Число фаз и степеней свободы при:

а) Т = 1054 К (Е₁) и 5% CsCl:

Число фаз φ = 3 (твердое B + твердое С + расплав L)

Число компонентов k = 2 (вещества С и В)

Число внешних факторов n = 1 (т.к. р = const)

Число термодинамических степеней свободы V=k+n-φ=2+1-3=0

б) Т = 1054 К (Е₁) и 95% CsCl:

Число фаз φ = 1 (расплав L)

Число компонентов k = 2 (вещества А и В)

Число внешних факторов n = 1 (т.к. р = const)

Число термодинамических степеней свободы V=k+n-φ=2+1-1=2

c) Т = 855 К (Е₁) и 5% CsCl:

Число фаз φ = 2 (твердое B + твердое С)

Число компонентов k = 2 (вещества С и В)

Число внешних факторов n = 1 (т.к. р = const)

Число термодинамических степеней свободы V=k+n-φ=2+1-2=1

d) Т = 855 К (Е₁) и 95% CsCl:

Число фаз φ = 2 (твердое А + расплав L)

Число компонентов k = 2 (вещества А и В)

Число внешних факторов n = 1 (т.к. р = const)

Число термодинамических степеней свободы V=k+n-φ=2+1-2=1

8. При 35% CsCl плав начнет отвердевать при Т = 1152 К. При Т = 1054 К плав отвердеет полностью. В процессе кристаллизации в твердую фазу переходит то вещество, которого в системе больше, т.е. SrCl₂.

9. При 90% CsCl плав начнет плавиться при Т = 860 К. Полностью он расплавиться при Т = 867,5 К. Расплав первых капель будет содержать SrCl₂.

Диаграмма кипения

А ≡ CS₂

B ≡ CH₃COCH₃

p = 10,133*10^-4 Н/м³

1. _­На графике.

2. На графике.

3. Система, содержащая 25% CS₂ начнет кипеть при Т = 315,25 К, состав первого пузырька пара: 32% CH₃COCH₃ и 68% CS₂. Согласно закону Коновалова, последняя капля жидкости исчезнет в азеотропной системе, т.е. ее температура и состав определяются точкой касания диаграмм для жидкости и пара: Т = 322,2 К, ее состав: 66% CH₃OH и 34% CH₃COCH₃.

4. Состав пара, находящегося в равновесии с жидкой бинарной системой, кипящей при Т₁ = 317 К, зависит от состава исходного раствора. Рассмотрим два возможных случая:

1. Состав раствора: 19% CS₂ и 81% CH₃COCH₃, тогда состав равновесного пара 44% CS₂ и 56% CH₃COCH₃

2. Состав раствора: 97% CS₂ и 3% CH₃COCH₃, тогда состав равновесного пара 91% CS₂ и 9% CH₃COCH₃.

5. Для того, чтобы определить состав жидкой фазы бинарной системы, можно провести ректификацию до получения чистого компонента А или В. В зависимости от того, какой компонент выделится, по диаграмме кипения можно определить с какой стороны от азеотропной точки имеет место состав раствора при Т₁ = 317 К.

6. Система содержит 30,4 кг CS₂ (М=76,14 г/моль) и 69,6 кг CH₃COCH₃ (60,05 г/моль) _­. Отсюда:

Мольная доля компонента А:

Следовательно, состав раствора лежит левее точки касания диаграмм. Раствор такого состава можно разделить на чистый ацетон (компонент В) и азеотропный раствор данных веществ. Азеотроп состоит из 66% дисульфид углерода и 34% ацетона, т.е. количество вещества В, остающегося в составе азеотропа:

Или:

7. Азеотропный раствор содержит 66% дисульфид углерода, следовательно:

В исходном растворе присутствует 473,93 моль CS₂, поэтому необходимо добавить:

Или

8. 2 кг смеси, содержащей 25% CS₂, нагревают до 317 К.

4С_А=С_В, следовательно,

Откуда,

При температуре 317 К смесь, содержащая 25% CH₃OH, имеет состав: 0,19 CS₂ и 0,81 CH₃OCH₃ (жидкость) и 0,44 CS₂ и 0,56 CH₃OCH₃ (пар). Отсюда:

Решая данную систему, получаем:

Умножаем все на М_А:

Таким образом, при температуре 317 К в жидкости будет находиться 0,442 кг метанола, а в паре – 0,051 кг.