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

Растительный мир как часть биосферы
Невозможно представить себе окружающий мир без растений. Зеленые растения создают на Земле условия для существования всех живых организмов. Они выделяют кислород, который необходим для дыхания, служат основным источником пищи для всех ...

Экологические проблемы Приморского края
Вопросы улучшения экологической ситуации, устойчивого развития, уменьшения потребления природных ресурсов на единицу валового продукта, роста энергоэффективности экономики сегодня сформулированы как приоритетные задачи государства. Не ...