Метод сравнительного расчета М.Х. Карапетьянца

Российский  химико-технологический университет  им. Д.И. Менделеева

 

 

Кафедра неорганической химии

 

 

Курсовая  работа

на тему:

«Метод 

сравнительного  расчета

М.Х. Карапетьянца»

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка 1 курс

Гр. Э-14 Журавлева  Фаина

Проверил: Дупал  А.Я.

 

Москва 2013

Плотность.

Плотность — физическая величина, определяемая для однородного  вещества массой его единичного объёма. Для неоднородного вещества плотность  в определённой точке вычисляется  как предел отношения массы тела (m) к его объёму (V), когда объём  стягивается к этой точке. Средняя  плотность неоднородного вещества есть отношение m/V.

Плотность вещества зависит  от массы атомов, из которых оно состоит, и от плотности упаковки атомов и молекул в веществе. Чем больше масса атомов, тем больше плотность.

Но, если рассматривать одно и то же вещество в разных агрегатных состояниях, то мы увидим, что плотность  его будет разной!

- твёрдое тело — агрегатное  состояние вещества, характеризующееся  стабильностью формы и характером  теплового движения атомов, которые  совершают малые колебания около  положений равновесия. Кристаллы  характеризуются пространственною  периодичностью в расположении  равновесных положений атомов. В  аморфных телах атомы колеблются  вокруг хаотически расположенных  точек. Согласно классическим  представлениям, устойчивым состоянием (с минимумом потенциальной потенциальной  энергии) твёрдого тела является  кристаллическое. Аморфное тело  находится в метастабильном состоянии  и с течением времени должно  перейти в кристаллическое состояние,  однако время кристаллизации  часто столь велико, что метастабильность  вовсе не проявляется.

Атомы прочно связаны друг с другом и очень плотно упакованы. Поэтому вещество, находящееся в  твердом состоянии имеет наибольшую плотность.

- жидкое состояние - одно  из агрегатных состояний вещества. Основным свойством жидкости, отличающим  её от других агрегатных состояний,  является способность неограниченно  менять форму под действием  механических напряжений, даже сколь  угодно малых, практически сохраняя  при этом объём.

Жидкое состояние обычно считают промежуточным между  твёрдым телом и газом: газ не сохраняет ни объём, ни форму, а твёрдое тело сохраняет и то, и другое.

Форма жидких тел может  полностью или отчасти определяться тем, что их поверхность ведёт  себя как упругая мембрана. Так, вода может собираться в капли. Но жидкость способна течь даже под своей неподвижной  поверхностью, и это тоже означает несохранение формы (внутренних частей жидкого тела). Плотность упаковки атомов и молекул по-прежнему высока, поэтому плотность вещества находящегося в жидком состоянии не очень сильно отличается от твердого состояния.

- Газ - агрегатное состояние вещества, характеризующееся очень слабыми связями между составляющими его частицами, (молекулами, атомами или ионами), а также их большой подвижностью. Частицы газа почти свободно и хаотически движутся в промежутках между столкновениями, во время которых происходит резкое изменение характера их движения.

Газообразное состояние  — самое распространённое состояние  вещества Вселенной (межзвёздное вещество, туманности, звёзды, атмосферы планет и т.д.). По химическим свойствам газы и их смеси весьма разнообразны —  от малоактивных инертных газов до взрывчатых газовых смесей. К газам  иногда относят не только системы  из атомов и молекул, но и системы  из других частиц — фотонов, электронов, броуновских частиц, а также плазму.

Молекулы жидкости не имеют  определённого положения, но в тоже время им недоступна полная свобода  перемещений. Между ними существует притяжение, достаточно сильное, чтобы  удержать их на близком расстоянии.

Молекулы имеют очень  слабую связь друг с другом и удаляются  друг от друга на большое расстояние. Плотность упаковки очень низкая, соответственно, вещество в газообразном состоянии

2. Виды плотности и единицы  измерения

Плотность измеряется в кг/м³ в системе СИ и в г/см³ в  системе СГС, остальные (г/мл, кг/л, 1 т/M3 ) – производные.

Для сыпучих и пористых тел различают:

- истинную плотность,  определяемую без учёта пустот

- кажущуюся плотность,  рассчитываемую как отношение  массы вещества ко всему занимаемому  им объёму

3. Зависимость плотности от температуры и агрегатного состояния

Как правило, при уменьшении температуры плотность увеличивается, хотя встречаются вещества, чья плотность  ведет себя иначе, например, вода, бронза и чугун. Так, плотность воды имеет максимальное значение при 4 °C и уменьшается как с повышением, так и с понижением температуры.

При изменении агрегатного  состояния плотность вещества меняется скачкообразно: плотность растёт при  переходе из газообразного состояния  в жидкое и при затвердевании  жидкости. Правда, вода является исключением  из этого правила, её плотность при  затвердевании уменьшается.

Для различных природных  объектов плотность меняется в очень  широком диапазоне. Самую низкую плотность имеет межгалактическая среда (ρ ~ 10-33 кг/м³). Плотность межзвёздной  среды порядка 10-21 кг/M3. Средняя плотность  Солнца примерно в 1,5 раза выше плотности  воды, равной 1000 кг/M3, а средняя плотность  Земли равна 5520 кг/M3. Наибольшую плотность  среди металлов имеет осмий (22 500 кг/M3), а плотность нейтронных звёзд имеет порядок 1017÷1018 кг/M3.

 
4. Измерение плотности

Для измерения плотности  используются:

- пикнометр — прибор  для измерения истинной плотности

- ареометр (денсиметр, плотномер)  — измеритель плотности жидкостей.

- бурик Качинского и бурав Зайдельмана — приборы для измерения плотности почвы.

- пикнометр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАДАЧА 472. Постройте график  линейной зависимости y=ax+b и на его основе, используя таким образом один из методов сравнительного расчета М.Х. Карапетьянца, определите: плотность моногидрата (100%-ной) серной кислоты при 100, есл известны концентрационные зависимости при 0 (х) и 100 (у):

, масс. % :                   0              20                40             60               80                   100

, г/, при :                0,9998      1,151           1,316         1,517          1,747               1,852

, г/, при 100 :           0,9584      1,088           1,245         1,434          1,649                    ?

 

Решение.

1. Используя координаты заданных точек, построим график.
2. Используя метод наименьших квадратов(МНК), построим график линейной зависимости y=kx+b определим плотность моногидрата при 100

F=

dF/db==0

dF/dk=

 

=0,9998+1,151+1,316+1,517+1,747=6,7308

=0,9584+1,088+1,245+1,434+1,649=6,3744

=9,4096

=8,905

n=5

 

=1,7441

=1,6207

=0,0418

b==0,02399

k==0,9292

таким образом функция  имеет вид y=0,9292x+0,02399, значит y=0,9292*1,852+0,02399=1,74487 т.е. искомая плотность равна 1,74487 г/

 

Задача 292.

Ag₂S_(т) + 4KCN (конц.) = 2K[Ag(CN)₂] + K₂S

3S₂Cl₂ + Na₂SO₄ = 2SCl₂O₂ + 2NaCl + 5S

Y+3NaCL=Y+3NaN