochoryczno-izotermicznych
F0  0 proces jest samorzutny
F0 > 0 proces jest wymuszony F0 = 0 układ jest w stanie równowagi entalpię (H) i entropię (S) łączy funkcja stanu zwana entalpią swobodną
… takiego roztworu wykazuje minimum (dla maksimum prężności pary) lub maksimum (dla minimum prężności pary) azeotropy dodatnie - temperatura wrzenia układu jest niższa od temperatury wrzenia poszczególnych składników mieszaniny (są to układy o niekorzystnych wiązaniach międzycząsteczkowych skutkujących zwiększaniem lotności roztworu; przykłady: etanol-woda, metanol-aceton, chloroform-etanol)
azeotropy…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz