Прогнозирование свойств индивидуальных веществ: 4-Метил-4-этилгептан, орто-Терфенил, Диизопропиловый эфир, Изобутилацетат
Критический объем.
Ацентрический фактор.
.
Диизопропиловый эфир
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа | кол-во | ΔT | ΔP | ΔV |
CН3 | 4 | 0,08 | 0,908 | 220 |
CH | 2 | 0,024 | 0,42 | 102 |
-O- (вне кольца) | 1 | 0,021 | 0,16 | 20 |
Сумма | 7 | 0,125 | 1,488 | 342 |
Критическая температура.
Критическое давление.
;
Критический объем.
Ацентрический фактор.
Изобутилацетат
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа | кол-во | ΔT | ΔP | ΔV |
CН3 | 3 | 0,06 | 0,681 | 165 |
CH2 | 1 | 0,02 | 0,227 | 55 |
CH | 1 | 0,012 | 0,21 | 51 |
-CОО- | 1 | 0,047 | 0,47 | 80 |
Сумма | 6 | 0,139 | 1,588 | 351 |
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.
Критический объем находим по формуле:
где -критический объем в ; -количество структурных фрагментов; -парциальный вклад в свойство.
Для расчета, выбираем парциальные вклады в различные свойства для каждого вещества из таблицы составляющих для определения критических свойств по методу Джобака.
4-Метил-4-этилгептан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа | кол-во | ΔT | ΔP | ΔV |
СН3- | 4 | 0.0564 | -0.0048 | 260 |
-СН2- | 5 | 0.0945 | 0 | 280 |
>С< | 1 | 0.0067 | 0.0043 | 27 |
∑ | 10 | 0.1576 | -0.0005 | 567 |
Критическая температура.
Критическое давление.
;
орто-Терфенил
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа | кол-во | ΔT | ΔP | ΔV |
-CН=(цикл) | 14 | 0,1148 | 0,0154 | ,-CН=(цикл) |
>C=(цикл) | 4 | 0,0572 | 0,0032 | >C=(цикл) |
Сумма | 18 | 0,172 | 0,0186 | Сумма |
Критическая температура.
Критическое давление.
;
Диизопропиловый эфир
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа | кол-во | ΔT | ΔP |
CН3 | 4 | 0,0564 | -0,0048 |
CH2 | 2 | 0,0328 | 0,004 |
O (2) | 1 | 0,0168 | 0,0015 |
Сумма | 7 | 0,106 | 0,0007 |
Критическая температура.
Критическое давление.
;
Изобутилацетат
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа | кол-во | ΔT | ΔP | ΔV |
CН3 | 3 | 0,0423 | -0,0036 | 195 |
CH2 | 1 | 0,0168 | 0 | 56 |
CH | 1 | 0,0164 | 0,002 | 41 |
,-CОО- | 1 | 0,0481 | 0,0005 | 82 |
Сумма | 6 | 0,1236 | -0,0011 | 374 |
Критическая температура.
Критическое давление.
;
Задание №4
Для первого соединения рассчитать , и . Определить фазовое состояние компонента.
Энтальпия
4-Метил-4-этилгептан
Для расчета , и воспользуемся таблицами Ли-Кеслера и разложением Питцера.
где - энтальпия образования вещества в стандартном состоянии; -энтальпия образования вещества в заданных условиях; и -изотермические изменения энтальпии.
Находим приведенные температуру и давление:
по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кеслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение энтальпии.
Из правой части выражаем:
Энтропия
где энтропия вещества в стандартном состоянии; - энтропия вещества в заданных условиях; - ацентрический фактор.
; R=8,314Дж/моль*К
Находим приведенные температуру и давление:
по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кесслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение энтропии.
Из правой части выражаем:
Теплоемкость.
где - теплоемкость соединения при стандартных условиях; - теплоемкость соединения при заданных условиях; - ацентрический фактор.
; R=8,314Дж/моль*К
Находим приведенные температуру и давление:
по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кесслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение теплоемкости.
Дж/моль*К
Из правой части выражаем:
Задание №5
Для первого соединения рассчитать плотность вещества при температуре 730 К и давлении 100 бар. Определить фазовое состояние компонента.
Для определения плотности вещества воспользуемся методом прогнозирования плотности индивидуальных веществ с использованием коэффициента сжимаемости.
где -плотность вещества; М- молярная масса; V-объем.
Для данного вещества найдем коэффициент сжимаемости с использованием таблицы Ли-Кесслера по приведенным температуре и давлении.
Коэффициент сжимаемости находится по разложению Питцера:
где Z-коэффициент сжимаемости; -ацентрический фактор.
Приведенную температуру найдем по формуле
где -приведенная температура в К ; Т-температура вещества в К; -критическая температура в К.
Приведенное давление найдем по формуле ; где