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

Проблема загрязнения атмосферы
Возраст планеты Земля составляет около 4.5 млрд. лет. Срок огромный по меркам возраста человека. А всегда ли Земля была такой, какой мы её представляем сегодня? Конечно же нет. На планете никогда не затухали геологические процессы, изменяю ...

Разработка установки по очистке воздуха от паров ацетона
Охрана воздушной среды от загрязнений промышленными выбросами, очистка промышленных выбросов входит в комплекс глобальных проблем охраны природы. Каждый год в атмосферный воздух попадает свыше тысячи тонн промышленной пыли и вредных газоо ...