Файл: ФIленко О.Г. ЗбIрник задач з фIзичноI химII навчальний посiбник для студентiв металлургiйних спецiальностей вузiв.pdf

33. Визначити температуру початку кристалізації КС1 з розплаву КС1 — AgCl, що містить 20,0 мас.% хлориду срібла. Температура крис­ талізації чистого хлориду калію і його кріоскопічна стала відповідно дорівнюють 1043 К і 25,12 К • кмоль- 1 • 1000 кг.

Відповідь: 999,17 К-

34. Для приготування антифризу було взято на 10 кг води 3,5 кг гліцерину С3 Н5 (ОН)3 .

Обчислити температуру початку замерзання антифризу, якщо кріос­ копічна стала води дорівнює 1,86 К • кмоль-1 • 1000 кг.

Відповідь: 266,1 К.

35. Визначити температуру початку замерзання і початку кипіння водного розчину етилового спирту, що містить 40 мас.% С2 Н5 ОН. Ебуліоскопічна стала води дорівнює 0,513 К • кмоль- 1 • 1000 кг.

Відповідь: 246,24 К; 380,57 К.

36. Теплота плавлення олова дорівнює 7,076 МДж • катом- 1 , а температура плавлення 505,1 К. Температура початку кристалізації олова з розплаву, що містить 1,546 кг міді в 220 кг олова, дорівнює 501,2 К.

Визначити атомну масу міді.

Відповідь: 64,12.

37. Температура початку кристалізації вісмуту з розплаву Cd — Ві, що містить 20 мас.% кадмію, дорівнює 441 К.

Визначити атомну теплоту плавлення вісмуту, якщо температура його плавлення дорівнює 544,2 К.

Відповідь: 11,1 МДж • катом- 1 .

38. Температура кипіння чистого заліза дорівнює 3043 К, теплота випаровування заліза — 304,8 МДж • катом- 1 .

Визначити температуру початку кипіння залізного розплаву, що містить 2 мас. % вуглецю. Впливом інших домішок на підвищення тем­ ператури кипіння сплаву знехтувати.

'Відповідь: 3067 К.

39.Температура кристалізації чистого золота дорівнює 1336,2 К, кріоскопічна стала — 226 К • катом- 1 • 1000 кг. Температура початку кристалізації золота з розплаву Au — Sb, що містить 10,0 мас. % сурми, дорівнює ИЗО К.

Визначити атомну масу сурми.

Відповідь: 121,8.

40. Температура початку кристалізації свинцю з розплаву Ві — Pb, що містить 3,0 мас.% Ві, дорівнює 581 К.

Визначити атомну масу вісмуту, якщо температура кристалізації чистого свинцю дорівнює 600,6 К, його кріоскопічна стала — 131,4 К • катом-1 • 1000 кг.

Відповідь: 207,3.

41. Визначити атомний процент цинку в розплаві Zn — Ві, з якого вісмут починає кристалізуватися при 500 К. Атомна теплота плавлен­ ня вісмуту— 11,01 МДж • катом-1 , а температура кристалізації — 544,2 К.

Відповідь: 16,52 ат.%.

З А К ОН РОЗПОДІЛУ НЕРНСТА — ШИЛОВА

При певній температурі відношення концентрацій третього ком­ понента в двох розчинниках, які не змішуються і стикаються між собою, незалежно від загальної його кількості є величиною сталою (закон роз­ поділу):

де СА, СА І СА — послідовний ряд рівноважних концентрацій третьо­ го компонента в розчиннику А; Св, Св, Св—послідовний ряд рівно­ важних концентрацій третього компонента в розчиннику В; К — кое­ фіцієнт розподілу третього компонента між двома розчинниками.

Коефіцієнт розподілу є сталою величиною для певної системи при певній температурі.

Співвідношення (V,27) виконується лише при умові, що обидва розчини є ненасиченими і що часточки третього компонента в обох роз­ чинниках мають однаковий розмір.

У деяких системах розчинена речовина внаслідок дисоціації її

Мд

де МА— середня молекулярна маса третього компонента в розчинни­ ку А; Мв — середня молекулярна маса третього компонента в роз­ чиннику В.

Якщо ступінь дисоціації розчиненої речовини в обох розчинниках

Закон розподілу лежить в основі екстракції. Екстракцією назива­ ється вилучення речовини з розчину за допомогою розчинника. Екс­

де т0 — початкова кількість екстрагованої речовини; Vx — об'єм розчину, в якому міститься екстрагована речовина; V2 — об'єм роз­ чинника, за допомогою якого провадиться екстрагування; К — кое­ фіцієнт розподілу екстрагованої речовини між розчинником і розчином.

Після п повторних екстракцій однаковим об'ємом розчинника кількість екстрагованої речовини у вихідному розчині визначають за формулою

Останнє рівняння дає змогу визначити число екстракцій, потріб­ них для заданої повноти виділення екстрагованої речовини.

У металургії екстрагування застосовують для видалення сірки і фосфору з розплаву за допомогою шлаку.

Після п повторних екстракцій однаковою кількістю шлаку масовий

маса металу; т2 — маса шлаку; К — коефіцієнт розподілу домішок між шлаком і металом.