![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Термодинамические свойства 3,3,5-Триметилгептана, 1,7,7-Триметилбицикло-[2,2,1] гептана, 2-Метил-2-бутанола и изобутилбутаната |
Федеральное агентство по образованию. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования. Самарский государственный технический университет. Кафедра: «Технология органического и нефтехимического синтеза» Курсовой проект по дисциплине: «Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений» Выполнил: Руководитель: доцент, к. х. н. Нестеров И.А. Самара 2008 г. Задание 21А на курсовую работу по дисциплине &quo ;Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений&quo ; 1) Для четырех соединений, приведенных в таблице, вычислить , , методом Бенсона по атомам с учетом первого окружения. 2) Для первого соединения рассчитать и . 3) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить критическую (жидкость-пар) температуру, критическое давление, критический объем, ацентрический фактор. 4) Для первого соединения рассчитать , , . Определить фазовое состояние компонента. 5) Для первого соединения рассчитать плотность вещества при температуре 730 К и давлении 100 бар. Определить фазовое состояние компонента. 6) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить плотность насыщенной жидкости. Привести графические зависимости &quo ;плотность-температура&quo ; для области сосуществования жидкой и паровой фаз. Выполнить их анализ. 7) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить давление насыщенного пара. Привести графические Р-Т зависимости для области сосуществования жидкой и паровой фаз. Выполнить их проверку и анализ. 8) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить и . Привести графические зависимости указанных энтальпий испарения от температуры для области сосуществования жидкой и паровой фаз. Выполнить их анализ. 9) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами вязкость вещества при температуре 730 К и низком давлении. 10) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами вязкость вещества при температуре 730 К и давлении 100 атм. 11) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами теплопроводность вещества при температуре 730 К и низком давлении. 12) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами теплопроводность вещества при температуре 730 К и давлении 100 атм. Задание №1 Для четырех соединений, приведенных в таблице, рассчитать и методом Бенсона с учетом первого окружения. 3,3,5-Триметилгептан Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для и , вводим набор поправок: Поправки на гош-взаимодействие: Вводим 5 поправок «алкил-алкил». Поправка на симметрию (только для энтропии): , Поправка на смешение конформеров (только для энтропии): Таблица 1 Кол-во вкладов Вклад Вклад в энтальпию, кДж/моль Вклад Вклад в энтропию Дж/К моль Вклад Вклад в т/емкость Дж/К моль СН3-(С) 5 -42,19 -210,95 127,29 636,45 25,910 129,55 СН-(3С) 1 -7,95 -7,95 -50,52 -50,52 19,000 19 С-(4С) 1 2,09 2,09 -146,92 -146,92 18,29 18,29 СН2-(2С) 3 -20,64 -61,92 39,43 118,29 23,02 69,06 ∑ 10 -278,73 557,3 235,9 гош-попр. 5 3.35 16.75 Попр.
на симм. σнар=1 σвнутр=243 -45,669 Попр. на см. конф. 1 5,76 &Del a;Ho -261,98 &Del a;So 517,391 &Del a;Сpo 235,900 Камфан, борнан, 1,7,7-Триметилбицикло-гептан Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для и , вводим набор поправок: Поправки на гош – взаимодействие отсутствуют. Вводим поправку на бициклогептановый фрагмент. Поправка на внутреннюю симметрию: Таблица 2 Кол-во вкладов Вклад Вклад в энтальпию, кДж/моль Вклад Вклад в энтропию Дж/К моль Вклад Вклад в т/емкость Дж/К моль СН3-(С) 3 -42,19 -126,57 127,29 381,87 25,91 77,73 СН2-(2С) 4 -20,64 -82,56 39,43 157,72 23,02 92,08 СН-(3С) 2 -7,95 -15,9 -50,52 -101,04 19,000 38 С-(4С) 1 2,09 2,09 -146,92 -146,92 18,29 18,29 поправка на цикл 1 67,48 67,48 0 0 ∑ 10 -155,46 291,63 226,1 поправка на симм. σнар= 1 σвнутр= 27 -27,402 &Del a;Ho -155,46 &Del a;So 264,228 &Del a;Сpo 226,1 2-Метил-2-бутанол Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для и , вводим набор поправок. Поправка на симметрию: Таблица 4 Кол-во вкла-дов Вклад Вклад в энтальпию, кДж/моль Вклад Вклад в энтропию Дж/К моль Вклад Вклад в т/емкость Дж/К моль СН3-(С) 3 -42,19 -126,57 127,29 381,87 25,91 77,73 СН2-(2С) 1 -20,64 -20,64 39,43 39,43 23,02 23,02 C-(3C,О) 1 -27,63 -27,63 -140,48 -140,48 18,12 18,12 ОН-(С) 1 -151,56 -151,56 121,68 121,68 18,12 18,12 ∑ 6 -326,4 402,5 136,99 поправка на симм. σнар= 1 σвнутр= 27 -27,402 &Del a;Ho -326,4 So 375,098 Сpo 136,99 Изобутилбутаноат Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для и , вводим набор поправок. Поправки на гош – взаимодействие: Вводим 1 поправку «алкил-алкил». Поправка на внутреннюю симметрию: Таблица 3 Кол-во вкла-дов Вклад Вклад в энтальпию, кДж/моль Вклад Вклад в энтропию Дж/К моль Вклад Вклад в т/емкость Дж/К моль СН3-(С) 3 -42.19 -126.57 127.29 381.87 25.91 77.73 О-(С,С0) 1 -180.41 -180.41 35.12 35.12 11.64 11.64 СН-(3С) 1 -7.95 -7.95 -50.52 -50.52 19.00 19.00 СН2-(С,О) 1 -33.91 -33.91 41.02 41.02 20.89 20.89 СО-(С,О) 1 -146.86 -146.86 20 20 24.98 24.98 СН2-(2С) 1 -20.64 -20.64 39.43 39.43 23.02 23.02 СН2-(С,СО) 1 -21.77 -21.77 40.18 40.18 25.95 25.95 ∑ 9 -538.11 507.1 203.21 гош-поправка 1 3.35 3.35 поправка на симм. σнар= 1 σвнутр= 27 -27.402 &Del a;Ho -534.76 &Del a;So 479,698 &Del a;Сpo 203.210 Задание №2 Для первого соединения рассчитать и 3,3,5-Триметилгептан Энтальпия. где -энтальпия образования вещества при 730К; -энтальпия образования вещества при 298К; -средняя теплоемкость. ; Для расчета из таблицы Бенсона выпишем парциальные вклады соответственно для 298К, 400К, 500К, 600К, 800К и путем интерполяции найдем для 730К., и для элементов составляющих соединение. Таблица 5 Кол-во вкладов Сpi, 298K, Сpi, 400K, Сpi, 500K, Сpi, 600K, Сpi, 730K, Сpi, 800K, СН3-(С) 25.910 32.820 39.950 45.170 51.235 54.5 25.910 СН-(3С) 19.000 25.120 30.010 33.700 37.126 38.97 19.000 С-(4С) 18.29 25.66 30.81 33.99 35.758 36.71 18.29 СН2-(2С) 23.02 29.09 34.53 39.14 43.820 46.34 23.02 ∑ 235.900 302.150 364.160 410.960 460.516 235.900 С 8.644 11.929 14.627 16.862 18.820 19.874 8.644 Н2 28.836 29.1
79 29.259 29.321 29.511 29.614 28.836 ∑ 403.636 440.259 468.119 491.151 512.824 403.636 Энтропия. Для расчета из таблицы Бенсона выпишем парциальные вклады соответственно для 298К, 400К, 500К, 600К, 800К и путем интерполяции найдем для 730К. Таблица 5 Кол-во вкладов Сpi, 298K, Сpi, 400K, Сpi, 500K, Сpi, 600K, Сpi, 730K, Сpi, 800K, СН3-(С) 5 25.910 32.820 39.950 45.170 51.235 54.5 СН-(3С) 1 19.000 25.120 30.010 33.700 37.126 38.97 С-(4С) 1 18.29 25.66 30.81 33.99 35.758 36.71 СН2-(2С) 3 23.02 29.09 34.53 39.14 43.820 46.34 ∑ 10 235.900 302.150 364.160 410.960 460.516 Задание №3 Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить (жидкость-пар) температуру, критическое давление, критический объем, ацентрический фактор. Метод Лидерсена. Критическую температуру находим по формуле: где -критическая температура; -температура кипения (берем из таблицы данных); -сумма парциальных вкладов в критическую температуру. Критическое давление находится по формуле: где -критическое давление; -молярная масса вещества; -сумма парциальных вкладов в критическое давление. Критический объем находим по формуле: где -критический объем; -сумма парциальных вкладов в критический объем. Ацентрический фактор рассчитывается по формуле: ; где -ацентрический фактор; -критическое давление, выраженное в физических атмосферах; -приведенная нормальная температура кипения вещества; -нормальная температура кипения вещества в градусах Кельвина; -критическая температура в градусах Кельвина. Для расчета, выбираем парциальные вклады для каждого вещества из таблицы составляющих для определения критических свойств по методу Лидерсена. 3,3,5-Триметилгептан Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема: Группа кол-во &Del a; &Del a;P &Del a;V CН3 5 0.1 1.135 275 CH2 3 0.06 0.681 165 CH 1 0.012 0.21 51 C 1 0 0.21 41 Сумма 10 0.172 2.236 532 Критическая температура. Критическое давление. Критический объем. Ацентрический фактор. ; Камфан, борнан, 1,7,7-Триметилбицикло-гептан Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема: Критическая температура. Критическое давление. Критический объем. Ацентрический фактор. 2-Метил-2-бутанол Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема: Группа кол-во &Del a; &Del a;P &Del a;V СН3- 3 0,06 0,681 165 ОН- 1 0,031 -0,02 18 СН2-(2С) 1 0,02 0,227 55 С-(4С) 1 0 0,21 41 Сумма 6 0,111 1,098 279 Критическая температура. Критическое давление. ; Критический объем. Ацентрический фактор. Изобутилбутаноат Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема: Группа кол-во &Del a; &Del a;P &Del a;V СН3 3 0.06 0.681 165 СН2 3 0.06 0.681 165 СН 1 0.012 0.21 51 СОО 1 0.047 0.47 80 Сумма 8 0.179 2.042 461 Критическая температура. Критическое давление. ; Критический объем. Ацентрический фактор. Метод Джобака. Критическую температуру находим по уравнению; где -критическая температура; -температура кипения (берем из таблицы данных); -количество структурных фрагментов в молекуле; -парциальный вклад в свойство. Критическое давление находим по формуле: где -критическое давление в барах; -общее количество атомов в молекуле; -количество структурных фрагментов; -парциальный вклад в свойство.
Количественное соотношение компонентов определяется их концентрациями. Обычно основной компонент называют растворителем, а остальные компоненты — растворенными веществами. Если одним из компонентов является жидкость, а другим — газы или твёрдые вещества, то растворителем считают жидкость. Классификация Р. основана на различных признаках. Так, в зависимости от концентрации растворённого вещества Р. делят на концентрированные и разбавленные; в зависимости от характера растворителя — на водные и неводные (спиртовые, аммиачные и т.п.); в зависимости от концентрации ионов водорода — на кислые, нейтральные и щелочные. В соответствии с термодинамическими свойствами Р. подразделяют на те или иные классы, прежде всего — на идеальные и неидеальные (называемые также реальными). Идеальными Р. называют такие растворы, для которых химический потенциал mi каждого компонента i имеет простую логарифмическую зависимость от его концентрации (например, от мольной доли xi): mi = (p, T) + RT lnxi, (1) где через обозначен химический потенциал чистого компонента, зависящий только от давления р и температуры Т, и где R — газовая постоянная. Для идеальных Р. энтальпия смешения компонентов равна нулю, энтропия смешения выражается той же формулой, что и для идеальных газов, а изменение объёма при смешении компонентов равно нулю
3. Процессор для ограниченного набора команд /часть 7 (7)
4. Практическое применение программы "1С: Торговля и склад 7.7"
9. Методика формирования ответственного отношения учащихся к своему здоровью (начальные классы 1-3)
10. Искусство Рима 1-3 вв. н.э.
11. Черепно-мозговые нервы: 1,2,3 пары
12. Лабораторная работа по химии 1-3 (NPI)
13. Значення газообміну для дітей 3-7 років
14. Методика слухання музики на уроках у 1-3 класах
15. Развитие учения Христологии в ранней Церкви (1-3 века)
16. Боевой устав сухопутных войск, часть 3
18. Все темы (информатика) за 3-й семестр в СТЖДТ
19. Процессор для ограниченного набора команд /часть 1 (7)
20. Сравнение операционных систем /DOS, Windows 3.*, Windows 95, Windows NT/
25. Водоснабжение и водоотведение на ГСХ-3
26. Усилитель мощности 1-5 каналов ТВ
27. Традиционные и нетрадиционные способы закаливания детей до 3- х лет
28. "Государство" Платона Том 3, гл. 8
30. Белгородско-Харьковская наступательная операция (3 -- 23 августа 1943 г.)
32. Искусство Римской империи 3 - 4 вв
33. Контрольная по логике - 22 упражнения (вариант №3)
34. Методика обучения по курсу математики за 3 года
35. Особенности речевого развития детей раннего возраста (3-4 года) в условиях социальной депривации
36. Тесты по общей хирургии 3 курс
37. Экзамен 3 курс
42. Диагностика развития речи у дошкольников и младших школьников (от 3 до 10 лет)
43. Управление цикловой автоматикой (лабараторная №3, 4)
44. Анализ 1-5 глав "Основ социальной концепции Русской Православной Церкви"
45. Владимира Иннокентьевича Бабецкого (3 семестр)
46. Физическое воспитание детей от 3 до 6 лет
47. Шпаргалка по курсу философии 3 курс юрфака
48. 3 найбільш визначні події у економічному (зовнішньоекономічному) житті України у 2004 -2005 роках
50. Патологическая анатомия (ВОСПАЛЕНИЕ 3)
52. 3 Топика по иностранному языку english
53. 3 биографии выдающихся людей на иностранном языке /english/
57. Системы 2-х, 3-х линейных уравнений, правило Крамера
58. Cовершенствование организации производства молока на КПУП "ГМЗ № 3"
59. NLP-3: дайте спеть виолончели
60. Игровые программы и технологии физического воспитания детей 5-7 лет
61. Парагрипп-3 крупного рогатого скота
62. Пособие на период отпуска по уходу за ребенком до достижения им возраста 1,5 лет
63. Учет активов и обязательств, стоимость которых выражена в иностранной валюте ПБУ 3/2000
64. Декрет о суде №3. Историко-правовой анализ
65. Корпоративна інформаційна система R/3
66. Сравнение Microsoft Office 2003 и Open Office.org 3.0.0
67. Расчет параметров электромагнитной волны в коаксиальном кабеле марки РК-50-3-11
69. Вивчення усної народної творчості на уроках української літератури в 5-7 класах
74. Наступність у формуванні цілісних знань про живу природу в учнів 5–7 класів
75. Состояние здоровья учащихся 5-7 кл
77. Управління логістичною системою розподілу продукції на ЖКУВП "Біатрон-3"
78. Изучение иноязычных слов латинского происхождения на уроках русского языка в 5-7 классах
80. Конспект зачетного урока по математике (3 класс)
82. Развитие мелкой моторики у детей 3-4 лет с интеллектуальной недостаточностью
85. Конкурс "Лесные Робинзоны" для учащихся 5-7 классов
90. Робоче обладнання екскаваторів з гідравлічним приводом 2-ї та 3-ї розмірних груп
91. Исследование дисперсионных свойств стеклянной призмы в области видимого света спектрометром ГС-5
93. Физическое развитие ребенка до 3 лет
96. Норборненна-2,5-диен и его свойства
97. Расчет технико-экономических показателей плана деятельности предприятия "УЭХК" на 3 года
98. Проект "Глобалстар". Геодезические спутники /ERS-1,ERS-2/