Примеры. 1. При 155 °С давление насыщенного водяного пара равно 5,433 • 105 Па, а объем 1 кг пара 0,3464 м3

1. При 155 °С давление насыщенного водяного пара равно 5,433 • 10⁵ Па, а объем 1 кг пара 0,3464 м³. Рассчитать летучесть воды, находящейся в равновесии со своим насыщенным паром, при 155 °С.

2. При температуре О °С и давлении 1,013 • 10⁷ Па летучесть водорода равна 1,082 • 10⁷ Па. Вычислить молярный объем водорода при этих условиях.

3. При 35,17 ⁰С парциальные давления паров ацетона и хлороформа над раствором, содержащим ацетон молярной долей 73%, равны, соответственно 320 и 67 гПа. При этой же температуре давление пара ацетона равно 459 гПа, а хлороформа 391 гПа. Определить активности и коэффициенты активности компонентой в растворе.

Вопросы и упражнения

62. Что такое летучесть? Для какой цели введена эта функция? Как она может быть определена?

63. Что такое активность? Как ее выражают в том случае, если пар можно считать идеальным газом и если его нельзя считать таковым? Чему равна активность в бесконечно разбавленном растворе?

64. Что такое стандартное состояние? Какое состояние для растворителя принимается за стандартное?

65. Какими методами можно определить активность? Опишите их и приведите формулы для расчетов активности.

66. Что такое коэффициент активности? Одинаковые ли числовые значения получают для него, если концентрацию растворов выражают в различных единицах?

67. Как можно определить коэффициент активности растворенного вещества? Приведите формулы, применяемые для расчетов, и поясните их.

Задачи

91. Под давлением 1,013 • 10⁷ Па, при 0 °С 1 моль кислорода занимает объем, равный 2,076 • 10^–4 м³. Определите летучесть кислорода в этих условиях.

92. При температуре 60 °С, под давлением 5,065 • 10⁶ Па молярный объем аммиака равен 467 см³. Вычислите летучесть аммиака при этих условиях.

93. При температуре 0 °С и давлении 2,531 • 10⁶ Па летучесть оксида углерода (II) равна 2,494 • 10⁶ Па. Определите объем 1 моль оксида углерода (II) при этих условиях.

94. При 100 °С давление водяного пара над раствором равно 960 гПа. Определите активность воды в растворе.

95*. При 35,17 °С парциальные давления паров ацетона и сероуглерода над раствором, содержащим сероуглерод, молярной долей 82,8%, равны соответственно 240 и 620 гПа. При этой же температуре давление пара ацетона равно 458 гПа, а сероуглерода 683 гПа. Вычислите активности и коэффициенты активности компонентов в растворе. Сравните полученные значения активности с молярными долями соответствующих компонентов. Рассмотрите результаты вычислений в третьем примере и сопоставьте с ними полученные коэффициенты активности.

96*. Вычислите активности и коэффициенты активности ацетона и хлороформа в растворе, содержащем ацетон молярной долей 65,5%. При 55,1 °С парциальные давления паров ацетона и хлороформа над раствором равны соответственно 605 и 215 гПа, а давления паров чистых ацетона и хлороформа при той же температуре соответственно 989 и 844 гПа. Сравните активности компонентов с молярными долями. Разберите пояснения после вычислений в примере 3.

97*. При 24,78 °С парциальные давления сероуглерода над его растворами различной концентрации в ацетоне и давление чистого СS₂ приведены в таблице:

Вычислите активность сероуглерода в каждом растворе. Какой вид должна иметь кривая зависимости давления пара сероуглерода от активности? Дайте объяснение. Проверьте правильность предположения, начертив кривую на графике. Сравните ее с кривой зависимости давления пара сероуглерода от его молярной доли.

98*. Раствор, содержащий тростниковый сахар массой 48,59 г в воде массой 100 г, замерзает при –3,052 °С. Криоскопическая постоянная воды 1,86. Определите активность сахара в растворе.

99*. Водный раствор этилового спирта массовой долей 39% замерзает при —28,7 °С. Криоскопическая постоянная воды 1,86. Определите активность этилового спирта в растворе.

100*. При 25 °С коэффициент распределения хлорида ртути (II) между водой и бензолом равен 11,9. Найдите активность и коэффициент активности соли в водном растворе молярной концентрации 0,1578 моль/л. В бензольном растворе, находящемся в равновесии с водным, молярная концентрация НgСl₂ равна 0,0122 моль/л, этот раствор можно считать идеальным.

[1] Эквивалент есть — часть частицы. Z * — число эквивалентности. Если Z* = 1, эквивалент идентичен самой частице