Scan112

100

się zakończy. W czasie destylacji zmieniamy temperaturę tak, aby ciecz ciągle spokojnie wrzała.

8.40.    Zakładając, że pary A i B zachowują się jak gazy doskonałe, a ciecze A \ B n\t mieszają sie ze sobą, obliczyć jaki będzie stosunek molowy A IB w parach nad mieszaniną równowagową ciekłą, znając P°_A i P°_R (prężności pary nasyconej nad czystymi cieczami A i B) w tej temperaturze.

Wskazówka: uwzględnić, że w fazie gazowej n_Aln_R - Y_AIY_R.,

8.41.    Do kolby destylacyjnej wprowadzono 2 ciecze nie mieszające się w temperaturze T\ 2 mole A o prężności par nad czystym A równej P°_A i 1 mol B o prężności par nad czystym B równej P° &. W tej temperaturze P°_A = 2 P°_B. Mieszanina ta zaczęła wrzeć w temperaturze T. Jak powinien wyglądać zapis temperatury wrzenia na rejestratorze, jeśli destylację prowadzono do ostatniej kropli cieczy w kolbie?

8.42.    W laboratorium destylowano olejek zapachowy z parą wodną pod ciśnieniem atmosferycznym (do olejku w kolbie destylacyjnej doprowadzano w sposób ciągły wodę w postaci pary przez rurkę zanurzoną w warstwie olejku). W pierwszym przybliżeniu olejek ten nie rozpuszcza się w wodzie. Mieszanina ta wrzała w temperaturze T. Student prowadzący destylację, zafrapowany studiowaniem podręcznika termodynamiki, zapomniał o dodaniu wody do destylującej mieszaniny; ciecz nadal wrzała, a swój błąd student odkrył patrząc na zapis temperatury wrzenia w rejestratorze. Co na nim zobaczył?

8.43.    Eksperymentalnie stwierdzono, że całkowita prężność par nad mieszaniną dwuskładnikową (A+B) w temepraturze T równa jest sumie prężności par nad czystymi składnikami A i B w tej temperaturze. Ile faz w stanie równowagi występuje w takim układzie? Wymienić jakie.

8.2. Odpowiedzi

8.1A. a. 8.IB. c. 8.2A. b. 8.2B. a. 8.3, c.

8.4A. Raoulta; Henry'ego.

8.4 B. a.

8.5A. wprost; X_A; P°_A; Raoulta.

8.5B. a.

8.5C. c.

8.6A. a) P°_A> P°_s ; b) P°_A, P°_s ,y_A, .

8.6B. Zastosować prawo Raoulta, brak jednak i P°₈.

8.7.    d.

8.8.    a; parze..

8.9.    c.

8.10.    roztwór spełnia prawo Raonita. Będą to obliczenia przybliżone, dokładniejsze wyniki otrzymamy uwzględniając współczynniki aktywności składników w roztworze. Dokładne dane wymagają ponadto znajomości współczynników aktywności składników w mieszaninie gazowej (wpółczynników lotności).

8.11.    a.

8.12.    b.

8.13.    dodatnie.

8.14.    a, jeśli na wykresie P ~ j{ X, Y) jest minimum, to na wykresie T=J[ X, Y) jest maksimum i na odwrót.

8.15.    c (punkt azeotropowy).

8.16.    a (patrz równanie Ciapeyrona, rozdz.5; A// i AS parowania mają zawsze wartość > 0).

8.17A,B. b.

8.18A. a; c) stałą Henry'ego dla danego układu; Henry'ego.

8.18B. Henry'ego; stałej Henry'ego, k_H, dla danego układu; P, ------ c,RT, gdzie

c, jest stężeniem gazu w mieszaninie w molach/litr, P, = k/X, stąd Aj = c,RTIk_H.

8.19.    Henry'ego; obliczenia jak w zad.8.18.b, potrzebna wartość k_n dla danego układu.

8.20.    Niemożliwe jest, aby para była bogatsza w składnik mniej lotny (8).

8.21.    a) P\X_A + /-%&» h) + P"„, c) r°_AX_Ay_t + X,,y_e, brak y w raz-tworze.

8.22.    c, A oddziałuje słabiej z B niż z C, jak na to wskazuje większa prężność pary nad roztworem przy tym samym stężeniu. Tworzeniu rotworu A w C powinien więc towarzyszyć większy (bardziej egzotermiczny) efektcieplny.

8.23.    a) gwałtowne wrzenie (P < P° wody) ; cala woda przejdzie w stan pary, b) wrzenie (P = P° wody, równowaga ciecz - para), c) nie będzie zmian fazowych (P > P° wody). W przypadku układu wieloskładnikowego, jakim jest woda w kontakcie z powietrzem, np. woda w otwartym naczyniu, woda paruje do chwili osiągnięcia stanu nasycenia, tj. do chwili, kiedy jej prężność cząstkowa (P wody) w powietrzu osiągnie wartość P° wody w tej temperaturze, lub też odparowuje całkowicie, jeśli było jej za tnało, aby osiągnąć stan nasycenia.