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

Фотометрический способ определения окислов азота
Борьба с загрязнением воздуха - одна из основных проблем охраны окружающей среды, техники безопасности в промышленности, обеспечения обитаемости людей в замкнутых помещениях. Физические, химические и биологические факторы могут в той или и ...

Программа по решению экологических проблем на территории Красноярского края
Экологическое состояние на территории Красноярского края можно определить как неблагополучное. На природную среду Красноярского края длительный период времени оказывают интенсивное воздействие такие экологически опасные отрасли промыш ...