Folyadék-folyadék fizkém laborbeugrók

fizikai kémia labor folyadék-folyadék fázisegyensúly mérés beugró kérdései

Definiálja az ideális elegy fogalmát!

Olyan elegy, melyben a molekulák azonos méretűek, köztük lévő kcsh nem változik elegyítés során (így nincs hőeffektus elegyedésnél)

2. Definiálja az atermikus elegy fogalmát!

Olyan elegy, melyre ∆_eH=0, azaz a részecskék közti kcsh elegyedés során nem változik, és ∆_eS<∆_eS_id azaz a rendezetlenség változása elegyedés során nem maximális

3. Definiálja a reguláris elegy fogalmát!

Olyan elegy, melyre ∆_eH≠0 azaz a részecskék közti kcsh változik elegyedés során, de ∆_eS=∆_eS_id azaz a rendezetlenség változása az elegyedés során maximális

4. Definiálja a reális elegy fogalmát!

Olyan elegy, melyre ∆_eH≠0 azaz a részecskék közti kcsh változik elegyedés során, és ∆_eS<∆_eS_id azaz a rendezetlenség változása elegyedés során nem maximális

5. Hogyan csoportosíthatók az elegyek az elegyedési entalpia és entrópia értéke alapján?

Ideális, atermikus, reguláris és reális elegy.

6. Milyen feltételeknek kell teljesülnie állandó hőmérsékleten és nyomáson, hogy egy kétkomponensű rendszert termodinamikailag stabilnak nevezhessünk?

∆_eG_m x₂ szerinti második deriváltja legyen pozitív és ∆µ₁ x₂ szerinti első deriváltja legyen negatív

7. Mit nevezünk az elegyedési szabadentalpia-függvény spinodális pontjának?

A függvény inflexiós pontját

8. Mi a matematikai feltétele a spinodális pontok megjelenésének?

∆_eG_m x₂ szerinti második deriváltja legyen 0 és ∆µ₁ x₂ szerinti első deriváltja is legyen 0

9. Mit nevezünk a fázisdiagram binodális pontjának?

a diagram egyensúlyi pontjait, azok a pontok, amelyek a ∆_eG_m függvényen azonos érintőhöz tartoznak, ∆µ₁ görbén kül. összetételhez tartozó binodális pontok értéke azonos

10. Milyen a lefutása a ∆μ₁ (x₂) függvénynek ideális elegy esetében?

A függvény monoton csökken

11. Milyen a lefutása a ∆μ₁ (x₂) függvénynek reguláris elegy esetében, ha T > Tkrit (UCST)?

A függvény monoton csökken

12. Milyen a lefutása a ∆μ₁ (x₂) függvénynek reguláris elegy esetében, ha T < Tkrit (UCST)?

Az addig monoton csökkenő fv-nek inflexiós pontja, majd minimuma és maximuma lesz

13. Mi jellemző a kritikus elegyedési pontra? Mi megjelenésének matematikai feltétele?

Az a pont, ahol a fázisdiagramnak szélsőértéke van, a spinodális és binodális pontok görbéi egybeesnek. A hozzátartozó T_kritikus-nél alacsonyabb hőmérsékleten szételegyedést tapasztalunk x_2,c kritikus összetétel esetén

14. Rajzolja fel a leggyakrabban előforduló fázisdiagram-típusokat! Jelölje az egy-, ill. kétfázisú tartományokat!

Egyfázisú: kapu felett, U alatt, oválison kívül

15. Mit nevezünk kritikus opaleszcenciának?

Azt, amikor az elegy kétfázisúvá válás előtt zavaros lesz

16. Mi a gyakorlat célja?

Két folyadék egymásban való oldhatóságának mérése homogén összetételű elegy hőmérsékletének változtatásával (elegyedési határt keressük)

17. A méréshez kapott ampullában szobahőmérsékleten két folyadékfázisú, korlátoltan elegyedő, felső kritikus elegyedésű folyadékpár van. Hogyan viselkedik ez hűtés, illetve melegítés hatására?

Hűtés során kétfázisú marad az elegy, melegítés hatására egyfázisú lesz T_UCST elérésekor

18. A mérés során ismert összetételű elegyeket adunk ki ampullákba leforrasztva. Hogyan állapítjuk meg ezek szételegyedési hőmérsékletét?

A hőmérsékletet változtatjuk, figyeljük, hogy mikor válik az elegy zavarossá, mikor tapasztalunk opaleszcenciát: az ekkor mért T a szételegyedési T

19. Miért nem elég a szételegyedés hőmérsékletének megállapítása ahhoz, hogy a görbéről le tudjuk olvasni a bruttó összetételt?

Azért, mert egy hőmérséklethez (a kritikus szételegyedési T-et kivéve) két különböző összetétel is tartozik

20. Adott hőmérsékleten a korlátoltan elegyedő folyadékok elegye két fázisra esik szét. Hogyan tudja leolvasni a két fázis összetételét a fázisdiagramról, ha ismert a hőmérséklet és a bruttóösszetétel?

A diagramon izotermát húzok, ennek két metszéspontja van a fázisdiagram görbéjével, ezek x értéke adja meg az adott komponens két fázisbeli móltörtjét. A bruttó összetétel alapján meg tudjuk mondani a fázisok egymáshoz viszonyított anyagmennyiségi arányát

21. Hogyan tudja kiszámítani az így leolvasott adatokból az alsó és felső fázis tömegarányát? (mérlegegyenlet)

m_I/m_II=(w_i-w_i,II)/(w_i,I-w_i) ahol m_I és m_II az adott fázis tömege [g], w_i a két fázis átlagos tömegtörtje, w_i,I és w_i,II az i komp. tömegtörtje az adott fázisban
tömegtörtet így kapjuk meg: x_i,I*n_összes*M_i = w_i,I