Ú V O D SEZNAM HLAVNÍCH SYMBOLŮ STAVOVÁ ROVNICE ID E Á LN ÍH O PLYNU... 21

Transkript

1 Obsah Ú V O D SEZNAM HLAVNÍCH SYMBOLŮ STAVOVÁ ROVNICE ID E Á LN ÍH O PLYNU LI Výpočet hmotnosti plynu ze stavové ro v n ic e L il Stanoveni molámí hmotnosti metodou V. M e y e r a Přepočet koncentrací a výpočet parciálních t la k ů i.iv Výpočet disociačniho stupně látky z hustoty v plynné f á z i l.v Stanoveni molámi hmotnosti metodou limitních h u s to t LV I Přepočet objemu p ly n u LVU Stanovení lenze par saturační m e to d o u l.v III Výpočet složení s p a lin l.ix Modifikace hypsometrického v z ta h u X Teoretická nosnost balónu plněného plynem Ú l o h y V ý s le d k y KIN E TIC K Á TEORIE PLYNŮ Maxwellovo rozděleni rychlosti molekul Výpočet nejpravděpodobnější, střední a střední kvadratické rychlosti moelekul Výpočet č " mpodle ekvipartičního p r in c ip u IV Výpočet střední volné dráhy L V Stanoveni lenze par Knudsenovou m e to d o u VI Výpočet srážkového průměru z viskozity plynů V II Výpočet počtu vzájemných srážek molekul V III Určeni koeficientu samodifůze z tepelné vodivosti a viskozity Ú l o h y V ý s le d k y REÁLNÉ CHOVÁNÍ T E K U T IN Reálné chováni plynů Plynné směsi Stavové chováni kapalin Další vlastnosti k a p a lin Určeni druhého viriálniho koeficientu z jednoho experimentálního údaje 3.11 Odhad druhého viriálniho koeficientu... 3.IÍI Výpočet druhého viriálniho koeficientu z několika údajů o hustotě plynu 3.IV Výpočet tlaku plynu z van der Waalsovy a Redlichovy-Kwongovy rovnice

2 3.V Výpočet objemu plynu z van der Waalsovy stavové rovnice V1 Určení tlaku plynu s použitím generalizovaného diagramu kompresibilitniho faktoru 69 3.VI1 Závislost tlaku v systému na látkovém m n o ž s tv í VI11 Výpočet tlaku směsi reálných plynů X Použití kompresibilitních diagramů při výpočtu teploty směsi reálných plynů X Výpočet hustoty plynů a kapalin s použitím koeficientu stlačitelnpsti a roztažnosti 75 3.X1 Výpočet hustoty kapalin Rackettovou r o v n ic i XII Výpočet povrchového napětí z kapilární e le v a c e XI1I Výpočet povrchového napětí z Eötvösovy rovnice X 1V Měření viskozity v kapilárnim visko zim etru XV Aplikace Stokesova z á k o n a Ü l o h y... xl V ý s le d k y...' PRVNÍ VETA T E R M O D Y N A M IK Y Tepelné kapacity... ' Objemová p r á c e První věta termodynamiky, vnitřní energie, e n ta lp ie... 9-í 4.4 Adiabatický d ě j T erm ochem ie Odhad slučovacích či reakčnich tepel z vazebných energií Závislost reakčniho tepla na teplotě a entalpické bilan ce Stanovení tepelné kapacity na základě kalorimetrických měření Výpočet Q. AH. AU za konstantního tlaku ze závislosti tepelné kapacity na teplotě Závislost entalpie benzenu na teplotě od 0 C do 200 C IV Výpočet práce při různých dějich... Юб 4. V Výpočet AU. AH, Q. W při v y p a řo vá n í ,VI Adiabatická vratná a nevratná expanze... Ю9 4.V1I Stanoveni slučovacího tepla z kalorimetricky zjištěných d a t V III Výpočet reakčniho tepla na základě slučovacích tepel látek IX Výpočet reakčniho tepla podle Hessova zákona X Výpočet hydrogenačního tepla z vazebných e n e rg ií X I Závislost reakčniho tepla na teplotě X1I Závislost reakčniho tepla na teplotě u reakce s fázovou přeměnou X III Výpočet adiabatické teploty při spalováni vodíku X1V Entalpická bilance při konverzi SO 2 na SO, Ú l o h y V ý s le d k y D R U H Á VĚTA T E R M O D Y N A M IK Y. ENTROPIE. HELMHOLTZOVA A GIBBSOVA ENERGIE; TŘETÍ VÈTA TE R M O D Y N A M IK Y A VÝPOČET ABSOLUTNÍ ENTROPIE Druhá věta term odynam iky E n tr o p ie Helmholtzova a Gibbsova e n e r g ie Třetí věta termodynamiky a výpočet absolutní e n tro p ie Aplikace Maxwellových vztahů Změna entropie systému při vratném izobarickém o h ř e v u Závislost entropie ideálního plynu na teplotě a tlaku

3 5.IV Grafické určeni změny entropie systému s te p lo to u V Změna entropie ideálního plynu při vratné izotermické k o m p re s i VI Změna entropie ideálního plynu při vratném adiabatickém d ě j i V II Změna entropie při adiabatické expanzi ideálního plynu do vakua V111 Tepelný s tro j IX Chladicí stroj, tepelné čerpadlo X Změna entropie při vratných fázových přechodech XI Změna entropie při nevratném izotermickém fázovém přechodu X1I Nevratný fázový přechod v izolované soustavě XIII Změna entropie spojená s chemickou r e a k c i XIV Entropie jako mira vratnosti děje XV Změna Gibbsovy energie s tlakem při izotermickém d ě j i X V I Změna Gibbsovy energie při izomorfní p ře m ě n ě XVII Změna termodynamických funkci při vratném fázovém p ře c h o d u XVI1I Změna termodynamických funkci při smíšení ideálních plynů XIX Entropie jako kritérium rovnováhy chemických reakcí XX Helmholtzova a Gibbsova energie jako kritérium rovnováhy chemických reakci X X I Výpočet absolutní entropie ze III. věty te rm o d y n a m ik y Ú l o h y V ý s le d k y APLIKACE TE R M O D Y N A M IK Y NA REÁLNÉ T E K U T IN Y Výpočet tepla a práce Změna vnitřní energie a entalpie u plynu, který se řídí van der Waalsovou rovnici II Změna entropie, izotermická změna Gibbsovy energie a fugacitni koeficient systému v případě platnosti van der Waalsovy stavové ro v n ic e III Výpočet AU, AH. AS a / podle van der Waalsovy rovnice pro známé hodnoty teploty T a objemu V IV Výpočet AU, AU podle van der Waalsovy rovnice pro zadanou teplotu a tlak V Výpočet tepla a práce na základě tabeiovaných hodnot objemu, entalpie a entropie VI Výpočet tepla a práce s použitím van der Waalsovy rovnice u izobarického děje V II Výpočet tepla a práce při izotermickém ději pro plyn. který se řidi van der Waalsovou ro v n ic i V lil Adiabatický děj u plynu, který se řidi van der Waalsovou r o v n ic i IX Výpočet Cv, Cp a Jouleova-Thomsonova koeficientu pro reálný p l y n...2(x) 6.X Výpočet inverzní teploty za nízkého t la k u X I Výpočet fugacity čisté látky různými metodami X II Výpočet fugacity na základě tabeiovaných hodnot entalpie a e n tro p ie XI11 Výpočet fugacity složky ve směsi s použitím Lewisova-Randallova pravidla X IV Fugacità látky a jeji vztah ke stabilitě f á z í XV Vypočet objemu nasycené kapaliny, objemu nasycené páry a lenze par podle stavové ro v n ic e Ú l o h y... ' V ý s le d k y FÁZOVÉ ROVNOVÁHY Jednosložkové soustavy Vyjadřování složení vícesložkových systé m ů Parciální molámi v e lič in y

4 7.4 Rovnováha kapalina-pára Rozpustnost p ly n ů Rovnováha kapalina-kapalina Rovnováha kapalina-tuhá l á t k a Koligativní vlastnosti r o z to k ů V liv tlaku na teplotu táni а Д5. ДС tu h n u ti Výpočet teploty varu I l l Kombinace Clausiovy-Clapeyronovy rovnice s látkovou b ila n c i IV Aplikace Clausiovy-Clapeyronovy rovnice se závislostí A //výp na teplotě V Výpočet výparného tepla V I Výpočet trojného bodu V11 Vzájemné přepočty koncentrací V1I1 Aplikace Gibbsova fázového p r a v id la IX Výpočet parciálního molárního objemu na základě d e fin ic e x Stanoveni parciálních molárních objemů ze závislosti objemu systému na molalitě r o z t o k u X1 Určení parciálních molárních objemů ze závislosti molárního objemu na složeni X11 Výpočet parciálního molárniho objemu pomocí zdánlivého objemu složky X III Určení parciálních molárních entalpií z integrálního rozpouslěcího tepla X IV Výpočet tepla při míšení látek a s m ě s í XV Aplikace Gibbsovy-Duhemovy rovnice XVI Výpočet i/, na základě hodnot o, = /(.x,) X V II Výpočet fugacitních koeficientů složek plynné s m ě s i XV111 Výpočet bodu varu a rosného bodu u směsí, které se řídi Raoultovým zákonem XIX Výpočet teploty varu ideální směsi za normálního tlaku XX Určení aktivitních koeficientů a aktivit složek na základě ůdajů o rovnováze 7.XX1 k a p a lin a -p á ra Aplikace závislosti aktivitních koeficientů na složení u systémů s azeotropickým bodem X X II Látková bilance u jednoduché destilace X X III Výpočet množství a složeni destilátu při jednoduché d e s tila c i XXIV Aplikace Raoultova zákona na ternárni sm ěsi XXV Výpočet Henryho konstanty. Bunsenova a Ostwaldova absorpčního koeficientu z experimentálních dat XXVI Odhad rozpustnosti plynu při jeho podkritické te p lo tě XXVII Výpočet rozpouštěcího tepla ze závislosti rozpustnosti plynu na teplotě X X V 111 Vliv soli na rozpustnost plynu X X IX Vliv reálného chování plynné fáze na rozpustnost plynu X X X Výpočet koncentrace CO, ve vodě v sifonové láhvi X X X I Použiti pákového pravidla u rovnováhy kapalina-kapalina v binárním systému X X X II Výpočet teploty varu a složení parai fáze při přehánění vodní párou.... '276 7.X X X III Aplikace závislosti aktivitniho koeficientu na složeni u nemísitelných látek XXX1V Extrakce fenolu z vody bu tylace tá te m XXXV Aplikace pákového pravidla u rovnováhy kapalina-kapalina v tcrnárnim s y s té m u XXXVI Výpočet rozpustnosti naftalenu v benzenu XXXVII Rozpustnost naftalenu v benzenu a benzenu v naftalenu X X X V III Vliv neideálního chováni kapalné fáze na rozpustnost lá t e k X X X IX Výpočet eutektické te p lo ty XL Závislost rozpustnosti KC1 ve vodě na te p lo tě

5 7.XLI Rozpustnost v ternárni směsi K C I-N a C l-h, XLII Výpočet všech koligativních v la s tn o s ti XLIII Určeni molámi hmotnosti a vzorce látky ze sníženi lenze par rozpouštědla XLIV Výpočet ztuhlého množství rozpouštědla s použitím kryoskopie a snížení lenze par XLV Výpočet stupně disociace z ebulioskopických údajů Ú l o h y V ý s le d k y CH EM IC KÁ ROVNOVÁHA Rovnovážná k o n s ta n ta Volba standardních s ta v ů Výpočet rovnovážného s lo ž e n i Teplotní závislost rovnovážné konstanty Vliv stavových proměnných na stupeň přeměny Výpočet rovnovážné konstanty z termických d a t Výpočet rovnovážné konstanty Vyjádřeni stupně přeměny při různém složeni nástřiku Výpočet rovnovážného slo ž e n í IV Vyjádřeni rovnovážné konstanty s použitím parciálních tlaků V Ředění reakční směsi inertním plynem VI Reakce za stálého tlaku a za stálého o b je m u V II Výpočet rovnovážné konstanty z hodnot molárních koncentraci V III Chemická rovnováha za vysokého tlaku IX Rovnováha v reakci s tuhou f á z í X Kombinace chemických re a k c i XI Výpočet změny standardní Gibbsovy energie mimo ro v n o v á h u X II Výpočet rovnovážné konstanty při teplotě 298 К z tabeiovaných údajů X III Výpočet rovnovážného složeni minimalizací Gibbsovy e n e rg ie X IV Výpočet slučovací Gibbsovy energie lá t k y XV Výpočet středního reakčniho tepla z hodnot rovnovážné konstanty při různých te p lo tá c h XVI Výpočet změn termochemických veličin při reakci z teplotní závislosti rovnovážné konstanty X V II Vliv tlaku na rovnovážnou konsta n tu XVI II Přepočet slučovací Gibbsovy energie na kapalný s t a v X IX Reakce v roztocích XX Simultánní r e a k c e XXI Výpočet rovnovážné konstanty z termických d a t X X II Výpočet rozkladné teploty tuhé lá t k y X X III Chemická rovnováha za adiabatických podmínek XXIV Entalpická bilance v soustavě s chemickou ro v n o v á h o u Ú l o h y V ý s le d k y CH EM IC KÁ K I N E T I K A Rychlost re a k c e Rychlostní ro v n ic e Predikce hodnoty rychlostní konstanty r e a k c e

6 9.4 Časový průběh reakce Vyjádření reakční r y c h lo s ti Různé vyjádření reakční rychlosti a rychlostní konstanty Reakce prvního ř á d u IV Závislost tlaku v nádobě na době reakce V Reakce druhého řádu V I Stanovení řádu reakce integrální m e to d o u VII Stanoveni řádu reakce metodou počáteční reakční r y c h lo s ti V1II Stanovení řádu reakce diferenciální metodou IX Stanovení řádu reakce Ostwaldovou izolační metodou X Stanovení řádu reakce metodou p o lo č a s ů X I Výpočet aktivační energie reakce z teplotní závislosti rychlostní konstanty X II Srážková teorie reakční ry c h lo s ti...' X III Teorie aktivovaného komplexu X IV Bočné r e a k c e XV Protisměrné reakce I X V I Protisměrné reakce II X V II Stanoveni rychlostních konstant rychlých protisměrných reakci relaxační metodou X V III Následné re a k c e X IX Kinelika složité řetězové r e a k c e XX Kvantový výtěžek fotoreakce X X I Řetězové reakce vyvolané z á ře n ím X X II Řešení průtočného izotermického ideálně míchaného r e a k to r u X X III Izotermický reaktor s pístovým tokem XXIV Adiabatický r e a k t o r XXV Homogénni katalýza I acidobazická k a ta lý z a XXV1 Homogenní katalýza II - enzymatická k a ta lý z a Ú l o h y V ý s le d k y ELEKTROCHEM IE Faradayův zákon Převodová č i s l a Elektrická vodivost roztoků e le k tro ly tů Disociace, a k t iv ita Definice ph a dalších rovnovážných k o n s ta n t Nernstova ro v n ic e Galvanické č lá n k y P ře p ě tí Faradayův z á k o n Stanoveni převodových čísel Hittorfovou metodou Výpočet převodových čišel z posunu ro z h rá n i IV Výpočet rozpustnosti málo rozpustné soli z vodivostnich m ě ře n i I0.V Výpočet disociačni konstanty z vodivostnich m ě ře n i IO. VI Stanovení aktivitních koeficientů z údajů o rozpustnosti a z Debyeova-Hückelova vztahu VII Stanovení aktivitních koeficientů z údajů o rozpustnosti VIII Stanovení aktivitních koeficientů elektrolytů v nevodném prostředí z rovnováhy kapalina-kapalina I0.IX Stanovení aktivitních koeficientů elektrolytů z tlaku páry rozpouštědla

7 lo.x Stanovení aktivitních koeficientů izopicstickou m e to d o u I0.X I Přibližný výpočet hodnot ph vodných roztoků kyselin a zásad X1I Přibližný výpočet ph při složitějších iontových rovnováhách XI11 Výpočet iontové rovnováhy v r o z to k u XIV Popis galvanického článku a elektrodových re a k c í XV Výpočet standardního potenciálu elektrody (standardního elektromotorického napětí článku) ze závislosti elektromotorického napčti na koncentraci XVI Výpočet ph z elektromotorických napěli galvanických č lá n k ů XVI1 Stanovení součinu rozpustnosti z elektromotorického napčti článku X V III Stanovení středních aktivitních koeficientů z elektromotorického napčti galvanických článků I0.X1X Výpočet termodynamických funkcí z elektrochemických dat I0.XX Aplikace Helmholtzovy rovnice v elektrochem ii I0.XXI Koncentrační článek a převodové č is lo XXII Redukčně-oxidační systém a jeho rovnovážná k o n s ta n ta I0.XXH1 Vylučování kovů ze směsi XXIV Vodíkové p ř e p ě li X XV Využiti Tafelovy ro v n ic e Ú l o h y V ý s le d k y STRUKTURA A VLASTNOSTI M O L E K U L Aditivní v la s tn o s ti Polarizace molekul a dipólový m o m e n t Kvantová m echanika i 1.4 Spektroskopie Výpočet termodynamických veličin ideálního p ly n u Neumannovo-Koppovo p r a v id lo Parachor Molární re fra k c e II.IV Optická exaltace v molámi r e ľ r a k c i V Výpočet polarizovalelnosti nepolární m o le k u ly ll.v I Výpočet dipólového momentu plynné lá tk y V1I Výpočet dipólového momentu kapalné látky l.v III Výpočet vlnové délky hmotných v l n II.IX Částice v krabici ll.x P o la rim e trie X I Lambertův-Beerův z á k o n ll.x I I Atomová s p e k tra X III Rentgenová s p e k tra I I.XIV Rotační spektra I I.XV Výpočet silové konstanty molekuly z vibračního s p e k tra I I.XVI Vibračně-rotačni s p e k tra ll.x V II Ramanova s p e k tra X V III Výpočet disociačni energie molekuly z vibračního spektra I l.x IX Výpočet elektronového spektra molekuly s použitím modelu volného elektronu 577 I I.XX Výpočet termodynamických veličin látek v ideálním plynném stavu ze spektrálních d a t X X I Ovčřcni platnosti ekvipartičního principu Ú l o h y V ý s le d k y

8 12. K O LO ID N Í CH E M IE Fázová ro z h ra n í Disperzní s y s té m y Melody stanovení molární hmotnosti vysokomolekulárních lá te k Osmotická membránová rovnováha (Donnanova rovnováha) Elektrokinetické je v y Tlak páry nad malými kapkami Výpočet adsorpce s použitím Gibbsovy ro v n ic e Adsorpce z roztoku fidici se Freundlichovou adsorpční izo te rm ou IV Výpočet plochy povrchu tuhého adsorbentu V Kinetika heterogenní katalýzy řidiči se Langmuirovou rovnicí V1 Povrchové f i l m y VII Sedimentační rovnováha v gravitačním poli V lil Sedimentační rychlost v ultracentrifuze I2.IX Sedimentační rovnováha v u ltra c e n trifu z e X Stanovení molárni hmotnosti polymeru osmoticky X1 Viskozimetrické stanovení molární hmotnosti p o ly m é ru XII Stanovení molární hmotnosti z rozptylu s v ě t la XII1 Řešení Donnanovy ro v n o v á h y I2.X1V Elektrokinetické j e v y Ú l o h y V ý s le d k y T A B U L K Y I Základní fyzikální konstanty II Tabulka prvků III Kritické veličiny látek IV Konstanty van der Waalsovy ro v n ic e V Vlastnosti kapalin při teplotě 20 C V I Termochemické vlastnosti látek V II Vazebné energie a standardní změny entalpie při vzniku prvků v plynném jednoatomovém stavu za teploty 298 К V lil Teploty a tepla fázových p ře m ě n IX Konstanty Antoineovy rovnice (7-7) X Hodnoty - ( 0 - H% g)itpři různých te p lo tá c h X I Dekadické logaritmy rovnovážných slučovacich konstant X II Převodová čisla kationtů (při nekonečném zředěni) při 25 C X III Převodová čisla aniontů ve vodném roztoku při 18 C X IV Měrná vodivost velmi čisté vody při různých teplotách XV Měrná vodivost roztoků chloridu draselného X V I Lim itní molární vodivosti iontů ve vodě při 25 C X V II Disociačni konstanty kyselin a zásad ve vodných roztocích při 25 C X V III Iontový součin vody v závislosti na teplotě X IX Součin rozpustnosti málo rozpustných látek při 25 C X X ph některých standardních tlumicich r o z t o k ů X X I Rozsah ph tlumicích r o z t o k ů X X II Standardní elektrodové potenciály kovů a nekovů ve vodných roztocích při 25 C 659 X X III Standardní redoxni potenciály kovů ve vodném roztoku při 25 C X X IV Standardní potenciály elektrod druhého druhu ve vodném roztoku při 25 C

9 XXV Potenciály (ve voltech) kalomelové. argentchloridové a chinhydronové elektrody ve vodném roztoku při různých te p lo tá c h... (,60 X X V I Elektromotorické napěli Westonova normálního č lá n k u X X V II Vodíkové přepětí (ve voltech) na kovových elektrodách X X V III Hodnoty konstant Debyeova-Hückelova vztahu (10-22) při různých teplotách. 661 XX IX Hodnoty příspěvků к molárnímu objemu při teplotě normálního bodu varu X X X Hodnoty příspěvků к parachoru při teplotě 20 C X X X I Hodnoty příspěvků к molární refrakci pro sodíkovou čáru D při teplotě 20 C. 663 X X X II Spektroskopické konstanty dvouatomových m o le k u l DOPORUČENÁ L IT E R A T U R A