Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

zadat-fkh

.pdf
Скачиваний:
199
Добавлен:
14.02.2015
Размер:
866.93 Кб
Скачать

4.7 Построить кривую адсорбции СО2 на цеолите при 293 К и с помощью графического метода определить константы уравнения Ленгмюра, используя

следующие экспериментальные данные:

 

 

 

Адсорбция, Г·103 , кг/кг

35,0

86,0

112,0

152,0

Равновесное давл.,

 

 

 

 

Р· 10-2, Па

1,0

5,0

10,0

30,0

4.8 Построить кривую адсорбции СО2 на цеолите при 293 К и

с помощью

графического метода определить константы уравнения Ленгмюра, используя

следующие экспериментальные данные:

 

 

 

Адсорбция, Г·103 , кг/кг

152,0

174,0

178,0

188,0

Равновесное давл.,

 

 

 

 

Р· 10-2, Па

30,0

75,0

100,0

200,0

4.9 Используя уравнение Ленгмюра, вычислить величину адсорбции азота на цеолите при давлении Р = 2,8 · 102 Па, если Г= 38,9· 10 -3 кг/кг, а

b = 0,156 ·10 -2 .

4.10 По экспериментальным данным адсорбции СО2 на активированном угле определить константы уравнения Ленгмюра, используя которые рассчитать

ипостроить кривую адсорбции: Равновесное давл.,

Р· 10-2, Па

9,9

49,7

99,8

200,0

Адсорбция, Г·103 , кг/кг

32,0

70,0

91,0

102,0

4.11 По экспериментальным данным адсорбции СО2 на активированном угле определить константы уравнения Ленгмюра, используя которые рассчитать

ипостроить кривую адсорбции: Равновесное давл.,

Р· 10-2, Па

9,9

49,7

99,8

200,0

Адсорбция, Г·103 , кг/кг

32,0

70,0

91,0

102,0

4.12По константам уравнения Ленгмюра Г= 182·10 -3 кг/кг, b = 0,1 ·10 -2 Па-1

рассчитать и построить кривую адсорбции СО2 на активированном угле в пределах следующих равновесных давлений газа: от 100·102 до 200·102 Па.

4.13По константам уравнения Ленгмюра Г= 182·10 -3 кг/кг, b = 0,1 ·10 -2 Па-1

рассчитать и построить кривую адсорбции СО2 на активированном угле в пределах следующих равновесных давлений газа: от 200·102 до 400·102 Па.

4.14 При изучении адсорбции СО на угле были получены

следующие

данные:

 

 

 

 

давление, мм рт.ст.

7,2

30,3

53,9

88,1

адсорбция, см3

2,32

7,82

11,7

16,3

Определить графическим путем константы уравнения Фрейндлиха.

101

4.15 По изотерме адсорбции окиси углерода на поверхности слюды

величиной S = 6,24·103 см2

 

 

 

 

 

 

 

р·103,

см рт.ст.

0,566

0,756

1,10

2,28

2,30

4,53

5,45

7,13

Г·102,

см3

10,5

11,9

13,5

14,2

14,5

16,3

16,8

16,8

Определить площадь, занимаемую одной молекулой этого газа в адсорбционном слое.

4.16 Определить графически константы эмпирического уравнения изотермы адсорбции Фрейндлиха по следующим данным адсорбции окиси углерода на угле:

А, см3

16,2

19,4

25,7

31,7

Равновесное давл.,

 

 

 

 

Р, см рт.ст.

0,6

4,0

7,2

11,7

4.17 Определите графически константы эмпирического уравнения изотермы адсорбции Фрейндлиха по следующим данным адсорбции окиси углерода на угле:

А, см3

34,7

37,6

43,4

49,3

Равновесное давл.,

 

 

 

 

Р, см рт.ст.

14,8

18,7

28,2

44,2

4.18 Построить кривую адсорбции СО2 на активированном угле при 231 °С и определить константы эмпирического уравнения Фрейндлиха, используя следующие экспериментальные данные:

Адсорбция, Г·103 кг/кг

32,3

66,7

96,2

117,2

Равновесное давл.,

 

 

 

 

Р· 10-2, Па

10,0

44,8

100,0

144,2

4.19 Построить кривую адсорбции СО2 на активированном угле при 231 °С и определить константы эмпирического уравнения Фрейндлиха, используя

следующие экспериментальные данные:

 

 

Адсорбция, Г·103 кг/кг

96,2

117,2

145,0

177,0

Равновесное давление,

 

 

 

 

Р· 10-2, Па

100,0

144,2

250,0

452,0

4.20 Используя константы эмпирического уравнения Фрейндлиха К = 1,6·10-3 и 1/n = 0,48, построить кривую адсорбции СО2 на активированном угле при 271 °С в интервале давлений от 2·102 до 30·102 Па.

4.21 По изотерме адсорбции окиси углерода на поверхности угля получены следующие результаты:

102

Р, мм рт.ст.

7,3

30,4

54,0

88,2

Адсорбция, см3

2,34

7,84

11,9

16,5

Определить графическим путем из этих данных константы в уравнении Фрейндлиха.

4.22 Определить графически

константы в уравнении изотермы адсорбции

Фрейндлиха, если:

 

 

 

 

С, ммоль/см3

0,018

0,031

0,062

0,126

х/m

0,467

0,624

0,801

1,11

4.23По уравнению Фрейндлиха вычислить равновесную концентрацию уксусной кислоты, если 1 г угля адсорбирует 3,76 ммолей уксусной кислоты,

К = 2,82; n = 2,44.

4.24Какова площадь, приходящаяся на одну молекулу изомасляной кислоты

на поверхности раздела водный раствор - воздух,

если

Г= 5,42·10-9

кмоль/м2 .

 

 

4.25 Определить площадь, приходящуюся на одну молекулу в насыщенном адсорбционном слое анилина на поверхности его водного раствора, если Г= 6,0·10-9 кмоль/м2 .

Задача 5

5.1Напишите формулу мицеллы гидрозоля SiО2. Какой знак заряда имеет частица? Какие противоионы составляют диффузный слой?

5.2Напишите формулу мицеллы золя AgI c положительно заряженной частицей. Определите тип коагуляции при добавлении к золю раствора KCl

иNaNO3.

5.3Напишите формулу мицеллы золя AgI c отрицательно заряженной частицей. Определите тип коагуляции при добавлении к золю раствора

Pb(NO3) 2 и KCl.

5.4Напишите формулу мицеллы золя AgСI c положительно заряженной частицей. Определите тип коагуляции при добавлении к золю раствора NaBr

иKNO3.

5.5Напишите формулу мицеллы золя AgСI c отрицательно заряженной частицей. Определите тип коагуляции при добавлении к золю раствора NaI и

AgNO3.

5.6 Напишите формулу мицеллы золя PbSO4 c положительно заряженной частицей. Определите тип коагуляции при добавлении к золю раствора NaI и NaNO3.

103

5.7Напишите формулу мицеллы золя PbSO4 c отрицательно заряженной частицей. Определите тип коагуляции при добавлении к золю раствора

Pb(NO3)2 и CH3COONa.

5.8Напишите формулу мицеллы золя, полученного добавлением к 10 мл

0,02 н. раствора КI 0,5 мл 0,2-%-ного раствора Нg(NО3)2. Плотность раствора Нg(NО3)2 принять за 1.

5.9Смешали 1·10-6 м3 0,005 н. раствора FeCl3 и 3·10-6 м3 0,005 н. раствора К4Fe(СN)6. Определить знак заряда частиц золя. Написать формулу мицеллы.

5.10Смешали 3·10-6 м3 раствора FeCl3 и 1·10-6 м3 раствора К4Fe(СN)6. Оба раствора имели концентрацию 0,005 н. Определить знак заряда частиц золя. Написать формулу мицеллы.

5.11Какой объем 0,005 н. раствора Ag NО3 надо прибавить к 10 мл 0,03 н. КI, чтобы получить положительный золь AgI? Написать формулу мицеллы.

5.12Золь PbI2 получен смешением равных объемов 0,005 н. раствора

Pb(NО3)2 и 0,008 н. раствора NаI. Определить знак заряда частиц золя. Написать формулу мицеллы.

5.13Золь PbI2 получен смешением равных объемов 0,004 н. раствора Pb(NО3)2 и 0,007 н. раствора КI. Определить знак заряда частиц золя. Написать формулу мицеллы.

5.14Золь PbI2 получен смешением равных объемов 0,003 н. раствора Pb(NО3)2 и 0,009 н. раствора КI. Определить знак заряда частиц золя. Написать формулу мицеллы.

5.15Золь PbSO4 получен смешением равных объемов 0,003 н. раствора Pb(NО3)2 и 0,008 н. раствора NаI. Определить знак заряда частиц золя. Написать формулу мицеллы.

5.16Какие объемы 0,037-%-ного раствора КCl и 0,001 н. раствора

AgNО3 надо смешать, чтобы получить незаряженные частицы золя AgСI? Плотность раствора КCl принять за 1.

5.17Какие объемы 0,037-%-ного раствора КCl и 0,001 н. раствора

AgNО3 надо смешать, чтобы получить отрицательно заряженные частицы золя AgСI? Плотность раствора КCl принять за 1.

104

5.18Какие объемы 0,01 н. раствора Ag NО3 и 0,29-%-ного раствора NаCl надо смешать, чтобы получить незаряженные частицы золя AgСI? Плотность раствора NаCl принять за 1.

5.19Какие объемы 0,01 н. раствора Ag NО3 и 0,29-%-ного раствора NаCl надо смешать, чтобы получить отрицательно заряженные частицы золя AgСI? Плотность раствора NаCl принять за 1.

5.20Золь сернокислого бария получен смешением равных объемов

растворов Ва(NО3)2 и Nа2SO4. Одинаковы ли исходные концентрации растворов, если в электрическом поле частицы движутся к отрицательному электроду?

5.21Какой объем раствора NаNО3 (С= 0,3 моль/л) был добавлен к 80 мл золя Аs2S3, если порог коагуляции NаNО3 равен 40 ммоль/л?

5.22Определить знак заряда частиц золя AgI, если пороги коагуляции

электролитов (ммоль/л): γ NаCl = 258;

γ NаNО3 = 262;

γ Ва(NО3)2 = 6,0;

γ Sr(NО3)2 = 7,0; γА1(NО3)3 = 0,067.

 

 

5.23Какой объем раствора Аl2(SO4)3 концентрации 0,01 кмоль/м3 требуется для коагуляции 10-3 м3 золя Аl(OН)3? Порог коагуляции γ = 96·10-6 кмоль/м3.

5.24Для коагуляции 10·10-6 м3 золя AgI требуется 0,45·10-6 м3 раствора Ва(NО3)2. Концентрация электролита равна 0,05 кмоль/м3. Рассчитать порог коагуляции золя.

5.25Какое количество электролита К2СrО4 нужно добавить к 1·10-6 м3 золя Al2O3, чтобы вызывать коагуляцию? Концентрация электролита равна 0,01

кмоль/м3, порог коагуляции γ = 0,63·10-3 кмоль/м3.

5.26Во сколько раз уменьшится порог коагуляции золя, если для коагуляции вместо 0,5 кмоль/м3 NаCl (его требуется 1,2·10-6 м3 на 10·10-6 м3 золя)

использовать 0,036·10-6 кмоль/м3 МgCl2 (0,4·10-6 м3 на 10·10-6 м3 золя) и 0,01 кмоль/м3 AlCl3 (0,1·10-6 м3 на 10·10-6 м3 золя)?

5.27Как изменится порог коагуляции, если для коагуляции 10·10-6 м3 золя

AgI вместо 1,5·10-6 м3 КNО3 концентрации 1 кмоль/м3 взять 0,5·10-6 м3 Са(NО3)2 концентрации 0,1 кмоль/м3 или 0,2·10-6 м3 Al(NО3)3 концентрацией

0,01 кмоль/м3.

105

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Таблица – А1 Атомные теплоемкости некоторых элементов для расчета теплоемкости сложного вещества по правилу Неймана-Коппа

Элемент

Ср, Дж/моль К

Элемент

Ср, Дж/моль К

С

7,53

O

16,74

Н

9,62

F

20,92

В

11,30

P

22,59

Si

15,90

S

22,59

Таблица – А2 Энергии разрыва некоторых химических связей

Связь

Молекула

Е, кДж/моль

C-Br

Алкилбромиды

264,8

C-Cl

Алкилхлориды

318,0

 

 

 

 

 

CCl4, CНCl3,

317,1

 

 

 

 

 

CОCl2

311,3

C-I

Алкилиодиды

197,5

C-C

Алканы,

331,8

 

 

 

 

 

RCHO, RCOR,

350,6

 

 

 

 

 

бензольное кольцо

487,0

С═С

Алкены

587,9

c

 

 

C

Алкины

823,0

 

 

 

 

 

 

С-Н

Алканы

413,0

 

 

 

 

 

Алкены

415,9

 

 

 

 

 

Алкины, НСN, CHCl3

402,9

 

 

 

 

 

Бензол

421,3

С-N

Амины, нитроалканы

275,7

C

 

 

N

НСN

870,0

 

 

 

 

 

С-О

Спирты, простые эфиры

333,0

С═О

RCHO, RCOR

705,8

 

 

 

 

 

CO2

799,1

 

 

 

 

 

CO

1070

N-H

Амины, NН3

384,9

N-N

N2O4

177,8

N═O

Нитроалканы

685,8

 

 

 

 

 

NO

625,0

О-Н

Спирты

438,9

 

 

 

 

 

Н2О

457,7

О-О

Н2О2

139,3

S-H

H2S

363,2

С-С*

С2 (газ)

594,0

Сгр → Сгаз + 716,67

*Энергия разрыва связей других двухатомных молекул

106

ЛИТЕРАТУРА

1.Кудряшов И. В. Сборник примеров и задач по физической химии: учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов/ И. В. Кудряшов, Г. С. Каретников .- М.: Высшая школа, 1991.- 527 с.

2.Стромберг А. Г. Сборник задач по химической термодинамике: учеб. пособие для хим. и хим.-технол. спец. вузов /А. Г. Стромберг, Х. А. Лельчук, А. И. Картушинская .- М.: Высшая школа, 1985.- 192 с.

3.Краткий справочник физико-химических величин/под ред. А.А.Равделя.-

Л.: Химия, 1983.- 232 с.

107

СОДЕРЖАНИЕ

1.Первое начало термодинамики………………………………….. 3

2.Второе начало термодинамики …………………………………. 17

3.Химическое равновесие …………………………………………30

4.Фазовое равновесие ………………………………………………48

5.Растворы ………………………………………………………….52

6.Электрохимия …………………………………………………… 67

7.Кинетика ………………………………………………………….77

8.Поверхностные явления и дисперсные системы ………………91

108

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]