Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 31
Федеральное агентство по образованию. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования. Самарский государственный технический университет. Кафедра
: «Технология органического и нефтехимического синтеза» «Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений»
Выполнил: Руководитель: Самара 2008 г. Задание 19А на курсовую работу по дисциплине "Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений" 1) Для четырех соединений, приведенных в таблице, вычислить 2) Для первого соединения рассчитать 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 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 "плотность-температура" 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 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 3,4,4-Триметилгептан
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для поправки на гош взаимодействие R
=
C
6
H
13
R
1
=
C
2
H
5
,
R
2
=
C
3
H
7
Вводим 7 поправок «алкил-алкил» Поправка на симметрию:
Поправка на смешение конформеров:
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-поправка
7
3.35
23.45
для вкладов в энтропию и теплоемкость для данной поправки в справочке не приведены значения
поправка на симм.
σнар
=1
σвнутр
=243
-45.669
попр. на смешение
N=
1
5.76
ΔHo
-255.28
ΔSo
517.391
ΔСpo
235.9
Рассчитаем для этого соединения энтальпию и энтропию образования методом Татевского по связям по первому уровню приближения. Кол-во вкладов
Парц. вклад, кДж/моль
Вклад в энтальпию
кДж/моль
Парц. вклад, Дж/К*моль
Вклад в энтропию Дж/К*моль
(С1
-С2
)1
2
-52,581
-105,162
147,74
295,48
(С1
-С3
)1
1 -45,286
-45,286
111,08
111,08
(С1
-С4
)1
2 -41,286
-82,572
92,46
184,92
(С2
-С3
)1
2 -10,686
-21,372
0,41
0,82
(С3
-С4
)1
2 13,362
26,724
-63,04
-126,08
∑
9
-227,668
466,22
ΔHo
-227,668 ΔSo
466,220 Циклогексан
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для Вводим поправку на циклогексановый цикл. 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
СН2
-(2С)
6
-20.64
-123.84
39.43
236.58
23.02
138.12
поправка на цикл
1
78.69
78.69
-24.28
-24.28
∑
6
-123.84
315.27
113.84
ΔHo
-123.84
So
315.270
Сpo
113.840
Рассчитаем для этого соединения энтальпию и энтропию образования методом Татевского по связям по первому уровню приближения. Кол-во вкладов Парц. вклад, кДж/моль Вклад в энтальпиюкДж/моль Парц. вклад, Дж/К*моль Вклад в энтропию Дж/К*моль (С2
-С2
)1
6
-20,628
-123,768
39,03
234,18
∑
6
-123,768
234,18
поправка на цикл
76,89 ΔHo
-123,768
ΔSo
311,070
Этилнонаноат
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для 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) 2 -42.19 -84.38 127.29 254.58 25.91 51.82 О-(С,С0) 1 -180.41 -180.41 35.12 35.12 11.64 11.64 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) 6
-20.64
-123.84
39.43
236.58
23.02
138.12
СН2
-(С,СО)
1
-21.77
-21.77
40.18
40.18
25.95
25.95
∑
12
-591.17
627.48
273.4
поправка на симм.
σнар
=1
σвнутр
=9
-18.268
ΔHo
-591.17
So
609.212
Сpo
273.400
орто-Толуидин
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для Введем поправку на орто-взаимодействие типа «полярный/неполярный» 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
-(Сb
)
1
-42.19
-42.19
127.29
127.29
13.56
13.56
NН2
-(Сb
)
1
20.09
20.09
124.36
124.36
15.03
15.03
Cb
-C
1
23.06
23.06
-32.19
-32.19
11.18
11.18
Cb
-N
1
-2.09
-2.09
40.56
40.56
18.42
18.42
Cb
-H
4
13.81
55.24
48.26
193.04
17.16
68.64
∑
8
54.11
453.06
126.83
орто-поправка
1
1.42
поправка на симм.
σнар
=1
σвнутр
=3
-9.134
ΔHo
55.53
So
443.926
Сpo
126.830
Рассчитаем для этого соединения энтальпию и энтропию образования методом Татевского по связям по второму уровню приближения. Кол-во вкладов Парц. вклад, кДж/моль Вклад в энтальпию кДж/моль (Cb-H)1
4
13,877
55,508
Cb-NH2
1 18,42 18,42
(Cb-C1
)1
1 -19,121 -19,121
∑
6
54,807
ΔHo
54,807 Задание №2
Для первого соединения рассчитать 3,4,4-Триметилгептан
Энтальпия.
где Для расчета из таблицы Бенсона выпишем парциальные вклады 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
С 10 28.836 29.179 29.259 29.321 29.511 29.614 Н2
11 403.636 440.259 468.119 491.151 512.824 ∑
28.836 29.179 29.259 29.321 29.511 29.614
Энтропия.
Для расчета из таблицы Бенсона выпишем парциальные вклады 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 Критическое давление
находится по формуле: где Критический объем
находим по формуле: где Ацентрический фактор
рассчитывается по формуле: где Для расчета, выбираем парциальные вклады для каждого вещества из таблицы составляющих для определения критических свойств по методу Лидерсена. 3,4,4-Триметилгептан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема: Группа
кол-во
ΔT
ΔP
ΔV
СН3
-(С)
5
0.1
1.135
275
СН2
-(2С)
3
0.06
0.681
165
СН-(3С)
1
0.012
0.21
51
С-(4С)
1
0
0.21
41
∑ 10 0.172
2.236
532
Критическая температура.
Критическое давление.
Критический объем.
Ацентрический фактор.
Поскольку для вещества отсутствуют экспериментальные значения критических параметров, используем параметры, полученные методом Лидерсена. Циклогексан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема: Группа
к-во
(CH2
)цикл
6
0.078
1.104
267
Сумма
6
0.078
1.104
267
Критическая температура.
Критическое давление.
Критический объем.
Ацентрический фактор.
Этилнонаноат
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема: Группа
кол-во
Δ
T
Δ
P
Δ
V
CН3
2
0.04
0.454
110
CH2
8
0.16
1.816
440
|