ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СВОЙСТВ ПО ЕДИНСТВЕННОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ ВЕЩЕСТВА - ЕГО ТЕМПЕРАТУРЕ КИПЕНИЯ

Стр.

На этой странице рассмотрено предсказание комплекса свойств малоизученных веществ, когда единственной исходной информацией является нормальная температура кипения исследуемого веществаа.

Прогнозирование свойств проведем на примере оксихлорида ванадия VCl₃O

Исходные данные расчета: Т_кип= 399.85 К

Парахор

    Расчет начинается с определения парахора, который является коррелирующим параметром для многих свойств. Для расчета парахора по стехиометрической формуле  заглядываем в табл. 8  SITE.

П(VCl₃O) = П(V) + 4 П(Cl) + П(О) – 0.338*m = 1.55 + 3*1.1 + 0.64 - 0.338*4 = 4.14 

Определяющий критерий термодинамического подобия

     Далее рассчитываем второй определяющий критерий термодинамического подобия

f = ln Т_кип  – 1.1 ln П – 4      

f = ln Т_кип - 1.1 ln П - 4 = ln 399.85 - 1.1 ln 4.14 - 4 = 0.43

Молярный объем жидкости в точке кипения

V_кип = (- 6.2f + 31.2)П^0.94 = 6.2*0.43 +31.2)4.14^0.94 = 108.5

Расхождение с экспериментальным значением (105) равно 2.5 %.

Критическая температура

T_к = Т_кип/(0.667 - 0.055 f^0.5) = 399.85/(0.667 - 0.055*0.43^0.5) = 633.7

Расхождение с экспериментальным значением (636) равно - 0.4 %.

Критический объем

V_к = V_кип(2.69 + 0.05*f) = 108.5(2.69 + 0.05*0.223) = 294.2

Расхождение с экспериментальным значением (290) равно 1.5 %.

Постоянная Ван-дер-Ваальса

b = V_кип(0.2*f + 1.12) = 108.5(0.2*0.43 + 1.12) = 130.8

Расхождение с экспериментальным значением (127.8) равно 2.3 %.

Критическое давление

P_к = 1.039Т_к/b = 1.039*633.7/130.8 = 5.03

Расхождение с экспериментальным значением (5.17) равно - 2.7 %.

Теплота испарения в точке кипения

Плотность жидкости

r^ж = 2(M/Vк )[2 - T/Tк]

      Давление насыщенного пара

ln P_пр = g ln Т_пр  + d( Т_пр⁵  –  25/ Т_пр  +  24),   (1)

где

Т_пр = Т /Т_к ;      P_пр = Р /Р_к;    

                  d = [a_к ln q – ln(P_кип /P_к )]/(30 ln q – e),

                                         g = a_к  –  30d,

                                    e = q⁵  –  25/q  +  24,

                                 a_к  =  0.92(1 + h),    Р_кип= 0.101325,

                      h = q (ln P_к  + 2.2894)/(1 – q),   q= Т_кип/Т_к;

Обозначения:

М – молярная масса, г/моль

Т_кип   – нормальная температура кипения, К

 f  – второй определяющий критерий термодинамического подобия

П – парахор,  Дж ^1/4см ^5/2моль ^-1

V_кип  – объем жидкости в точке кипения, см ³/моль

Т_к – критическая температура, К

V_к  – критический объем, см ³/моль

Р_к – критическое давление, МПа

R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль.К)

ΔН_кип  – теплота испарения точке кипения, кДж/моль

B –постоянная Ван-дер-Ваальса

Р – давление, МПа

r^ж- плотность жидкости, г/см ³

Т   – температура расчета, К

home