Прогнозирование вслепую

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ “ВСЛЕПУЮ”	Стр.
На этой странице рассмотрено предсказание комплекса свойств малоизученных веществ при полном отсутствии экспериментальной информации о свойствах исследуемого веществаа.

В настоящее время прогноз свойств молекулярных неорганических жидкостей требует сведений хотя бы об одной экспериментальной характеристике исследуемого вещества – его температуре кипения. Поскольку методы предсказания самой температуры кипения в литературе отсутствуют, невозможен и прогноз физико-химических свойств “вслепую”, т.е. при полном отсутствии исходной информации об исследуемом веществе. Ниже приводится итерация, которая позволяет вычислить “вслепую” как температуру кипения исследуемого вещества, так и целый ряд его свойств. Предварительно рассчитывается парахор П. Сначала задается первое приближение для температуры кипения (Т): T=200 и для молярного объема жидкости в точке кипения (V): V=27•П Затем рассчитываются два определяющих критерия термодинамического подобия: y = 0.1• ln(T) – 0.122• ln(V) +0.006 (1) f = ln(T) – 1.1• ln(П) – 4 (2) Далее следует определение температуры кипения во втором приближении и вычисление ряда физико-химических свойств: T_кип=ехр[6.8 y + 1.1• ln(П) + 4.21] T_к=1.5• T_кип V_кип= (– 6.2• f + 31.2)П^0.94 b=1.27• V_кип– 6 P_к=1.039T_к/b V_к=V₁(2.69 + 0.05• f) ΔH_кип=T₁[73 + 2.09• ln(T₁•М/V_кип)] Z_к=P_к•V_к/(8.314 •T_к) ρ₂₉₃=(M/V_кип)[1 + 0.46(1 – 293/Т_кип)] В конце итерации следует условие проверки заданной точности (0.1 К) abs(T_кип– T₁)<0.1 Если оно выполняется, расчет заканчивается, если нет, то предыдущее значение Т заменяется на новое: T=T_кип и расчет повторяется, начиная с уравнения (1). Прогнозирование свойств “вслепую” проведем на примере оксихлорида ванадия VCl₃O Для расчета парахора по стехиометрической формуле заглядываем в табл. 8 SITE. П(VCl₃O) = П(V) + 3П(Cl) + П(О) – 0.338•m = 1.55 + 3•1.1 + 0.64 - 0.338•4 = 4.14 Далее проводим расчет по итерационной схеме, которая представлена ниже на языке Бейсик. 407 T=200 408 V=27P 410 F=.1LOG(T)-.122LOG(V)+.006 414 F1=LOG(T)-1.1LOG(P)-4 415 T1=EXP(6.8F+.21+1.1LOG(P)+ 426 TK=1.5T1 430 V1=(-6.2F1+31.2)P^.94 434 B=1.27V1-6 437 PK=1.039TK/B 440 VK=V1(2.69+.05F1) 442 H=T1(73+2.09LOG(T1M/V1)) 446 ZK=PKVK/(8.314TK) 448 RR=(M/V1)(1+.46(1-293/T1)) 450 IF ABS(T1-T)<.1 GOTO 500 454 T=T1: GOTO 410 500 Вывод результатов Расшифровка обозначений программы. Т - первое приближение для температуры кипения, V - первое приближение для молярного объема жидкости в точке кипения, F - первый определяющий критерий термодинамического подобия, F1 - второй определяющий критерий термодинамического подобия. Далее в скобках указаны относительные ошибки (в процентах) результатов итерации для ряда свойств оксихлорида ванадия. T1 - температура кипения (4) , V1 - молярный объем жидкости в точке кипения (4), TK - критическая температура (-10), PK - критическое давление (-14), VK - критический объем (2), H - теплота испарения жидкости в точке кипения (-6), В - постоянная Ван-дер-Ваальса (4), ZK - критический фактор сжимаемости (-2), RR - плотность жидкости при Т=293 К (-5). Точность метода определена на массиве из 80 соединений элементов 3 – 8 групп Периодической системы. В их число вошли: гидриды, фториды, хлориды, бромиды, йодиды, смешанные галогениды, оксигалогениды. Средняя (по абсолютному значению) погрешность прогноза свойств составила (приводится в скобках в %): Т_кип(8), V_кип (3), ΔH_кип (10), Т_к (8), V_к(3), P_к (10 ), b (4), z_к(2), ρ₂₉₃(5). Обозначения (в скобках дается обозначение в тексте программы, составленной на языке Бейсик): М (М) – молярная масса, г/моль Т_кип (Т1) – нормальная температура кипения, К y (F) – первый определяющий критерий термодинамического подобия _{f (F1) – второй определяющий критерий термодинамического подобия П (Р) – парахор, Дж ^1/4см ^5/2моль ^-1 V_кип (V1) – объем жидкости в точке кипения, см ³/моль Т_к (ТК) – критическая температура, К} V_к(VК) – критический объем, см ³/моль Р_к (РК)– критическое давление, МПа R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль.К) ΔН_кип (Н) – теплота испарения точке кипения, кДж/моль B (В) –постоянная Ван-дер-Ваальса ρ₂₉₃(RR)– плотность жидкости при Т=293 К, г/см ³

home