Заказ №38812

В резервуарах для хранения органических жидкостей используют плавающие экраны, крышей закрывающие поверхность жидкости (для уменьшения процесса испарения). Вычислить: 1.Давление пара над раствором, содержащим m1 кг метилового спирта в m2 тонн этилового спирта (столбец 2, 3), при t 0С (столбец 4), если давление пара этилового спирта равно P кПа (столбец 5). 2.Величину осмотического давления для раствора метилового спирта в этиловом спирте при при t 0С (столбец 4), если плотность раствора в указанных условиях составляет ρ г/см3 (столбец 6). m1 (кг)=30 m2 (т)= 20 t 0С=14 P, кПа=47,5 ρ, г/см3=0,792 Дано: m1(CH3OH)=30кг=35*103 г m2(C2H5OH)=20 т=20*106 г Т=140С=287К Р0=47,5 кПа 𝜌=0,792 г/см3 Найти: рпара над р-ром;росм

Решение:

1.Давление пара над раствором, содержащим m1 кг метилового спирта в m2 этилового спирта, при t0С , если давление пара этилового спирта равно P кПа. Важное значение при описании свойств растворов имеет закон Генри: Масса газа, растворяющегося при постоянной температуре в данном объёме жидкости, прямо пропорциональна парциальному давлению газа. Математически это можно записать так: С=k•р, где k – константа Генри, С – массовая концентрация газа в насыщенном растворе, р – парциальное давление. Важнейшим следствием этого закона является то, что объём газа, растворяющегося при постоянной температуре в данном объёме жидкости, не зависит от его парциального давления. Это свойство обусловлено способностью жидкости к испарению. Любая жидкость испаряется. Однако, все жидкости испаряются по-разному. Находящийся над жидкостью пар характеризуется 951 определенным давлением (упругостью). Для каждой жидкости давление насыщенного пара при данной температуре – величина постоянная. Если в чистый растворитель ввести какое-либо вещество, то давление насыщенного пара понизится. Причем понижение давления будет тем больше, чем выше концентрация растворенного вещества. Это происходит потому, что молекулы нелетучего растворенного компонента раствора препятствуют улетучиванию из раствора молекул растворителя. Под давлением насыщенного пара вещества понимают давление его паров в отсутствие других газов, в частности воздуха. Относительное понижение давления пара растворителя над раствором равно: ( ) P P - P 0 0  X B где Р0 – давление насыщенного пара растворителя над чистым растворителем; Р  давление насыщенного пара растворителя над раствором; X(B) – молярная доля растворенного вещества. Это уравнение является математической формулировкой закона Рауля: Относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно молярной доле растворенного вещества. Молярная доля – отношение числа молей растворенного вещества n(В) (или растворителя n(A)) к общему количеству моль компонентов раствора n(В) + n(A): n( A) n( B ) n( B ) X( B )   , n(B)=n(CH3OH)= m(CH3OH) /M(CH3OH)=30*103 /32=0,9375*103 моль n(A)=n(C2H5OH)=m(C2H5OH) /M(C2H5OH)=20*106 /46=0,4348*106моль 0,00215 435737,5 937,5 ( ) ( ) ( ) ( ) 2 5 3 3 3     n С Н ОН n СН ОН n СН ОН X СН ОНX( B ) P P - P 0 0  Р=Р0 - Х(В)*Р0=47,5-47,5*0,00215=47,4(кПа) Ответ: Давление пара над раствором Р= 47,4(кПа)