Решение задач на уравнение ленгмюра

Примеры решения типовых задач

Пример 1

Расчет величины поверхностной активности ПАВ по изменению поверхностного натяжения; расчет величины поверхностной активности гомолога по правилу Траубе, расчет величины адсорбции ПАВ в заданном интервале концентраций.

Поверхностное натяжение водного раствора пентанола с концентрацией 0,030 моль/дм 3 равно 55,3 10 -3 Н/м при 298 К. Оцените величину адсорбции бутанола из раствора с концентрацией 0,015 моль/дм 3 при той же температуре.

Решение. Найдем поверхностную активность пентанола g(С5Н11OН) в интервале концентраций C1 = 0 (т.е. чистый растворитель) — C2= 0,030 моль/дм 3 :

g(С5Н11OН) = — Решение задач на уравнение ленгмюра

Решение задач на уравнение ленгмюра— коэффициент поверхностного натяжения воды, справочная величина (табл.11.02.).

В соответствии с правилом Траубе поверхностная активность бутанола, предшествующего члена гомологического ряда предельных одноатомных спиртов, будет в тех же условиях примерно в 3,2 раза меньше:

g(С4Н9OН) = Решение задач на уравнение ленгмюра

Поскольку концентрация раствора бутанола равна 0,015 моль/дм 3 является серединой интервала, в котором рассчитывалась поверхностная активность, величина адсорбции из этого раствора рассчитывается по уравнению Гиббса:

Г(C4H9OH) = Решение задач на уравнение ленгмюра

g(С5Н11OН) = Решение задач на уравнение ленгмюра

g(С4Н9OН) = Решение задач на уравнение ленгмюра

Г(С4Н9OН) = Решение задач на уравнение ленгмюра

Ответ: величина адсорбции бутанола приблизительно равна 1 10-6 моль/м2.

Пример 2

Расчет длины и площади поперечного сечения молекулы по величине предельной адсорбции.

Площадь поперечного сечения молекулы пальмитиновой кислоты равна2,1×10 -19 м 2 . Определите величину предельной адсорбции пальмитиновой кислоты на границе бензольный раствор-воздух. Вычислите объем раствора, содержащего 4,24 г кислоты в 1 л бензола, требуемый для покрытия монослоем (после испарения бензола) 1,5 м 2 водной поверхности.

Решение.Величину предельной адсорбции данного вещества рассчитывают по уравнению:

Гmax = Решение задач на уравнение ленгмюра

Для покрытия площади S монослоем молекул с площадью поперечного сечения S мол требуется S/S мол молекул. Количество вещества, соответствующее этому числу молекул, рассчитывают по соотношению:

n= Решение задач на уравнение ленгмюра: NA

Молярная концентрация имеющего раствора пальмитиновой кислоты равна:

С(к-ты) = Решение задач на уравнение ленгмюра

Требуемый объем раствора равен: Vp = Решение задач на уравнение ленгмюра

Г max = Решение задач на уравнение ленгмюра= 7,9 10-6моль/м2

n = Решение задач на уравнение ленгмюра= 1,19 10-5моль

с (к-ты) = Решение задач на уравнение ленгмюра= 1,66 10-2моль/дм3

V = Решение задач на уравнение ленгмюра

Ответ: Г max = 7,9 10-6 моль/м 2 Vр = 0,715 мл

__________________________________________________________________________________

Пример 3

Расчет величины адсорбции по уравнению Ленгмюра при заданных константах.

Экспериментально установлено, что максимальная величина адсорбции ПАВ (Mr = 60) некоторым адсорбентом составляет 5,0×10 -3 моль/г; величина a равна 0,06 моль/дм 3 . Сколько граммов вещества адсорбировалось из раствора с равновесной концентрацией 0,1 моль/дм 3 двумя граммами данного адсорбента?

Решение. По уравнению Ленгмюра рассчитывают величину адсорбции ПАВ:

а = a max Решение задач на уравнение ленгмюра

Количество адсорбированного вещества на адсорбенте массой 2 г будет в 2 раза больше.

Масса адсорбированного вещества будет равна:

m (ПАВ) = n(ПАВ) М(ПАВ)

а = Решение задач на уравнение ленгмюра= 3,1 10-3моль/г

n(ПАВ) = 3,1×10-3моль/г 2 г = 6,2 10-3моль

m(ПАВ) = 6,2×10-3моль 60 г/моль = 0,37 г

Ответ: масса адсорбированного вещества равна 0,37 г.

Пример 4

Расчет величины адсорбции на твердом адсорбенте по изменению концентрации адсорбтива.

Раствор уксусной кислоты объемом60 см 3 раствора уксусной кислоты с концентрацией 0,1 моль/дм 3 взболтали с 2 г адсорбента. После достижения равновесия пробу раствора объемом 10 см 3 оттитровали раствором гидроксида натрия с = 0,05 моль/дм 3 . На титрование затрачено 15,0 см 3 титранта. Вычислите величину адсорбции уксусной кислоты.

Решение. Равновесная концентрация уксусной кислоты равна (по результатам титрования):

(СН3СООН) = Решение задач на уравнение ленгмюра

Величину адсорбции рассчитывают по:

а = Решение задач на уравнение ленгмюра

с(СН3СООН) = Решение задач на уравнение ленгмюра= 0,075 моль/см3

а = Решение задач на уравнение ленгмюра

Видео:Решение задач с помощью уравнений. Видеоурок 29. Математика 6 классСкачать

Решение задач с помощью уравнений. Видеоурок 29. Математика 6 класс

Уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра

Конечно, предположение, что молекулы адсорбируются с одинаковой вероятностью на любых участках поверхности, в том числе и уже занятых ранее — слишком грубое допущение, пригодное лишь для очень малых степеней покрытия.

Теория Ленгмюра позволяет учесть наиболее сильные отклонения от закона Генри, что связано с ограничением адсорбционного объема или поверхности адсорбента. Ограниченность этого параметра приводит к адсорбционному насыщению поверхности адсорбента по мере увеличения концентрации распределяемого вещества. Это положение уточняется следующими утверждениями.

1) Адсорбция локализована на отдельных адсорбционных центрах, каждый из которых взаимодействует только с одной молекулой адсорбента — образуется мономолекулярный слой.

2) Адсорбционные центры энергетически эквивалентны — поверхность адсорбента эквипотенциальна.

3) Адсорбированные молекулы не взаимодействуют друг с другом.

Простейший вывод уравнения Ленгмюра, данный Кисилевым, основан на рассмотрении химического (в случае хемосорбции) или квазихимического (в случае физической адсорбиии) равновесия молекула газа + свободное место↔адсорбированная молекула.

Для обычного выражения константы равновесия через концентрации участников рассматриваемого процесса необходимо условиться о способах их выражения. Концентрация адсорбированных молекул может быть выражена не только числом адсорбированных молекул на 1 м 2 поверхности, но и в относительных единицах через долю занятой поверхности (степень заполнения поверхности) θ. Тогда, в тех же единицах, концентрация свободных мест 1-θ. Концентрация молекул газа (а молях на миллилитр) может быть заменена пропорциональной ей величиной давления Р (равновесное давление адсорбата в объеме фазы, граничащей с адсорбентом). Такая свобода в выборе единиц рассматриваемых концентраций обусловлена тем, что соответствующие константы пропорциональности могут быть объединены с константой равновесия. Итак, константа равновесия

Решение задач на уравнение ленгмюра. (2.6)

Решение этого уравнения относительно θ приводит к выражению

Решение задач на уравнение ленгмюра. (2.7)

Если а, как и раньше, есть величина адсорбции (моль/см 2 или см 3 /г), а am — величина адсорбции, соответствующая полному заполнению поверхности (емкость монослоя, моль/см 2 ), то степень заполнения θ=a/am, (2.8)

т.е. Решение задач на уравнение ленгмюра, (2.9)

отсюда Решение задач на уравнение ленгмюра(2.10)

В такой форме уравнение Ленгмюра широко известно. Оно содержит две константы: am, кратко называемая емкостью монослоя, и K — константа, зависящая от энергии адсорбции и температуры.

Итак, уравнение Ленгмюра – это уравнение монослойной адсорбции на однородной поверхности в отсутствие сил притяжения между молекулами адсорбата.

Посмотрим, какую форму примет уравнение при крайних значениях поверхностной концентрации адсорбированного вещества.

В области малых концентраций, т.е. при малых давлениях, КР >1, и единицей в знаменателе можно пренебречь:

т.е. величина адсорбции стремится к пределу, при котором она уже практически не зависит от давления (участок 3 изотермы адсорбции). В промежуточной области (участок 2) зависимость адсорбции от давления описывается самим уравнением (2.10).

Решение задач на уравнение ленгмюраРешение задач на уравнение ленгмюра

Рис. 2.5. Три участка изотермы адсорбции Ленгмюра

Таким образом, по модели Ленгмюра, вначале адсорбция растет пропорционально давлению газа, затем, по мере заполнения мест на поверхности, этот рост замедляется и, наконец, при достаточно высоких давлениях рост адсорбции практически прекращается, так как покрытие поверхности становится весьма близким к монослойному. Необходимо подчеркнуть, однако, что по этой модели завершение образования монослоя происходит лишь при бесконечно высоком давлении. Форма изотермы адсорбции, предсказываемая уравнением Ленгмюра, экспериментально наблюдается в случае химической адсорбции на однородных поверхностях. Для физической адсорбции такое соответствие наблюдается только в начальной области изотермы. При больших заполнениях не получается предсказываемого теорией приближения к насыщению и изотерма продолжает подъем с ростом давления, причем она становится даже более крутой.

Для удобной проверки приложимости уравнения Ленгмюра к экспериментальным данным преобразуем его в линейную форму. Разделим обе части уравнения (2.10) на Р:

Решение задач на уравнение ленгмюра. (2.13)

Перевернем дроби по обе части равенства:

Решение задач на уравнение ленгмюра. (2.14)

Если по оси абсцисс откладывать Р, а на оси ординат Р/а, то в случае выполнимости уравнения Ленгмюра экспериментальные точки должны укладываться на прямую. Начальной ординатой будет 1/(аm∙К), тангенсом угла наклона прямой 1/аm. Из того и другого выражения легко вычислить обе константы am и К. Пример такого построения показан на рис. 2.6, где экспериментальные точки для адсорбции бензола на графитированной саже, в соответствии с указанными ранее, легли па прямую только в области малых давлений (до Р/Р0 =0.1).

Решение задач на уравнение ленгмюра

Рис. 2.6. Изотерма адсорбции бензола при 20 о С на графитированной саже в координатах линейной формы уравнения Ленгмюра

Имеется немало примеров, когда уравнение Ленгмюра не выполняется. Объясняется это тем, что не оправдываются оба допущения теории об однородности поверхности и отсутствии взаимодействия молекул, особенно первое из них. Тот факт, что имеются случаи адсорбции на реальных неоднородных поверхностях, когда уравнение Ленгмюра все же удовлетворительно описывает экспериментальные данные, Брунауер объясняет тем, что в некотором интервале адсорбция происходит не на всей поверхности адсорбента, а только на части ее, именно на местах с примерно одинаковой теплотой адсорбции. Тогда в этом интервале уравнение Ленгмюра будет справедливо. После того, как эти места заполнены, начинает заполняться следующая серия мест с меньшей теплотой адсорбции. Поэтому для совокупности всех мест поверхности уравнение Ленгмюра может быть непригодно, а для части этих мест — справедливо. Отсюда, выполнимость его для разных адсорбентов зависит от соотношения участков с разной теплотой адсорбции.

Константы уравнения (2.10) K и am могут быть определены графическим способом (рис. 2.7). Для этого уравнение Ленгмюра приводят к следующему линейному виду, разделив единицу на уравнение (2.10):

Решение задач на уравнение ленгмюра(2.15)

Решение задач на уравнение ленгмюра

Рис. 2.7. Линейная форма уравнения изотермы Ленгмюра (a=am)

Зная емкость монослоя, можно определить удельную поверхность адсорбента Sуд (м 2 /г или см 2 /г) если известна площадь ω, занимаемая частицей в плотном адсорбционном слое (площадь, занимаемая одной молекулой азота в адсорбционном слое ω = 0.162 нм 2 ):

Решение задач на уравнение ленгмюра, (16)

где аmемкость монослоя — это количество адсорбата, которое может разместиться в полностью заполненном адсорбционном слое толщиной в 1 молекулу — монослое – на поверхности единицы массы (1г) твердого тела; ω — средняя площадь, занимаемая молекулой адсорбата в заполненном монослое, NA — число Авогадро (6,022·10 23 молекул/моль); VM — молярный объем адсорбата (газа) (VM = 22,41 л/моль=22,41∙10 -3 м 3 /моль).

Уравнение Ленгмюра можно использовать только при адсорбции в мономолекулярном слое. Это условие выполняется при хемосорбции, физической адсорбции газов при меньшем давлении и температуре выше критической.

Однако в большинстве случаев мономолекулярный адсорбционный слой не компенсирует полностью избыточную поверхностную энергию и поэтому остается возможность влияния поверхностных сил на второй и т.д. адсорбционные слои. Это реализуется в том случае, когда газы и пары адсорбируются при температуре ниже критической, т.е. образуются полимолекулярные слои на поверхности адсорбента, что можно представить как вынужденную конденсацию В этом случае используют уравнение БЭТ (Брунауер –Эммет — Теллер).

Пример 2.1. При адсорбции азота на активированном угле при 220К получены следующие данные:

Р, Па 5310 9800 18000 33000 70000

a, cм 3 /г 7 14 23 32 51

Плотность газообразного азота ρ=1,2506 кг/м 3 . Площадь, занимаемая одной молекулой азота в насыщенном монослое, составляет ω = 0.162 нм 2 . VM — молярный объем адсорбата (газа) (VM = 22,41 л/моль=22,41∙10 -3 м 3 /моль).

Постройте изотерму адсорбции в линейных координатах. Графически определите константы аm и К уравнения Ленгмюра, пользуясь которыми, постройте изотерму Ленгмюра. Определите удельную поверхность активированного угля Sуд.

Решение. Линейная форма уравнения Ленгмюра выражается (2.15):

Решение задач на уравнение ленгмюра.

Определим 1/аm и 1/ р:

(1/р)·10 -3 , Па 0,1883 0,1020 0,0556 0,0303 0,0143

1/а·, см 3 /г 0,143 0,071 0,043 0,031 0,020

Строим график зависимости 1/а=f(1/р)∙10 -3 (рис.2.8). По графику находим 1/аm как отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат, для чего необходимо продлить полученную прямую до пересечения с осью ординат.

Решение задач на уравнение ленгмюра

Рис.2.8. Линейная форма уравнения Ленгмюра для адсорбции азота на активированном угле

Уравнение прямой y=a+bx, имеет следующее формульное выражение:

Это выражение может быть определено с помощью регрессионного анализа в Microsoft Excel (встроенного пакета Анализ данных — Регрессия по значениям 1/аm и 1/ р).

Из уравнения получим 1/am=0,00698 г/см 3 .

Откуда получим: am=143,35 см 3 /г.

Далее находят тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс tgα=1/(am∙K) по графику (или по уравнению регрессии). tgα=0,70099. Тогда, зная значения am и tgα, можно определить K=9,95 кг/м 3 .

Теперь, зная константы аm и К уравнения Ленгмюра, построим изотерму Ленгмюра, для чего рассчитаем по формуле (2.10) значения а для различных значений Р и получим:

Р, Па 5310 9800 18000 33000 70000

a, cм 3 /г 140,69 141,90 142,56 142,92 143,15

По данным значениям построим изотерму Ленгмюра а=f(P), представлена на рис.2.9.

Решение задач на уравнение ленгмюра

Рис. 2.9. Изотерма Ленгмюра а=f(P)

По формуле (2.16) рассчитаем удельную поверхность активированного угля: Решение задач на уравнение ленгмюраи получим Sуд=624,05 м 2 /г.

В случае, когда известна плотность вещества (адсорбента) ρ и молярная масса M, а не известен VM — молярный объем адсорбата удельную поверхность вещества (активированного угля) находят по формуле:

где am выражают в моль/кг.

Для азота М= 0,0280 кг/моль, ρ=1,2506 кг/м 3 .

Из расчетов видно, что два способа расчета Sуд дают почти одинаковые результаты.

Пример 2.2. Удельная поверхность непористой сажи равна 73,7м 2 /кг. Рассчитайте площадь, занимаемую молекулой бензола в плотном монослое, исходя из данных об адсорбции бензола на этом адсорбенте при 293 К.

Р, Па 1,03 1,29 1,74 2,50 6,67

а∙10 2 , моль/кг 1,57 1,94 2,55 3,51 7,58

Предполагается, что изотерма адсорбции описывается уравнением Ленгмюра.

Решение. Используем линейную форму записи уравнения Ленгмюра, заданную формулой (2.14):

Решение задач на уравнение ленгмюра

Рассчитываем значения Р/а:

(Р/а)∙10 -2 , Па∙кг/моль 0,656 0,668 0,68 0,712 0,879

Р, Па 1,03 1,29 1,74 2,50 6,67

По этим данным строим график в координатах уравнения Ленгмюра в линейной форме P/a=f(P).

Из графика находим аm= Р/(Р/а) = 25,2∙10 -2 моль/кг.

Удельная поверхность адсорбента связана с емкостью слоя аm, выраженного в моль/кг, соотношением: Sуд=am∙ω∙NA (2.18)

Площадь, занимаемая молекулой бензола в плотном монослое, равна

ω = Sуд/(am NA) ==73,7 10 3 /(6,02 10 23 ∙25,210 -2 )=0,49∙10 -18 м 2 =0,49 нм 2 .

Видео:Уравнение ЛенгмюраСкачать

Уравнение Ленгмюра

Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем

Примеры решения типовых задач

Задача 1.Определить радиус шарообразных частиц золя сульфида мышьяка As2S3 массовой концентрации 6,7 кг/м 3 , плотностью 2,8 г/см 3 , если при 20 0 С осмотическое давление дисперсной системы составляет 0,07 Па.

Решение.Сочетая уравнения p = Решение задач на уравнение ленгмюраи n= Решение задач на уравнение ленгмюра, получим формулу для осмотического давления

p = Решение задач на уравнение ленгмюра,

откуда определяем выражение для радиуса частиц с учетом того, что
r = 2,8 г/см 3 = 2,8 × 10 3 кг/м 3 , температура Т = 293 К

Решение задач на уравнение ленгмюрам.

Задача 2. Определить коэффициент диффузии и среднее смещение частиц в суспензии кварца в воде за 7 с, диаметр частиц составляет 0,5 мкм, вязкость дисперсионной среды 10 -3 Па ×с, температура 20 0 С.

Решение. С учетом того, что радиус частиц r = 0,25 × 10 -6 м, температура Т = 293 К

D = Решение задач на уравнение ленгмюра8,59× 10 -13 м 2 /с.

Среднее смещение определяется по формуле

Решение задач на уравнение ленгмюра= 3,47 × 10 -6 м.

Оптические свойства коллоидных систем

Примеры решения типовых задач

Задача 1.С помощью нефелометра определили, что мутность гидрозоля полистирольного латекса в 3 раза больше мутности стандартного золя. Средний диаметр частиц стандартного золя 40 нм. Определить радиус частиц гидрозоля мастики, если концентрации золей одинаковы.

Р е ш е н и е. Для расчета радиуса исследуемого золя используем уравнение rх= rст× Решение задач на уравнение ленгмюра, где rст = Решение задач на уравнение ленгмюра, а d = 40 нм = 40 × 10 -9 м.

rх= rст× Решение задач на уравнение ленгмюрам.

Задача 2. Методом поточнойультрамикроскопии в объеме
4,85 × 10 — 11 м 3 подсчитано 85 частиц аэрозоля водяного тумана. Каков средний радиус частиц, если концентрация аэрозоля 3,15 × 10 — 5 кг/м 3 .

Р е ш е н и е. Радиус частиц рассчитывают по уравнению Решение задач на уравнение ленгмюра, где r = 10 3 кг/м 3 .

Решение задач на уравнение ленгмюрам.

Поверхностные явления в коллоидных системах

Примеры решения типовых задач

Задача 1.Вычислить удельную поверхность единицы объема и единицы массы золя сульфида мышьяка As2S3, средний диаметр частиц которого равен 1,6 мкм, плотность дисперсионной среды 3,43 × 10 3 кг/м 3 .

Р е ш е н и е.Согласно формуле Sуд(v) = Решение задач на уравнение ленгмюра, м — 1 , определяют удельную поверхность единицы объема золя с учетом того, что Решение задач на уравнение ленгмюра

Sуд(v) = Решение задач на уравнение ленгмюра= Решение задач на уравнение ленгмюра=3,75 × 10 6 , м — 1 .

Далее определяют удельную поверхность единицы массы золя

Sуд(m) = Решение задач на уравнение ленгмюра= Решение задач на уравнение ленгмюра=1,093 × 10 3 м 2 /кг.

Задача 2.Вычислить суммарную площадь поверхности платины массой 3 × 10 -3 кг, раздробленной на правильные кубики с длиной ребра 10 -8 м и плотностью 21,4 г/см 3 .

Р е ш е н и е.Для определения суммарной площади воспользуемся формулой Sсум = nSкуб. Площадь одной кубической частицы определяют по формуле:

Sкуб = 6l 2 = 6 × (10 — 8 ) 2 = 6 × 10 — 16 м 2 .

Чтобы определить число частиц n в объеме системы используем формулу Vсум = nVкуб, откуда Решение задач на уравнение ленгмюра.

Vсум= Решение задач на уравнение ленгмюра.

Vкуб = l 3 = (10 — 8 ) 3 = 10 — 24 м 3 .

Решение задач на уравнение ленгмюра= Решение задач на уравнение ленгмюра= 1,4 × 10 17 частиц.

Sсум = nSкуб = 1,4× 10 17 × 6 × 10 — 16 = 84 м 2 .

Задача 3.Во сколько раз изменится запас свободной поверхностной энергии водяного тумана, если радиус его капелек уменьшится от 1 мм до 10 — 7 м.

Р е ш е н и е. Используют формулу

Так как Sуд(v) = Решение задач на уравнение ленгмюра, то

Решение задач на уравнение ленгмюра.

Запас свободной поверхностной энергии водяного тумана увеличится в 10000 раз.

Задача 4.120 г пальмитиновой кислоты СН3(СН2)14СООН нанесли на чистую водную поверхность. Площадь, занимаемая одной частицей составляет 1,8 × 10 — 21 м 2 . Определить суммарную площадь поверхности.

Р е ш е н и е. Для определения суммарной площади поверхности используем формулу Sсум = nSчастицы. Определим число частиц пальмитиновой кислоты n по формуле

n = n×NA, где n — количество вещества кислоты, моль; NА – постоянная Авогадро.

n = Решение задач на уравнение ленгмюрамоль, М – молярная масса пальмитиновой кислоты.

n = 0,47× 6,02 × 10 23 = 2,82 × 10 23 .

Sсум = 2,82× 10 23 × 1,8 × 10 — 21 = 507,6 м 2 .

Адсорбция

Примеры решения типовых задач

Задача 1. Найти величину адсорбции органической кислоты на поверхности раздела водный раствор/воздух, степень заполнения поверхности и удельную поверхность адсорбента при 17 0 С и концентрации 0,7 × 10 3 моль/м 3 по константам уравнения Шишковскогоа = 12,5 × 10 -3 и b = 7,73 × 10 -3 . Площадь, занимаемую одной молекулой кислоты принять равной 15,85 × 10 -19 м 2 .

Р е ш е н и е. Величину адсорбции найдем по уравнению изотермы Ленгмюра. Для этого определим величину Г¥ с учетом того, что Т = 17 0 С = 290 К:

Г¥ = Решение задач на уравнение ленгмюрамоль/м 2 .

Рассчитываем величину адсорбции

Г = Решение задач на уравнение ленгмюрамоль/м 2 .

Степень заполнения вычисляют по формуле:

q = Решение задач на уравнение ленгмюра.

Удельную поверхность адсорбента находят с помощью выражения:

Sуд = Г¥NAS0= 5,19× 10 — 6 × 6,02 × 10 23 × 15,85 × 10 — 19 = 4,95 м 2 .

Задача 2.Определить константы уравнения Ленгмюра и адсорбцию СО2 на слюде, а также степень заполнения q при Р =8 Па, если при Т =155 К получены следующие результаты:

Р, Па0,481,192,069,8
Г, моль/см 21,22 × 10 — 101,95 × 10 — 102,55 × 10 — 103,62 × 10 — 10

Р е ш е н и е. Согласно уравнению Ленгмюра, Решение задач на уравнение ленгмюраявляется угловым коэффициентом прямой зависимости между Решение задач на уравнение ленгмюраи Р и, следовательно,
Г = ctgj, где j — угол наклона прямой. Вычисляем величины Решение задач на уравнение ленгмюра:

Р, Па0,481,192,069,8
Решение задач на уравнение ленгмюра0,39 × 10 100,61 × 10 100,81 × 10 102,7 × 10 10

По полученным данным строим график, отложив на оси абсцисс Р, а на оси ординат Решение задач на уравнение ленгмюра. Как видно из графика,
Г = ctgj = Решение задач на уравнение ленгмюра Решение задач на уравнение ленгмюрамоль/см 2 .

Решение задач на уравнение ленгмюра

Зависимость Решение задач на уравнение ленгмюраот Р.

Отрезок, отсекаемый на оси ординат, равен Решение задач на уравнение ленгмюра= 0,25 × 10 10 , откуда

b= Решение задач на уравнение ленгмюра.

Вычислим величину Г при 8 Па по уравнению:

Г = Решение задач на уравнение ленгмюра= 4,03 × 10 — 10 Решение задач на уравнение ленгмюрамоль/см 2 .

Степень заполнения поверхности определяем по формуле:

q = Решение задач на уравнение ленгмюра.

Задача 3. Найти константы уравнения Фрейндлиха, если при адсорбции уксусной кислоты на активированном угле получены следующие данные

С, моль/л0,00240,00730,0204
Г, моль/г2,9 × 10 — 44,6 × 10 — 48,5 × 10 — 4

Р е ш е н и е. Воспользуемся уравнением изотермы адсорбции Г = kС a . Константы уравнения Фрейндлиха определяются графически после логарифмирования. Находим логарифмы концентрации кислоты и величин Г:

lgC-2,62-2,14-1,69
lgГ-3,54-3,34-3,07

Зависимость lgГ-lgC показана на рис. ниже

Решение задач на уравнение ленгмюра

Согласно графику, lgk = -2,22, следовательно, k = 10 — 2,22 = 6,02 × 10 — 3 .

tgj = Решение задач на уравнение ленгмюра= Решение задач на уравнение ленгмюра= 0,52, следовательно, a = 0,52.

Задача 4. При адсорбции криптона на серебре при 77,5 К получены следующие результаты:

Р, мм.рт.ст.0,09920,18000,36860,56800,6843
V, см 3 /г0,01270,01500,01760,01900,0198

Рассчитать константы уравнения БЭТ Vmи с,удельную поверхность катализатора Syд,приняв площадь, занимаемую одной молекулой криптона, равной 19,5 × 10 — 20 м 2 , плотность криптона при 0° С 3,739 × 10 — 3 г/см 3 , давление насыщенного пара криптона 2,57 мм.рт. ст.

Р е ш е н и е.Согласно уравнению изотермы адсорбции БЭТ, прямолинейная зависимость получается в координатах Решение задач на уравнение ленгмюраРешение задач на уравнение ленгмюра.

Решение задач на уравнение ленгмюра0,03850,07000,14300,22000,2660
Решение задач на уравнение ленгмюра3,165,029,5014,9318,33

На основании полученных данных строим график. Из графика находим тангенс угла наклона прямой:

tgj = Решение задач на уравнение ленгмюра= Решение задач на уравнение ленгмюра. (а)

Отрезок, отсекаемый на оси ординат, равен Решение задач на уравнение ленгмюра. (б)

Решая совместно уравнения (а) и (б), получаем значения с = 134,4 и
Vm = 0,0149 см 3 /г.

Для пересчета Vm на Г¥ воспользуемся формулой:

Г¥ = Решение задач на уравнение ленгмюра= Решение задач на уравнение ленгмюрамоль/г.

Удельную поверхность катализатора рассчитывают по уравнению:

Sуд = Г¥NAS0 = 6,64× 10 — 7 × 6,02 × 10 23 ×19,5 × 10 — 20 = 0,078 м 2

Решение задач на уравнение ленгмюра

Зависимость Решение задач на уравнение ленгмюраот Решение задач на уравнение ленгмюра.

Решение задач на уравнение ленгмюра

Решение задач на уравнение ленгмюра

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.).

Решение задач на уравнение ленгмюра

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала.

Решение задач на уравнение ленгмюра

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования.

Решение задач на уравнение ленгмюра

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

💥 Видео

Математика 6 класс (Урок№51 - Решение задач с помощью уравнений. Часть 1.)Скачать

Математика 6 класс (Урок№51 - Решение задач с помощью уравнений. Часть 1.)

Решение задач с помощью уравнений.Скачать

Решение задач с помощью уравнений.

Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.Скачать

Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.

Уравнение Нернста. Задачи на расчет потенциалов. Продукты в ОВР. Ч.5-2.Скачать

Уравнение Нернста. Задачи на расчет потенциалов. Продукты в ОВР. Ч.5-2.

Урок 14 Решение задач с помощью уравнений (5 класс)Скачать

Урок 14 Решение задач с помощью уравнений (5 класс)

Уравнение. Практическая часть - решение задачи. 1 часть. 5 класс.Скачать

Уравнение. Практическая часть - решение задачи. 1 часть. 5 класс.

Уравнение. Практическая часть - решение задачи. 2 часть. 5 класс.Скачать

Уравнение. Практическая часть - решение задачи. 2 часть. 5 класс.

Математика 6 класс. Решение задач на составление уравненийСкачать

Математика 6 класс. Решение задач на составление уравнений

Алгоритм решения задач с помощью систем уравнений. Практическая часть. 9 класс.Скачать

Алгоритм решения задач с помощью систем уравнений. Практическая часть. 9 класс.

5.1. Адсорбция. Классификация адсорбцииСкачать

5.1. Адсорбция. Классификация адсорбции

Задачи на гальванический элемент. Продукты в ОВР. Ч.5-4.Скачать

Задачи на гальванический элемент. Продукты в ОВР. Ч.5-4.

Математика 6 класс (Урок№52 - Решение задач с помощью уравнений. Часть 2.)Скачать

Математика 6 класс (Урок№52 - Решение задач с помощью уравнений. Часть 2.)

АЛГЕБРА 7 класс : Решение задач с помощью уравнений | ВидеоурокСкачать

АЛГЕБРА 7 класс : Решение задач с помощью уравнений | Видеоурок

Решение задач с помощью уравнений. Алгебра 7 классСкачать

Решение задач с помощью уравнений. Алгебра 7 класс

8 класс.Ч.1.Решение задач по уравнению реакций.Скачать

8 класс.Ч.1.Решение задач по уравнению реакций.

Решение задач с помощью уравненийСкачать

Решение задач с помощью уравнений

4 класс: как легко составить уравнение по задаче?Скачать

4 класс: как легко составить уравнение по задаче?

Задачи на ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ | Термохимические уравненияСкачать

Задачи на ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ | Термохимические уравнения
Поделиться или сохранить к себе: