Prężność pary nad roztworem

Podobne dokumenty
Właściwości koligatywne

Wykład 6. Klasyfikacja przemian fazowych

Wykład 3. Fizykochemia biopolimerów- wykład 3. Anna Ptaszek. 30 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

Wykład 8B. Układy o ograniczonej mieszalności

Para pozostająca w równowadze z roztworem jest bogatsza w ten składnik, którego dodanie do roztworu zwiększa sumaryczną prężność pary nad nim.

chemia wykład 3 Przemiany fazowe

Wykład 1-4. Anna Ptaszek. 6 września Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Fizykochemia biopolimerów - wykład 1-4.

Badanie równowag ciecz para w układach dwuskładnikowych

Termodynamika równowag fazowych w układach dwuskładnikowych

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

Prowadzący. telefon PK: Pokój 210A (Katedra Biotechnologii i Chemii Fizycznej C-5)

Seria 2, ćwiczenia do wykładu Od eksperymentu do poznania materii

Wykład 2. Anna Ptaszek. 7 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 2. Anna Ptaszek 1 / 1

Wykład 8. Równowaga fazowa Roztwory rzeczywiste

Analiza termiczna Krzywe stygnięcia

Wykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36

WYKŁAD 7. Diagramy fazowe Dwuskładnikowe układy doskonałe

Trójkąt Gibbsa Równowagi układów z ograniczoną mieszalnością składników Prawo podziału Nernsta

Kalorymetria. 1. I zasada termodynamiki, Prawo Hessa, Prawo Kirchhoffa (graficzna interpretacja), ciepło właściwe, termodynamiczne funkcje stanu.

Chemia fizyczna/ termodynamika, 2015/16, zadania do kol. 2, zadanie nr 1 1

Podstawowe pojęcia 1

Laboratorium z chemii fizycznej. Zakres zagadnień na kolokwia

Warunki izochoryczno-izotermiczne

Równowagi fazowe. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

BADANIE RÓWNOWAG FAZOWYCH W UKŁADACH TRZECH CIECZY

DESTYLACJA AZEOTROPOWA

Zadania treningowe na kolokwium

Chemia fizyczna. Równowagi fazowe. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Ćwiczenie 3: Wpływ temperatury na równowagę w układzie ciecz-ciecz

Równowaga. równowaga metastabilna (niepełna) równowaga niestabilna (nietrwała) równowaga stabilna (pełna) brak równowagi rozpraszanie energii

EGZAMIN pisemny z TERMODYNAMIKI TERMODYNAMIKA TECHNICZNA I CHEMICZNA. Lista pytań opisowych (semestr zimowy 2015/16)

Diagramy fazowe graficzna reprezentacja warunków równowagi

PROCESY JEDNOSTKOWE W TECHNOLOGIACH ŚRODOWISKOWYCH DESTYLACJA

powierzchnia rozdziału - dwie fazy ciekłe - jedna faza gazowa - dwa składniki

Roztwory rzeczywiste (1)

prof. dr hab. Małgorzata Jóźwiak

Wykresy równowagi fazowej. s=0

MATERIAŁOZNAWSTWO Wydział Mechaniczny, Mechatronika, sem. I. dr inż. Hanna Smoleńska

DESTYLACJA JAKO METODA WYODRĘBNIANIA I OCZYSZCZANIA ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH

Seminarium 4 Obliczenia z wykorzystaniem przekształcania wzorów fizykochemicznych

CHEMIA FIZYCZNA ZTiM

Roztwory rzeczywiste (1)

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego

Fazy i ich przemiany

KARTA PRZEDMIOTU. Informacje ogólne WYDZIAŁ MATEMATYCZNO-PRZYRODNICZY. SZKOŁA NAUK ŚCISŁYCH UNIWERSYTET KARDYNAŁA STEFANA WYSZYŃSKIEGO W WARSZAWIE

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. opracowali dr L.Bartel, dr M.Wasiak

Ćwiczenie VII: RÓWNOWAGA W UKŁADZIE DWUSKŁADNIKOWYM CIAŁO STAŁE CIECZ

KARTA PRZEDMIOTU. Informacje ogólne WYDZIAŁ MATEMATYCZNO-PRZYRODNICZY. SZKOŁA NAUK ŚCISŁYCH UNIWERSYTET KARDYNAŁA STEFANA WYSZYŃSKIEGO W WARSZAWIE

Ćwiczenie 7. Układ dwuskładnikowy równowaga ciało stałe-ciecz.

Fazy i ich przemiany

Temat 2. Równowaga fazowa i diagramy fazowe

Wykład 5. przemysłu spożywczego- wykład 5

Stabilność związków nieorganicznych - rozwaŝania termodynamiczne.

Czy równowaga jest procesem korzystnym? dr hab. prof. nadzw. Małgorzata Jóźwiak

Wykład 3. Diagramy fazowe P-v-T dla substancji czystych w trzech stanach. skupienia. skupienia

RÓWNOWAGA CIECZ PARA W UKŁADZIE DWUSKŁADNIKOWYM

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

RÓWNOWAGI FAZOWE W UKŁADACH TRÓJSKŁADNIKOWYCH TYPU CIECZ CIECZ

Budowa stopów. (układy równowagi fazowej)

STRUKTURA STOPÓW UKŁADY RÓWNOWAGI FAZOWEJ. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Ćwiczenia 12 Zadanie 12.4D

Inżynieria materiałowa: wykorzystywanie praw termodynamiki a czasem... walka z termodynamiką

TERMODYNAMIKA TECHNICZNA I CHEMICZNA

Termodynamika materiałów

Fazy i ich przemiany

Inżynieria materiałowa: wykorzystywanie praw termodynamiki a czasem... walka z termodynamiką

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Izoterma rozpuszczalności w układzie trójskładnikowym

TERMODYNAMIKA PROCESOWA

Fizyka, technologia oraz modelowanie wzrostu kryształów

1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej?

Roztwory. Homogeniczne jednorodne (jedno-fazowe) mieszaniny dwóch lub więcej składników.

- Dyfuzja / Konwekcja / Wnikanie / Przenikanie - Masy -

I. Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest wykonanie analizy termicznej stopu metali oraz wyznaczenie składu eutektyku i jego temperatury krzepnięcia.

Wykład 7. Anna Ptaszek. 13 września Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Fizykochemia biopolimerów - wykład 7.

Modelowanie w ochronie środowiska

MODELOWANIE W OCHRONIE

Inżynieria materiałowa: wykorzystywanie praw termodynamiki a czasem... walka z termodynamiką

KARTA KURSU (realizowanego w module specjalności) Biologia z przyrodą

ZAKRES MATERIAŁU OBOWIĄZUJĄCY DO POSZCZEGÓLNYCH GRUP ĆWICZEŃ

Destylacja z parą wodną

1. Przedmiot chemii Orbital, typy orbitali Związki wodoru z innym pierwiastkami

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

BUDOWA STOPÓW METALI

Wykresy równowagi układu żelazo-węgiel. Stabilny żelazo grafit Metastabilny żelazo cementyt

Równowaga fazowa. Przykładowo: 1. H 2 O (c) w mieszaninie H 2 O (c) + H 2 O (s) 2. mieszanina opiłek żelaza i sproszkowanej siarki

Omówienie własności mieszanin zacznijmy od przypomnienia znanej z termodynamiki reguły faz Gibbsa:

Mieszaniny substancji

Stopień wyekstrahowania w układzie ciecz ciecz

Mieszaniny substancji

Wykład 8 Wykresy fazowe część 1

Kierunek i poziom studiów: Chemia, pierwszy Sylabus modułu: Chemia fizyczna (0310-CH-S1-022)

POLITECHNIKA GDAŃSKA

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Spis treści. Ciśnienie osmotyczne. Mechanizm powstawania ciśnienia osmotycznego

Podstawowe definicje

Podstawowe pojęcia 1

Wykład 4. Przypomnienie z poprzedniego wykładu

STRUKTURA STOPÓW CHARAKTERYSTYKA FAZ. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

1. Pojęcie fazy, składnika, granicy faz i warstwy powierzchniowej.

Transkrypt:

Tomasz Lubera

Układ: Prężność pary nad roztworem dwuskładnikowy (składniki I i II) dwufazowy (ciecz i gaz) w którym faza ciekła i gazowa to roztwory idealne W stanie równowagi prężności pary składników/układu opisują wzory: p i = p 0i (T)x i - prawo Raoulta np.: p I = p 0I (T)x I gdzie p 0i (T) prężność pary składnika i nad czystą cieczą i p c = p i i - prawo Daltona tu: p c = p I + p II Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Równowagi fazowe w układach wieloskładnikowych - równowagi ciecz/para 2

małe odchylenia od doskonałości Dla układu nieidealnego: p i = p 0i T a i = p 0i T x i γ i = p id (x i )γ i gdzie γ i - współczynnik aktywności składnika i, p id (x i ) prężność pary składnika i o stężeniu x i nad roztworem doskonałym Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Równowagi fazowe w układach wieloskładnikowych - równowagi ciecz/para 3

DUŻE odchylenia od doskonałości Odchylenia z ekstremum - azeotropy Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Równowagi fazowe w układach wieloskładnikowych - równowagi ciecz/para 4

Wyprowadzenie Stan równowagi = równość potencjałów chemicznych obu składników w obu fazach : μ I,c μ I,c + RTlnx I,c = μ I,g μ I,g μ I,c μi,g RT + RTln p I po + RTlnx I,c = RTln p I po + lnx I,c = ln p I po lnk T + lnx I,c = ln p I po K T x I,c = p I po dla x I,c = 1 otrzymamy K T = p 0I (T)/p 0 p I = p 0I (T)x I Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Równowagi fazowe w układach wieloskładnikowych - równowagi ciecz/para 5 μ I,c μ I,g RT = lnk(t)

Destylacja prosta układ zamknięty Skoro to p I = p 0I x I p II = p 0II x II x I + x II = 1 x I = n I n I +n II y I = p I pc = y I = p 0I x I p 0I x I +p 0II x II p 0I x I p 0I x I +p 0II (1 x I ) Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Równowagi fazowe w układach wieloskładnikowych - równowagi ciecz/para 6

Reguła dźwigni Układ w stanie równowagi w temperaturze T C : Dwie fazy: Ciecz złożona ze składników I i II w proporcjach opisanych ułamkami molowymi x IIC i x IC =1-x IIC Gaz złożony ze składników I i II w proporcjach opisanych ułamkami molowymi y IIC i y IC =1-y IIC Stosunek masy cieczy do masy gazu: m c mg =y IIc x II x II x IIc Źródło ilustracji: wikipedia.pl Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Równowagi fazowe w układach wieloskładnikowych - równowagi ciecz/para 7

Ciecze nie mieszające się Sumaryczna prężność par nad układem dwóch niemieszających się cieczy jest wyższa niż nad układem dwóch mieszających się cieczy: p c = p 0I + p 0II y I = p I pc = p 0I p 0I +p 0II Zjawisko to wykorzystuje się w destylacji z parą wodną Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Równowagi fazowe w układach wieloskładnikowych - równowagi ciecz/para 8

Źródło ilustracji: wikipedia.pl Heterozeotropia Ciecz-para: zeotrop, ciecz-ciecz: ograniczona mieszalność 1 + 4 4 2 + 3 Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Równowagi fazowe w układach wieloskładnikowych - równowagi ciecz/para 9

Heterozeotropia Ciecz-para: zeotrop, ciecz-ciecz: ograniczona mieszalność 1 para, 2 roztwór A w B, 3 roztwór B w A, 4 roztwór A+B (całkowita mieszalność) 1+2, 1+3, 1+4, 2+3 obszary współistnienia dwóch faz, a, m, b sposób określania ilości współistniejących faz na podstawie reguły dźwigni m Źródło ilustracji: wikipedia.pl Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Równowagi fazowe w układach wieloskładnikowych - równowagi ciecz/para 10

Źródło ilustracji: wikipedia.pl Heterozaeotropia Ciecz-para: azeotrop, ciecz-ciecz: ograniczona mieszalność 1 + 4 4 2 + 3 Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Równowagi fazowe w układach wieloskładnikowych - równowagi ciecz/para 11

Heterozaeotropia Ciecz-para: azeotrop, ciecz-ciecz: ograniczona mieszalność 1 para, 2 roztwór A w B, 3 roztwór B w A, 4 roztwór AB (całkowita mieszalność) 1+2, 1+3, 1+4, 2+3 obszary współistnienia dwóch faz, a, m, b sposób określania ilości współistniejących faz na podstawie reguły dźwigni m Źródło ilustracji: wikipedia.pl Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Równowagi fazowe w układach wieloskładnikowych - równowagi ciecz/para 12