При 30°С растворимость фенола в воде равна 8%, а растворимость воды в феноле 30%. Определить массу равновесных насыщенных растворов, полученных путем смешения 200 г фенола и 300г воды. (Решение → 32527)

заказ №38755

№ 57 57. При 30°С растворимость фенола в воде равна 8%, а растворимость воды в феноле 30%. Определить массу равновесных насыщенных растворов, полученных путем смешения 200 г фенола и 300г воды. -8,1 -8 -7,9 -7,8 -7,7 -7,6 -7,5 -7,4 -7,3 -7,2 0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Дано: S(фенол/вода) = 8% S(вода/фенол) = 30% m(фенол) = 200 г m (вода) = 300 г

Найти: m(фенол)равн. = ? m (вода)равн. = ?

Решение: При температуре 65,3 °С фенол смешивается с водой в любых отношениях. Ниже этой температуры при растворении фенола в воде образуется два слоя: фенольная и водная фазы. Взаимную растворимость фенола и воды в интервале 0-65 °С приближенно можно вычислить из следующих уравнений : Фенол в воде: lg N = 0.375·lg(66-t) + 1.15 Вода в феноле: lg N = 0.62·lg(66-t) + 0.99 Где N – мольная доля растворённого вещества, t – температура. Согласно выражениям, рассчитаем мольные доли растворенных веществ: Фенол в воде: lg N = 0.375·lg(66-30) + 1.15 = 1.73; N = 54.2 Вода в феноле: lg N = 0.62·lg(66-30) + 0.99 = 1.95 Мольная доля – это отношение количества моль растворенного вещества к количеству моль всей смеси. Рассчитаем количество моль смеси (фенол+вода). Масса смеси равна: m(смеси) = m(фенол)+m(вода) = 200+300 = 500 (г). Количество смеси можно определить как: N(смеси) = 𝑚(смеси) М(смеси) , где М(смеси) = молярная масса смеси, всключая фенол и воду. Тогда: N(смеси) = 500 (6·12+5·1+16·1+1·1+2·1+1·16) = 4.46 (моль) Так как мольная доля равна отношению: N = 𝑛 𝑁(смеси) Тогда количество фенола в воде равно: n = N·N(смеси) = 54.2·4.46 = 241.7 (г) Количество воды в феноле можно также вычислить, зная, что масса всей смеси 500 г, то: n = 500 – n(фенол) = 500 – 241.7 = 252.9 (г).

 Ответ: m(фенол)равн. = 241.7 г; m (вода)равн. = 252.9 г.