zadatak 1
DESCRIPTION
Zadatak 1. Presićeni vodeni rastvor kuhinjske soli je u ravnoteži sa parnom fazom. Odrediti broj faza (P), broj komponenata (C) i broj stepeni slobode (F) i navesti koji su to stepeni/i slobode: C=2 (so i voda) , P=3 ( č vrsta , tečna i gasovita), F=2-3+2=1 (temperatura). Zadatak 2. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Zadatak 1.
• Presićeni vodeni rastvor kuhinjske soli je u ravnoteži sa parnom fazom. Odrediti broj faza (P), broj komponenata (C) i broj stepeni slobode (F) i navesti koji su to stepeni/i slobode:
• C=2 (so i voda),
• P=3 (čvrsta, tečna i gasovita),
• F=2-3+2=1 (temperatura)
Zadatak 2.
• U sistemu koji se sastoji od vodenog rastvora etanola u ravnoteži sa komadima leda odrediti broj faza (P), broj komponenata (C) i broj stepeni slobode (F):
• P= 2 (led i rastvor)
• C= 2 (voda i etanol)
• F= 1 (temperatura)
Zadatak 3.
• Koliko komponenti ima u sistemu u kome amonijum hlorid podleže termičkoj disocijaciji?
• C=2 jer se sastva svake faze i 1 i 2 može izraziti jednom vrstom jer NH3 i HCl reaguju u određenom stehiometrijskom odnosu:
• NH4Cl(č)NH3(g)+HCl(g)
• Faza 1 Faza 2• Ako se u sistem doda NH3 ili HCl u višku onda
će broj komponenata biti 3.
Šta se dešava ako se uzorak CO2 u početku na 1,0 atm i 298 K izloži sledećim promenama:
– izobarsko zagrevanje do 310K
– izotermsko sabijanje do 100 atm
– izobarsko hlađenje do 210 K
– izotermsko širenje do 1 atm
– izobrsko zagrevanje do 298 K
• Prikazati promene na dijagramu i objasniti ih.
Zadatak 4.
Zadatak 5.
• Ako 0,1 g nepoznatog čistog proteina rastvorenog u 50 g vode, snizi tačku mržnjenja vode za 0,000267 K, naći molarnu masu proteina ako se rastvor ponaša idealno i ako se zna da je krioskopska konstanta vode 1,86 K kg/mol
Rešenje:
molgMgmolMg
g
kgmolmolKkg
KmmkT f
/10393,11000:10436,150:/
1,0
/10436,1/86,1
000267,0
44
4
Zadatak 6.
1. Osmotski pritisak vodenog rastvora na 300 K je 120 kPa. Izračunati tačku mržnjenja rastvora.
• Rešenje:
• Rastvor će znači mrznuti na -0,09oC.
.089,0/10300/314,8
10120/86,1
/10/
33
3
12
3321222
KmkgKKmolJ
PamolKkgT
RTkmkTmkgmmVnRTnV ff
Zadatak 7.
• Na 300K pritisak pare razblaženog rastvora HCl u GeCl4 je sledeći:
• x(HCl) 0,005 0,012 0,019
• p/kPa 32,0 76,9 121,8
• Pokazati da se rastvor pokorava Henrijevom zakonu u ovoj oblasti koncentracija i izračunati Hnerijevu konstantu na 300K.
Zadatak 8.
Rešenje:
Proveriti da li je p2/x2 konstantno:x 0,005 0,012 0,01x/p 1/6103 1/6,4103 1/ 6,4103
Znači Henrijeva konstanta je približno 1/6,4103kPa-1
odnosno 1,6∙10-4kPa-1.
P AB
C
D E
T
Zadatak 9.Na sledećem faznom dijagramu, koji je iskaz pogrešan:
a)Tačka A odgovara koegzistenciji čvrste i tečne fazeb)Tačka B odgovara kritičnoj tačkic)Tačka D odgovara koegzistenciji tri faze u ravnotežid)Kretanje od E do C odgovara podizanju pritiska i izaziva kondenzacijue)Gustina čvrste faze je manja od gustine tečne
10. Na dijagramu faza označiti:
-oblast gasovite faze-oblast tečne faze-oblast čvrste faze-krivu napona pare (1)-krivu sublimacije (2)-krivu tačke topljenja (3)-trojnu tačku (4)-kritičnu tačku (5)-oblast superkritičnog fluida
G
TČ
SKF
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Zadatak 11.
• Koncentracija kiseonika u vodi, potrebna za održavanje aerobnog podvodnog života je oko 4mg/L. Koliki treba da je minimalni parcijalni pritisak kiseonika u atmosferi da bi se ostvarila ova koncentracija. Henrijeva konstanta za kiseonik na 298K je
1,310-2mol/m3kPa
Rešenje:
kPa
kPammolmmol
k
OP
m
mol
molg
LgOkPO
O
O
6,9/103,1
324
32
4
/32
/104
32
32
3
3
22
2
2
12. Razmotriti fazni dijagram na slici i odgovoriti na pitanja;:
a) Šta predstavlja ovaj fazni dijagram?
b) Oblast I sadrži:
c) Oblast II sadrži:
d) Oblast III sadrži:
e) Oblast IV sadrži:
f) Oblast V sadrži:
g) Oblast VI sadrži:
h) Oblast VIIsadrži: i) Broj eutektičkih tački je: j) Formula nagrađenog jedinjenja je:
12. Razmotriti fazni dijagram na slici i odgovoriti na pitanja;:
a) Šta predstavlja ovaj fazni dijagram? Ravnotežu komponenti A i Bi jedinjenja sa kongruentnom tačkom topljenjab) Oblast I sadrži:
c) Oblast II sadrži:
d) Oblast III sadrži:
e) Oblast IV sadrži:
f) Oblast V sadrži:
g) Oblast VI sadrži:
h) Oblast VIIsadrži: i) Broj eutektičkih tački je: j) Formula nagrađenog jedinjenja je:
12. Razmotriti fazni dijagram na slici i odgovoriti na pitanja;:
a) Šta predstavlja ovaj fazni dijagram? Ravnotežu komponenti A i Bi jedinjenja sa kongruentnom tačkom topljenjab) Oblast I sadrži:
c) Oblast II sadrži:
d) Oblast III sadrži:
e) Oblast IV sadrži:
f) Oblast V sadrži:
g) Oblast VI sadrži:
h) Oblast VIIsadrži:tečnu smešu A i Bi) Broj eutektičkih tački je: j) Formula nagrađenog jedinjenja je:
12. Razmotriti fazni dijagram na slici i odgovoriti na pitanja;:
a) Šta predstavlja ovaj fazni dijagram? Ravnotežu komponenti A i Bi jedinjenja sa kongruentnom tačkom topljenjab) Oblast I sadrži: čvrsto A i čvrsto jedinjenjec) Oblast II sadrži:
d) Oblast III sadrži:
e) Oblast IV sadrži:
f) Oblast V sadrži:
g) Oblast VI sadrži:
h) Oblast VIIsadrži:tečnu smešu A i B i) Broj eutektičkih tački je: j) Formula nagrađenog jedinjenja je:
12. Razmotriti fazni dijagram na slici i odgovoriti na pitanja;:
a) Šta predstavlja ovaj fazni dijagram? Ravnotežu komponenti A i Bi jedinjenja sa kongruentnom tačkom topljenjab) Oblast I sadrži: čvrsto A i jedinjenjec) Oblast II sadrži:čvrsto A i tečnu smešu A i Bd) Oblast III sadrži:
e) Oblast IV sadrži:
f) Oblast V sadrži:
g) Oblast VI sadrži:
h) Oblast VIIsadrži:tečnu smešu A i B i) Broj eutektičkih tački je: j) Formula nagrađenog jedinjenja je:
12. Razmotriti fazni dijagram na slici i odgovoriti na pitanja;:
a) Šta predstavlja ovaj fazni dijagram? Ravnotežu komponenti A i Bi jedinjenja sa kongruentnom tačkom topljenjab) Oblast I sadrži: čvrsto A i jedinjenjec) Oblast II sadrži:čvrsto A i tečnu smešu A i Bd) Oblast III sadrži:čvrsto jedinjenje i tečnu smešu A i Be) Oblast IV sadrži:
f) Oblast V sadrži:
g) Oblast VI sadrži:
h) Oblast VIIsadrži:tečnu smešu A i B i) Broj eutektičkih tački je: j) Formula nagrađenog jedinjenja je:
12. Razmotriti fazni dijagram na slici i odgovoriti na pitanja;:
a) Šta predstavlja ovaj fazni dijagram? Ravnotežu komponenti A i Bi jedinjenja sa kongruentnom tačkom topljenjab) Oblast I sadrži: čvrsto A i jedinjenjec) Oblast II sadrži:čvrsto A i tečnu smešu A i Bd) Oblast III sadrži:čvrsto jedinjenje i tečnu smešu A i Be) Oblast IV sadrži:čvrsto jedinjenje i čvrsto Bf) Oblast V sadrži:
g) Oblast VI sadrži:
h) Oblast VIIsadrži:tečnu smešu A i B i) Broj eutektičkih tački je: j) Formula nagrađenog jedinjenja je:
12. Razmotriti fazni dijagram na slici i odgovoriti na pitanja;:
a) Šta predstavlja ovaj fazni dijagram? Ravnotežu komponenti A i Bi jedinjenja sa kongruentnom tačkom topljenjab) Oblast I sadrži: čvrsto A i jedinjenjec) Oblast II sadrži:čvrsto A i tečnu smešu A i Bd) Oblast III sadrži:čvrsto jedinjenje i tečnu smešu A i Be) Oblast IV sadrži:čvrsto jedinjenje i čvrsto Bf) Oblast V sadrži:čvrsto jedinjenje i tečnu smešug) Oblast VI sadrži:
h) Oblast VIIsadrži:tečnu smešu A i B i) Broj eutektičkih tački je: j) Formula nagrađenog jedinjenja je:
12. Razmotriti fazni dijagram na slici i odgovoriti na pitanja;:
a) Šta predstavlja ovaj fazni dijagram? Ravnotežu komponenti A i Bi jedinjenja sa kongruentnom tačkom topljenjab) Oblast I sadrži: čvrsto A i jedinjenjec) Oblast II sadrži:čvrsto A i tečnu smešu A i Bd) Oblast III sadrži:čvrsto jedinjenje i tečnu smešu A i Be) Oblast IV sadrži:čvrsto jedinjenje i čvrsto Bf) Oblast V sadrži:čvrsto jedinjenje i tečnu smešug) Oblast VI sadrži:čvrsto B i tečnu smešuh) Oblast VIIsadrži:tečnu smešu A i B i) Broj eutektičkih tački je: j) Formula nagrađenog jedinjenja je:
12. Razmotriti fazni dijagram na slici i odgovoriti na pitanja:
a) Šta predstavlja ovaj fazni dijagram? Ravnotežu komponenti A i Bi jedinjenja sa kongruentnom tačkom topljenjab) Oblast I sadrži: čvrsto A i jedinjenjec) Oblast II sadrži:čvrsto A i tečnu smešu A i Bd) Oblast III sadrži:čvrsto jedinjenje i tečnu smešu A i Be) Oblast IV sadrži:čvrsto jedinjenje i čvrsto Bf) Oblast V sadrži:čvrsto jedinjenje i tečnu smešug) Oblast VI sadrži:čvrsto B i tečnu smešuh) Oblast VIIsadrži:tečnu smešu A i B i) Broj eutektičkih tački je:dveC i E j) Tačka D je j) Formula nagrađenog jedinjenja je:
C
DE
12. Razmotriti fazni dijagram na slici i odgovoriti na pitanja:
a) Šta predstavlja ovaj fazni dijagram? Ravnotežu komponenti A i Bi jedinjenja sa kongruentnom tačkom topljenjab) Oblast I sadrži: čvrsto A i jedinjenjec) Oblast II sadrži:čvrsto A i tečnu smešu A i Bd) Oblast III sadrži:čvrsto jedinjenje i tečnu smešu A i Be) Oblast IV sadrži:čvrsto jedinjenje i čvrsto Bf) Oblast V sadrži:čvrsto jedinjenje i tečnu smešug) Oblast VI sadrži:čvrsto B i tečnu smešuh) Oblast VIIsadrži:tečnu smešu A i B i) Broj eutektičkih tački je:dveC i E j) Tačka D je kongruentna tačka topljenja jedinjenja j) Formula nagrađenog jedinjenja je:
C
DE
12. Razmotriti fazni dijagram na slici i odgovoriti na pitanja:
a) Šta predstavlja ovaj fazni dijagram? Ravnotežu komponenti A i Bi jedinjenja sa kongruentnom tačkom topljenjab) Oblast I sadrži: čvrsto A i jedinjenjec) Oblast II sadrži:čvrsto A i tečnu smešu A i Bd) Oblast III sadrži:čvrsto jedinjenje i tečnu smešu A i Be) Oblast IV sadrži:čvrsto jedinjenje i čvrsto Bf) Oblast V sadrži:čvrsto jedinjenje i tečnu smešug) Oblast VI sadrži:čvrsto B i tečnu smešuh) Oblast VIIsadrži:tečnu smešu A i B i) Broj eutektičkih tački je:dveC i E j) Tačka D je kongruentna tačka topljenja jedinjenja k) Formula nagrađenog jedinjenja je: A2B
C
DE
13. Razmotriti dijagram koji opisuje ravnotežu između čvrste i tečne faze za binarnu smešu koja formira jedinjenje sa
Navesti faze koje sadrže pojedine oblasti:Oblast I sadrži___________________________________Oblast II sadrži___________________________________Oblast III sadržiOblast IV sadrži_Oblast V sadrži_________________Oblast VI sadrži________________ Formula nagrađenog jedinjenja je:
čvrste i A i jedinjenje
Čvrste i B i jedinjenjeČvrsto A i rastvor
Rastvor-rastopČvrsto B i rastvor
______inkongruentnom tačkom topljenja
Čvrsto jedinjenje i rastvor
AB2
Zadatak 14.
1. Na 90oC napon pare toluena je 400 torr a o-ksilena 150 torr. Koji je sastav tečne smeše koja ključa na 90oC i pritisku od 0,5 atm? Koji je sastav nastale pare?
Zadatak 14.
1. Na 90oC napon pare toluena je 400 torr a o-ksilena 150 torr. Koji je sastav tečne smeše koja ključa na 90oC i pritsku od 0,5 atm? Koji je sastav nastale pare?
Rešenje:
968,0380
40092,092,0
150400
150380 0,'
00
0
p
pxx
pp
ppx tt
tkt
kT
Zadatak 15.
1. Napon pare čiste tečnosti A na 300 K je 575 torr a čiste tečnosti B je 390 torr. Ova dva jedinjenja grade idealnu smešu u tečnom i gasnom stanju. Razmotriti ravnotežni sastav smeše u kojoj je molska frakcija komponente A u pari 0,35. Izračunati ukupni pritisak (u Pa) i sastav tečne smeše.
Rešenje:
kPa
torrpppxp
pppx
pxx
BBAA
AABA
BAA
66,58322,133440
440)(
268,0)(
000
000,
0,
Zadatak 16.
• Dva suda 1 i 2 koji sadrže po 50 mL rastvora uree koncentracije 0,1 i 0,2M, su stavljeni pod stakleno zvono na 298K. Urea nije isparljiva, pretpostaviti idealno ponašanje rastvora.
• a) Posle dostizanja ravnoteže, koje su zapremine rastvora 1 i 2 (gustina vode i razblaženog rastvora je 1g/mL).
• b) Izračunati molsku frakciju uree u rastvorima 1 i 2 u ravnoteži
• c) Izračunati razliku između hemijskog potencijala vode u rastvoru 1 i u čistoj vodi.
Rešenje:
mLVmLVmLymLgyV
mLgyV
67,6633,3367,165067,16
118
01,0
01,0
118
005,0
005,0
21
0027,0
1833,33
005,0
005,021
ss xx
1 2
0,1M 0,2Ma)
b)
c)
molJmolKJK
xxxRT
OHOH
ureaOHOHOHOH
/7,69973,0ln/314,8298
9973,01ln0
0
22
2222
Uspostavila se ravnoteža
Zadatak 17
• Dva vodena rastvora uree imaju osmotske pritiske 2,4 atm i 4,6 atm na izvesnoj temperaturi. Koliki je osmotski pritisak rastvora pripremljenog mešanjem jednakih zapremina ova dva rastvora na istoj temperaturi?
Rešenje:
atmRTRT
RTC
RTV
nC
RT
Vnnn
RT
Vn
RT
VnRT
V
nRTCRT
V
nRTC
Mtottot
totMtottot
MM
5,32
22
).(
21
122121
22
11
222
111
Zadatak 18
• Tečnosti A i B grade idealan rastvor. Para smeše koja sadrži 0,4mol% A je smeštena u cilindar sa klipom na konstatnoj temperaturi. Sistem se zatim polako komprimuje na konstantnoj temperaturi T. Ako napon čiste tečnosti A iznosi 0,4atm a tečnosti B je 1,2atm, izračunati ukupni pritisak pri kome tečnost počinje da se kondenzuje i sastav tečnosti. Izračunati sastav rastvira čija je normalna tačka ključanja T.
Rešenje:
• Na početku kondenzacije xA’=0,4 tj.:
67,08,02,1)1(4,0 00 AABAAAtottot
A xxpxxpPP
p
67,067,08,02,1 totP
25,08,02,11 AA xx
Rešenje 19:
• Tečnosti A i B grade idealan rastvor.Na 50oC ukupni napon pare rastvora koji se sastoji od 1 mola A i 2 mola B je 250 mmHg; dodatkom 1 mola A u rastvor, napon pare raste do 300 mmHg. Izračunati pA
o i pBo.
Rešenje:
mmHgpmmHgp
ppipp
oAB
BABA
450150
2
1
2
1300
3
2
3
1250
0
0000
Zadatak 20
• Dva su rastvora komponenti A i B. Prvi sadrži 1 mol A i 3 mola B a ukupni pritisak je 1 atm. Drugi sadrži 2 mola A i 2 mola B, njegov napon pare je veći od 1 atm, ali može biti smanjen do 1 atm dodatkom 6 molova C. Napon pare čistog C je 0,8atm. Izračunati napona pare čistih A i B.
Rešenje:
atmpatmppp
ppppppp
ABBA
CBABABoA
9,17,04,25
5
3
5
1
5
1134
4
3
4
11
0000
000000
Objasniti šta predstavlja sledeći fazni dijagram u kome nema čvrstih faza.
T
Koja je komponentaisparljivija?
A
Koje faze sadrži oblast:IIIIII
Skicirati zavisnot P=f(T)za ovaj sistem.
Pitanja
• 1. Koji binerni tečni sistemi pokazuju negativna odstupanja od Raulovog zakona?
• 2. Šta predstavlja krioskopska konstanta i koje jedinice ima u SI sistemu?• 3. Uslov za ravnotežu u višekomponentnom višefaznom sistemu je:• _______________________________________________________________•
• 4. Broj faza u nekom sistemu je:• 5. Broj komponenata u nekom sistemu je:• 6. Broj stepeni slobode u nekom sistemu je:• 7. Kriva sublimacije ima veći manji (zaokruži tačno) nagib od krive isparavanja.
Zašto.• 8. Enantiotropija je:• 9. Monotropija je:• 10. Molarna masa slabo ispraljivog jedinjenja se može odrediti iz:• 11.Nernstov zakon raspodele glasi:• 13. Kongruentna tačka topljenja je:• 14. Najvažnike karakteristike hemisorpcije su: