FÁZOVÉ ROVNOVÁHY úkol e. 11.1 Načrtněte závislost tlaku čistých par na složení neomezeně misitelné směsi dvou kapalin A a B za konstantní teploty a předpokladu ideálního chování, tj. Raoultův zákon. Úkol č. 11.2 Načrtněte závislost tlaku čistých par na složení neomezeně mísitelné směsi dvou kapalin A a B za konstantní teploty a předpokladu ideálního chování s odchylkami od Raoultova zákona. Vyznačte Henryho konstanty. Úkol č. 11.3 Načrtněte izobarický a izotermický fázový diagram pro neomezeně misitelnou směs kapalin A a B, které splňuji Raoultův zákon s odchylkami od ideálního chování. Oba diagramy popište a diskutujte v čem se liší. Která ze složek je těkavější a co to znamená pro tenzi par? Úkol č. 11.4 XB 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 /m/kPa 0.0 4.7 10.9 18.9 29.2 39.1 /u/kPa 46.3 36.0 24.7 13.6 4.9 0.0 Níže je sestrojen graf závislosti tlaku nasycených par na složení kapaliny pro směs acetonu (A) a chloroformu (B) při teplotě 35 °C. Určete tenzi nasycených par pro čisté látky. Určete celkový tlak ekvimolární směsi z grafu a porovnejte jej s hodnotou vypočtenou z Raoultova zákona. O kolik % se liší reálná soustava od ideální? 50,0 p/kPa 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Ukol č. 11. 5 tľC 110.9 112.0 114.0 115.8 117.3 119.0 120.0 123.0 XI 0.908 0.795 0.615 0.527 0.408 0.300 0.203 0.097 y. 0.923 0.836 0.698 0.624 0.527 0.410 0.297 0.164 Z výše uvedených experimentálních údajů je níže sestrojen fázový diagram pro směs oktanu (O) a toluenu (T). Odhadněte teploty varu čistých látek. Dále určete, která z látek je těkavější. Odhadněte složení páry, jestliže kapalina má složení xt = 0.25 a pro xo = 0.25. Znázorněte proces frakční destilace při počátečním složení xt = 0.50, bude-li účinnost frakční kolony tři teoretická patra. Při jaké teplotě začne směs vřít? Pro každý krok znázorněte vypařování a kondenzaci a zapište složení toluenu v obou fázích. t/°C 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Úkol č. 11. 6 Azeotropy patří k soustavám, které nesplňují Raoultův zákon. Z izobarického fázového diagramu HNO3-H2O odečtěte body varu čisté kyseliny a vody a bod varu a složení v maximu teploty varu této směsi, která tvoří azeotrop. Co to je azeotrop? Jak by vypadal izotermický fázový diagram? HNOi 120 H,0 0 1 O) 100 60 40 HN03(wt%) Úkol č. 11.7 Na obrázku je neúplný fázový diagram směsi látek A a B. a) Popište svislou osu, identifikujte body Yi a Y2 a rozhodněte, která z látek A a B je těkavější. b) Jaká stavová veličina je v tomto případě konstantní? c) Bude-li se hodnota veličiny na svislé ose zvyšovat, bude systém postupně procházet stavy, které odpovídají bodům A-E. Určete, v jakém skupenství se směs bude nacházet, jaký bude poměr látkových množství v obou fázích a složení obou fází v jednotlivých bodech. Y2 Y 0 0,50 0,57 0,74 0,80 0 ;90 '1 molární zlomek A Úkol č. 11.8 Na obrázku je neúplný fázový diagram směsi látek A a B. 0 0,17 0,32 0,53 0,76 0,92 1 molární zlomek A a) Popište svislou osu, identifikujte body Yi a Y2 a rozhodněte, která z látek A a B je těkavější. b) Jaká stavová veličina je v tomto případě konstantní? c) Bude-li se hodnota veličiny na svislé ose zvyšovat, bude systém postupně procházet stavy, které odpovídají bodům A-E. Určete, v jakém skupenství se směs bude nacházet, jaký bude poměr látkových množství v obou fázích a složení obou fází v jednotlivých bodech. Ukol č. 11. 9 Na obrázku je neúplný izobarický fázový diagram směsi látek A a B. 0 0,51 0,60 0,72 0,911 molární zlomek A a) Popište svislou osu, identifikujte body Yi a Y2 a rozhodněte, která z látek A a B je těkavější. b) Jaká stavová veličina je v tomto případě konstantní? c) Určete, jakým skupenství odpovídají plochy oddělené křivkami. d) Popište, jak se během destilace bude měnit složení jímané směsi, pokud je molární zlomek látky A na začátku roven 0,91 a vysvětlete, proč destilací této směsi nelze získat čistou látku B. Úkol č. 11.10 Na obrázku je neúplný izobarický fázový diagram směsi látek A a B. 0,50 0,60 0,68 0,85 , molární zlomek A r PS2019 Přírodovědecká fakulta MU Ustav chemie Seminární cvičení č. 11 C4040 Fyzikální chemie II seminář a) Popište svislou osu, identifikujte body Yi a Y2 a rozhodněte, která z látek A a B je těkavější. b) Jaká stavová veličina je v tomto případě konstantní? c) Určete, jakým skupenství odpovídají plochy oddělené křivkami. d) Popište, jak se během destilace bude měnit složení směsi v destilační baňce, pokud je molární zlomek látky A na začátku roven 0,65 a vysvětlete, proč destilací této směsi nelze získat čistou látku B. Úkol č. 11.11 Z fázového diagramu Bi-Sn odečtěte body tání čistého Bi a Sn a bod tání a složení eutektika. Co to je eutektikum? 300 250 teplota rc 200 Stránka 5 z 5