Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики
http://chemistry-chemists.com/forum/

РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ
http://chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=27&t=5520
Page 11 of 14

Author:  Upsidesium [ 25 May 2020 21:54 ]
Post subject:  Re: РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Согласен. Это уже я лагать начал. Действительно нужно использовать равновесные концентрации. Тогда
Po = 5*0.3/3*0.1 = 5
m = lg[Cв/At]/lg[1 + PоVо/Vв]
At = 8/0.3 * (1 - 0,95) = 1.334 г/л
m = lg[26.67/1.334]/lg[1 + 5*0,1/0.3] = 3.05
Итого: 3 цикла экстракций. При этом в водной фазе останется 0.42 г вещества или 5.25% от исходного кол-ва.

Author:  punchcardco [ 26 Aug 2020 10:43 ]
Post subject:  Как вывести из этого уравнения [H+]

Как вывести из этого уравнения [H+]

Attachments:
АлкМих.png
АлкМих.png [ 11.74 KiB | Viewed 13231 times ]

Author:  Upsidesium [ 27 Aug 2020 23:40 ]
Post subject:  Re: Как вывести из этого уравнения [H+]

punchcardco wrote:
Как вывести из этого уравнения [H+]

Очень легко.
Пусть x = [H+], Ct,mix = b, Ka1 = c, Ka2 = d и Kw = f. Получим уравнение следующего вида:
Attachment:
Безымянный.jpg
Безымянный.jpg [ 11.73 KiB | Viewed 13205 times ]

Выразим x:
Attachment:
MSP1331166h90i6c4cd76400000ga4i180ba771c4a.jpg
MSP1331166h90i6c4cd76400000ga4i180ba771c4a.jpg [ 266.53 KiB | Viewed 13205 times ]

Все, что осталось - выполнить обратную подстановку (если все 4 параметра неизвестны).
Если же параметры известны, то просто подставляете в формулу числовые значения и так же выражаете х.

Author:  Ramon [ 30 Aug 2020 19:33 ]
Post subject:  Re: РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Upsidesium wrote:
Если же параметры известны, то просто подставляете в формулу числовые значения и так же выражаете х.

И получаем уравнение четвертой степени с четырьмя корнями, среди которых могут быть как вещественные так и комплексные.
А потом переходим к занимательному математическому квесту:
viewtopic.php?p=172847#p172847

Author:  Upsidesium [ 31 Aug 2020 13:53 ]
Post subject:  Re: РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Ramon wrote:
И получаем уравнение четвертой степени с четырьмя корнями, среди которых могут быть как вещественные так и комплексные.

И ничего особенного тут нет. Просили аналитическое решение? Получите!
Ramon wrote:
А потом переходим к занимательному математическому квесту:
viewtopic.php?p=172847#p172847

Вообще-то в описанном примере рассмотрен метод Феррари для решения уравнений четвертой степени. Который-таки не входит в школьную программу (на счет физмат школ сказать не могу). Но если школяр им владеет, то и вопросов у него не возникнет.

Author:  83.06+ [ 15 Sep 2020 11:10 ]
Post subject:  Задача по физической химии

Здравствуйте, помогите, пожалуйста, решить:
В условиях стандартного давления 1 моль воды нагревают от температуры 298 К до температуры кипения, затем впоследствии изотермического расширения давление пара, что образовался, уменьшается до р = 0,80 атм. Определить суммарное изменение энтальпии и энтропии этого процесса, считая, что Cр =const

Author:  Upsidesium [ 15 Sep 2020 13:31 ]
Post subject:  Re: Задача по физической химии

83.06+ wrote:
Здравствуйте, помогите, пожалуйста, решить:
В условиях стандартного давления 1 моль воды нагревают от температуры 298 К до температуры кипения, затем впоследствии изотермического расширения давление пара, что образовался, уменьшается до р = 0,80 атм. Определить суммарное изменение энтальпии и энтропии этого процесса, считая, что Cр =const

1) Нагревание воды до кипения - изобарный процесс:
ΔH1 = Cp(T2-T1)
ΔS1 = Cpln[T2/T1]
2) Кипение и испарение - фазовый переход:
ΔH2 = Qисп = Lm, где L - удельная теплота парообразования, кДж/кг, m - масса вещества, кг (моль в кг пересчитать несложно).
ΔS2 = ΔH2/Tкип
3) Изотермический процесс:
ΔH3 = 0
ΔS3 = Rln[P1/P2]
Суммарный процесс:
ΔH = ΔH1 + ΔH2 + ΔH3
ΔS = ΔS1 + ΔS2 + ΔS3

За последующие мультипостинги будет бан. Созданные темы и сообщения видны всем участникам форума, т.ч. просто наберитесь терпения и ждите ответа.

Author:  DimaKolotov [ 22 Sep 2020 18:08 ]
Post subject:  Re: РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Добрый вечер.
Уравнение реакции 2Н2 + СО = СН3ОН (г)
Очень прошу помочь с 3 и 4 заданиями, потому что я не понимаю, как вывести уравнения. А в 1 и 2 проверить, правильно ли посчитано, если не сложно
1. визначити теплові ефекти ΔH та ΔU при T = 298 К;
ΔH = -90,47 кЖд/моль ΔU = -85,52 кДж/моль
2. розрахувати наближене значення ΔH400 за умови ΔCp = const;
ΔH400 = -94,82 кДж
3. вивести рівняння залежності ΔCp від Т, розрахувати за цим рівнянням
ΔCp при температурах 400, 500 та 600 К, побудувати графік
залежності ΔCp = f (T) (за чотирма точками);
4. вивести рівняння залежності ΔH від Т , визначити інтервал темпера-
тур, в якому це рівняння можна застосовувати;

Author:  Upsidesium [ 22 Sep 2020 20:55 ]
Post subject:  Re: РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

И что дальше? Условия задач где?
Все эти задачи решаются относительно каких-либо реакций или тепловых процессов.

Author:  DimaKolotov [ 23 Sep 2020 14:22 ]
Post subject:  Re: РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Upsidesium wrote:
И что дальше? Условия задач где?
Все эти задачи решаются относительно каких-либо реакций или тепловых процессов.

Моя ошибка. Уже исправил

Author:  Upsidesium [ 23 Sep 2020 18:10 ]
Post subject:  Re: РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

DimaKolotov wrote:
Добрый вечер.
Уравнение реакции 2Н2 + СО = СН3ОН (г)
Очень прошу помочь с 3 и 4 заданиями, потому что я не понимаю, как вывести уравнения. А в 1 и 2 проверить, правильно ли посчитано, если не сложно
1. визначити теплові ефекти ΔH та ΔU при T = 298 К;
ΔH = -90,47 кЖд/моль ΔU = -85,52 кДж/моль
2. розрахувати наближене значення ΔH400 за умови ΔCp = const;
ΔH400 = -94,82 кДж
3. вивести рівняння залежності ΔCp від Т, розрахувати за цим рівнянням
ΔCp при температурах 400, 500 та 600 К, побудувати графік
залежності ΔCp = f (T) (за чотирма точками);
4. вивести рівняння залежності ΔH від Т , визначити інтервал темпера-
тур, в якому це рівняння можна застосовувати;

Справочника под рукой нет, поэтому проверяйте себя сами.
1) ΔU = ΔH - ΔnRT
Если ΔН посчитали верно, то ответ правильный.
2) По уравнению Кирхгофа: ΔH400 = ΔH298 + ΔCp(T2-T1)
Т.к. ΔCp = const, то ΔCp = ΔCpCH3OH - 2ΔCpH2 - ΔCpCO
3) Не ясен смысл требования о выводе уравнения. Зависимость теплоемкости от температуры описывается эмпирическим уравнением (полиномом):
ΔCp = Δа + ΔbT + ΔcT2 + Δc'T-2
Оно получено из эксперимента и не имеет аналитического вывода.
Берете из справочника значения эмпирических коэффициентов. По з-ну Гесса считаете дельты:
Δа = аCH3OH - 2аH2 - аCO
Δb = bCH3OH - 2bH2 - bCO
Δc = cCH3OH - 2cH2 - cCO
Δc' = c'CH3OH - 2c'H2 - c'CO
Подставляете в полином ΔCp и считаете его для каждой температуры. Затем рисуете график.
4) З-н Кирхгофа.
Attachment:
image-77.jpg
image-77.jpg [ 41.28 KiB | Viewed 12908 times ]

Только нужно будет расписать как на вышмате. С учетом п.3 зависимость может применяться в широком интервале температур. Обычно от 70 К до 3000 К. Ниже нужно будет учитывать квантовые эффекты, а выше вносить поправки на неравновесные процессы.

Author:  83.06+ [ 10 Oct 2020 15:06 ]
Post subject:  Re: РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Очень нужна помощь! Заранее спасибо
1. Обчисліть зміну ентропії при змішуванні 5 кг води при 80градусах Цельсію з 10 кг води при 20 градусах. Питома теплоємність води Ср = 4,184 Дж/(моль*К)
2. Для деякої речовини залежність внутрішньої енергії від температури має вигляд U = U(0) + a^4 при температурі від 0 до 10 К. Знайдіть залежність енергії Гельмгольца, ентропії і теплоємності від температури в цьому діапазоні.

Author:  Upsidesium [ 11 Oct 2020 23:53 ]
Post subject:  Re: РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

83.06+ wrote:
Очень нужна помощь! Заранее спасибо
1. Обчисліть зміну ентропії при змішуванні 5 кг води при 80градусах Цельсію з 10 кг води при 20 градусах. Питома теплоємність води Ср = 4,184 Дж/(моль*К)
2. Для деякої речовини залежність внутрішньої енергії від температури має вигляд U = U(0) + a^4 при температурі від 0 до 10 К. Знайдіть залежність енергії Гельмгольца, ентропії і теплоємності від температури в цьому діапазоні.

Нужна помощь, а условие правильно записать не можем.
В первой задаче теплоемкость удельная, а размерность указывается для молярной.
Во второй задаче я так полагаю должно быть U = U0 + aT4.
В общем помог чем смог, а уж с размерностями и функциями Вы там сами как-нибудь разбирайтесь.
Attachment:
Обчисліть.docx [16.06 KiB]
Downloaded 366 times

Author:  DimaKolotov [ 03 Nov 2020 16:09 ]
Post subject:  Re: РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

За счёт чего в оборотном адиабатическом процессе механическая работа расширения газа не выполняется?

Author:  Upsidesium [ 03 Nov 2020 21:45 ]
Post subject:  Re: РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

DimaKolotov wrote:
За счёт чего в оборотном адиабатическом процессе механическая работа расширения газа не выполняется?

Для идеальных или разреженных газов - за счет изменения объема. Т.к. внутренняя энергия зависит только от температуры и кол-ва вещества газа.

Author:  83.06+ [ 11 Nov 2020 22:32 ]
Post subject:  Re: РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Здравствуйте, подскажите, пожалуйста, алгоритм решения таких задач:

1) Переохолоджена рідка воді у кількості 25,5 г при -12*С та стандартного тиску раптом переходить у льод при тих же умовах. Прийняти цей метастабільний стан рівноважним та за такими даними: Ср (рідка) = 76,1 Дж/(моль* К), Ср (льод) = 37,15 Дж/(моль*К), теплота плавлення = 333,5 Дж/г. Розрахувати ентропію Всесвіту (системи+оточуючого середовища) та підтвердити 2 закон термодинаміки.

2)3 молі СО2 розширюються ізотермічно ( у тепловому контакті з оточуючим середовищем при температурі 15*С) проти постійного зовнішнього тиску 1,00 Бар. Вихідний та кінцевий об'єми газу відповідно дорівнюють 10 л та 30л. Розрахуйте зміну ентропії оточуючого середовища, якщо вважати СО2 ідеальним газом.

Author:  Upsidesium [ 14 Nov 2020 00:46 ]
Post subject:  Re: РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

83.06+ wrote:
Здравствуйте, подскажите, пожалуйста, алгоритм решения таких задач:

1) Переохолоджена рідка воді у кількості 25,5 г при -12*С та стандартного тиску раптом переходить у льод при тих же умовах. Прийняти цей метастабільний стан рівноважним та за такими даними: Ср (рідка) = 76,1 Дж/(моль* К), Ср (льод) = 37,15 Дж/(моль*К), теплота плавлення = 333,5 Дж/г. Розрахувати ентропію Всесвіту (системи+оточуючого середовища) та підтвердити 2 закон термодинаміки.

Кристаллизация переохлажденной жидкости - необратимый процесс. Для рассчета ΔS нужно заменить этот процесс на совокупность обратимых стадий (о чем Вам и говорят в условии).
H2O (ж, Т1 = -12 С) <=> Н2О (ж, Т2 = 0 С)
ΔS1 = n*Cp,ж*lnT2/T1
H2O (ж, Т = 0 С) <=> Н2О (т, Т = 0 С)
ΔS2 = m*ΔНплав
H2O (т, Т2 = 0 С) <=> Н2О (т, Т1 = -12 С)
ΔS3 = n*Cp,т*lnT1/T2
ΔS = ΔS1 + ΔS2 + ΔS3
При этом выделится теплота кристаллизации которая увеличит энтропию окружающей среды:
ΔSсреды = m*ΔНкрист1, где ΔНкрист - теплота кристаллизации воды при -12 С.
Общее значение энтропии: ΔSобщ = ΔS + ΔSсреды
Доказательством Второго Начала служит значение ΔSобщ > 0.
Самое главное не забудьте перевести температуру в Кельвины, а так же найти по справочникам значение теплоты кристаллизации воды при -12 С.

83.06+ wrote:
2)3 молі СО2 розширюються ізотермічно ( у тепловому контакті з оточуючим середовищем при температурі 15*С) проти постійного зовнішнього тиску 1,00 Бар. Вихідний та кінцевий об'єми газу відповідно дорівнюють 10 л та 30л. Розрахуйте зміну ентропії оточуючого середовища, якщо вважати СО2 ідеальним газом.

Изменение энтропии газа при обратимом изотермическом расширении можно найти с помощью термодинамического определения энтропии с расчетом теплоты расширения по первому закону:
ΔSгаза = nRlnV2/V1
Энтропия окружающей среды определяется теплотой переданной системе, которую можно рассчитать с помощью
первого закона. Т.к. температура постоянна, а газ считаем идеальным, то ΔU = 0. Работа, совершаемая системой против постоянного внешнего давления, равна
A = p(V2 − V1),
а теплота, принятая окружающей средой, равна работе, совершенной системой, с обратным знаком:
ΔSокр = Qокр/Т = -А/Т = [p*(V1 - V2)]/T
Общее изменение энтропии газа и окружающей среды:
ΔSобщ = nRlnV2/V1 + [p*(V1 - V2)]/T

Author:  83.06+ [ 21 Dec 2020 17:11 ]
Post subject:  Re: РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Здравствуйте. Я подозреваю, что эта задача несложная, но не могу с ней до конца разобраться. Особенно в моментах, где нужно прописывать её через α (альфа). Есть примеры, где прописано добавление N2, но в данной задаче в условии ничего об этом нет, значит ли, что N2 использовать в данном случае не нужно? Заранее большое спасибо

Attachments:
Безымянный.png
Безымянный.png [ 407.35 KiB | Viewed 11832 times ]

Author:  Upsidesium [ 21 Dec 2020 19:01 ]
Post subject:  Re: РЕШАЕМ задачи по ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

83.06+ wrote:
Здравствуйте. Я подозреваю, что эта задача несложная, но не могу с ней до конца разобраться.

Если сначала вспомнить первый закон Рауля, а потом разобраться, то несложная.
Attachment:
Image0008.JPG
Image0008.JPG [ 1.08 MiB | Viewed 11825 times ]

Author:  Bunny [ 21 Feb 2021 07:00 ]
Post subject:  Задача по физической и коллоидной химии. Термохимия

Рассчитайте тепловой эффект реакции NH3+5/4O2=NO+3/2H2O (г)
При Т=298 К, если известны следующие данные
H2O (г)=H2O(ж) , H=-44 кДж моль -1
1/2N2+3/2 H2=NH3, H=-46,2
H2+1/2O2=H2O(ж), H=-285,8
NO=1/2N2+1/2O2, H=-91,3

Page 11 of 14 All times are UTC [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/