Идеальные растворы: рассчитать состав пара и состав раствора

[Valeriia02]

Диброметилен и дибромпропилен при смешении образуют почти идеальные растворы. При 80^oC давление пара дибромэтилена равно 22.9 кПа, а дибромпропилена 16.9 кПа. Рассчитать состав пара, находящегося в равновесии с раствором, мольная доля диброметилена в котором равна 0.75. Рассчитать состав раствора, находящегося в равновесии с паром, мольная доля дибромэтилена в котором равна 0.50.

 

И так, мой ход решений:

1) Мольные доли диброметилена 0.75 и дибромпропилена равны 0.25.

Согласно первому закону Рауля (для идеального раствора), парциальное давление пара компонента пропорционально его мольной доле в растворе:

P(диброметилен) = 0.75*22.9 = 17.175 кПа

P(дибромпропилен) = 0.25*16.9 = 4.225 кПа

 

Общее давление пара раствора равно сумме парциальных давлений компонентов:

P(общ) = 17.175 + 4.225 = 21.4 кПа

Мольная доля компонента в газовой фазе пропорциональна его парциальному давлению:

x(диброметилен) = 17.175/21.4 = 0.8

x(дибромпропилен) = 4.225/21.4 = 0.2

 

2) P(диброметилен) = 0.5*22.9 = 11.45 кПа

P(дибромпропилен) = 0.5*16.9 = 8.45 кПа

А дальше я сомневаюсь что все так же как и в первом случае (может первый случай неправильный)

 

[M_GM]

Всё как будто правильно в первой задаче, вторая задача просто обратная первой.

И пункт 2 - неверен

Величина 0,5 - мольная доля вещества в паре над раствором

Найти нужно состав раствора.

Изменено 5 Ноября, 2020 в 04:44 пользователем M_GM

[Valeriia02]

05.11.2020 в 06:10, M_GM сказал:

Всё как будто правильно в первой задаче, вторая задача просто обратная первой.

И пункт 2 - неверен

Величина 0,5 - мольная доля вещества в паре над раствором

Найти нужно состав раствора.

Хорошо, даже если идти наоборот, то 

парциальное давление пара диброметилена х = 21.4*0.5=10.7 кПа

для мольной доли диброметилена = 10.7/22.9 = 0.47

Соответственно дибромпропилен = 1 - 0.47 = 0.53 

НО

0.53*16.9 = 8.95 и следовательно 8.95 + 10.7 не равняется общему нашему давлению 21.4 кПа

Что не так ?

[M_GM]

А кто сказал, что давление пара над раствором остается неизменным,

когда состав раствора меняется?

Более летучего компонента стало меньше и суммарное давление паров над раствором стало меньше

Когда диброметилена в "смеси" будет ~0, "суммарное" давление паров будет равно 16,9.

Если в "смеси" будет только диброметилен "суммарное" давление паров будет равно 22.9.

Для смесей промежуточного состава будет некоторое промежуточное значение давления паров

 

Поэтому и решение не корректное:

"парциальное давление пара диброметилена х = 21.4*0.5=10.7 кПа

для мольной доли диброметилена = 10.7/22.9 = 0.47"

Здесь 21,4 использовать нельзя, суммарное давление уже другое, обозначим его Р

парциальное давление пара диброметилена р(1) = 0,5Р кПа

Его мольная доля в растворе х(1)= 0,5Р/22,9 = 0,0218Р

Для дибромпропилена аналогично: х(2)= 0,5Р/16.9 = 0,0296Р

Сумма мольных долей х(1) + х(2) = 1, т.е. 

0,0218Р + 0,0296Р = 1

Имеем уравнение с одним неизвестным,
откуда находим новое суммарное давление Р (кПа)  и мольные доли компонентов

 

 

 

Изменено 7 Ноября, 2020 в 14:26 пользователем M_GM

[Valeriia02]

Спасибо огромное! Все понятно)