Идентифицируем по молекулярной массе вредную примесь, если навеску вещества m=0,5 г при температуре t=400C испарили в объеме 1 л при давлении P=22,4 кПа.

Один из физико-химических способов методов определения природы вещества следует из нулевого начала термодинамики:

Если две системы находятся в термодинамическом равновесии с третьей системой, то они состоят в термодинамическом равновесии друг с другом.

Важнейшим следствием этого закона является существование термодинамического уравнения состояния:

F (P, V, T)=0 (1.1)

Для идеальных газов это уравнение получено Клапейроном и Менделеевым:

PV=nRT (1.2)

где n-число молей вещества; R=8.314 Дж/моль.К; P, V, T - параметры состояния, выраженные, соответственно, в Па, м3, К.

Выражая через n через массу вещества m (г) и молекулярную массу

n=m/M (1.3)

из уравнения (1.2) следует способ определения молекулярной массы вещества в виде пара или газа:

M=mRT/PV

M= (0,5.8,314.(273+40))/22,4.103.1.10-3=58,08 г./моль.

Такую молекулярную массу (М=58 г./моль) имеют ацетон и триметиленоксид. (C3H6O-брутто-формула)

Уточнить формулу можно, измерив и рассчитав его молекулярную рефракцию. Измерения показали, что R=16,06. Методом аддитивности рассчитываем молекулярную рефракцию для триметиленоксида и ацетона.

Рассмотрим триметиленоксид:

Рисунок 1.1 Триметиленоксид

Rат=3*2,418+6*1,100+1,643=7,254+6,600+1,643=15,49

Rсв=0,46

R=15,95 cм3 /г*моль

Рассмотрим ацетон:

Рисунок 1.2 Ацетон

Rат=3*2,418+6*1,100+2,211=7,254+6,600+2,211=16,065 cм3 /г*моль.

Расчет и экспериментальные данные совпадают, это значит что вредная примесь-ацетон.

Еще статьи по теме

Понятие и значение водных ресурсов
Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для быт ...

Этапы перераспределения вещества и энергии в биосфере
Создание и существование биомассы неразрывно связаны с поступлением энергии и веществ из окружающей среды. Большинство веществ земной коры проходит через живые организмы и вовлекается в биологический круговорот веществ, создавший биосферу ...