Экспериментальное определение молекулярной массы газа

Экспериментальное определение молекулярной массы газообразных веществ основано на применении закона Авогадро и следствий из него. При этом молекулярная масса газа может быть определена даже и в том случае, если состав исследуемого соединения неизвестен. [c.96]

Уравнение (1.4) позволяет определить молекулярную массу газа, если известны экспериментальные значения его давления и плотности при определенной температуре. [c.16]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ ГАЗА [c.156]

Определите молекулярный вес двуокиси углерода, найдя экспериментально массу исследуемого газа в каком-либо точно измеренном объеме при определенных температуре и давлении. На основе полученных данных рассчитайте молекулярный вес тремя перечисленными ниже способами. [c.36]

Когезионное давление с можно рассчитать, экспериментально определив энтальпию (теплоту) превращения растворителя в газ, находящийся при бесконечно малом давлении (АЯ ) и температуре Т в уравнение входят также молекулярная масса Мг, плотность растворителя (р) и газовая (Постоянная 7 . Когезионное давление характеризует количество энергии, необходимой для полного отделения молекул жидкости друг от друга, и следовательно, является мерой сил притяжения между молекулами растворителя. Когезионное давление связано с внутренним давлением жидкости я определение я дано в уравнении (3.6), разд. 3.2. [c.275]

Разумеется, большие усилия затрачиваются и на достижения соответствия между экспериментом и теорией. Возьмем в качестве примера молекулярно-массовое распределение. В настоящее время уже созданы теории, в которых влияние этого фактора учитывается путем введения различным образом усредненных молекулярных масс, а экспериментальные исследования, в свою очередь, проводятся на монодисперсных образцах. Далее, совершенно аналогично тому, как второй вириальный коэффициент вводится для описания отклонения свойств реальных газов от идеальности, эффект исключенного объема представляет собой параметр, связанный со вторым вириаль-ным коэффициентом разбавленных растворов полимеров, который может быть определен путем измерения осмотического давления раствора и т. п.. [c.66]

Поскольку постоянная Я (в литр-атмосферах) известна, для определения молекулярного веса веществ в газообразном состоянии необходимо экспериментально определить либо объем V (в литрах) массы т вещества (в граммах) прн абсолютной температуре Т и давлении р (в атмосферах) [в этом случае применяется уравнение (14)], либо массу /л взвешенного вещества и плотность (1 газа при абсолютной температуре Т. Если известна плотность йР газа при 0° С (273° К) и давлении р = 1 атм, то уравнение (15) принимает следующий вид [c.39]

Таким образом, для определения массы грамм-молекулы газа требуется экспериментально установить значение следующих величин объема, массы этого объема газа, давления и температуры. Так как масса грамм-молекулы численно равна молекулярному весу, то, определив экспериментально массу грамм-молекулы, мы одновременно определим и молекулярный вес. [c.41]

Например, для определения теплоты образования циклогексана с помощью сжигания в калориметре необходимо определить разность между теплотой сгорания циклогексана и теплотой сгорания шести атомов углерода и шести молекул водорода. Это значит, что для определения теплоты образования (—123 кДж/моль) необходимо определить теплоту реакции (—3920 кДж/моль). Для того чтобы ошибка определения теплоты образования составила 1 кДж/моль или около 1%, теплота сгорания должна быть определена с точностью 1 кДж/моль или около 0,026%. Проблема становится все более острой по мере возрастания молекулярной массы углеводорода для определения АЯ с точностью 1% для алкана С20Н42 необходимо определить теплоту сгорания с точностью до 0,007%. Особую важность приобретают такие факторы, как чистота образца. Так, при сжигании алкана с примесью 0,01% воды точность определения теплоты сгорания составляет 1,5 кДж/моль. Для получения надежных результатов важно правильно установить тип реакции сгорания путем тщательного анализа исходных состояний и продуктов. Еще одна проблема возникает в связи с жидким или твердым состоянием углеводородов. Если соединение является жидким или твердым при 25 С, стандартная теплота образования АЯ° (которую относят к 298,15 К) включает энергию межмолекулярного взаимодействия конденсированного состояния (которая не имеет отношения к обсуждению энергии связи) или соотношения структура — энергия. Для такого обсуждения необходимо знать теплоту образования соединения в гипотетическом состоянии идеального газа. Эту величину можно получить из экспериментального значения АЯ , введя поправку на теплоту испарения (сублимации) до состояния идеального газа при 25 °С. Энергия межмолекулярного взаимодействия может значительно изменяться даже в ряду близко родственных соединений, что маскирует истинную величину термохимической устойчивости. [c.97]

Скорости движения молекул в газах и жидкостях почти одинаковы, однако в газе молекулы проходят значительно большее расстояние, прежде чем столкнуться (вследствие более низкой плотности), поэтому коэффициенты диффузии в газе в 10 —10 раз выше, чем в жидкости. Этот факт получает отражение в пропорциональности между Dg и величиной, обратной давлению в системе. Результатом любого диффузионного процесса с участием молекул, имеющих различную массу, является массообмен через некоторую плоскость в системе, причем наличие градиента плотности усложняет процесс конвективного смешивания. В газах этот эффект мал и коэффициент диффузии почти не зависит от концентрации вещества. Имеющиеся экспериментальные данные показывают, что величина Dg с изменением состава системы изменяется на 2—9% в зависимости от разницы молекулярных весов компонентов [2]. Это обстоятельство делает возможным использование в ГХ коэффициентов диффузии в газовой фазе Dg для надежного определения диффузионных эффектов. [c.175]

При экспериментальном определении молекулярной массы газа следует принять необходимые меры для очистки газа от возможных примесей. При определении молекулярной массы лег-колетучих жидких и твердых веществ следует пользоваться химически чистыми веществами. [c.27]

Научные работы относятся к различным областям физики и химии. В 1811 заложил основы молекулярной теории, обобщил накопленный к тому времени экспериментальный материал о составе веществ и привел в единую систему противоречащие друг другу опытные данные Ж. Л. Гей-Люсса-ка и основные положения атомистики Дж. Дальтона, отвергнув часть последних. Открыл (1811) закон, согласно которому в одинаковых объемах газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое количество молекул (закон Авогадро). Именем Авогадро названа универсальная постоянная — число молекул в 1 моле идеального газа. Создал (1811) метод определения молекулярных масс, посредством которого по экспериментальным данным других исследователей первым правильно вычислил (1811—1820) атомные массы кислорода, углерода, азота, хлора и ряда других элементов. Установил количественный атомный состав молекул многих веществ (в частности, воды, водорода, кислорода, азота, аммиака, оксидов азота, хлора, фосфора, мышьяка, сурьмы), для которых он ранее был определен неправильно. [c.10]

При определенных термодинамических условиях углекислый газ может смешиваться с нефтью и вообще с углеводородными жидкостями в неограниченных пропорциях. При полном смешивании обеспечивается. максимальный коэффициент нефтеотдачи. Экспериментальные исследования показывают, что величина давления смешивания, т. е. давления, при превышении которого происходит полное взаимное растворение нефти и СО2, зависит от типа нефти. Обобщенной характеристикой нефти при этом служит ее молекулярная масса. Условия смешиваемости нефти с углекислотой определяются по графику зависимости давления с>1ешивания от температуры и молекулярной массы (рис. 94). Значения давления смешивания составляют для условий Ромашкинского месторождения (молекулярная масса 238, пластовая температура 40 °С) [c.159]

Таким образом, Ж нефти, рассчитанная без учета газа, практически совпадает с экспериментальным значением, подтверадая тем самым, что в наблюдаемом несоответствии расчетных и экспериментальных значений последнее завышено из-за исключения из цроцесса определения наиболее легкокипящих компонентов. Из этого следует, что цри исследовании нефтей и цри расчетах, связанных с ректификацией нефтей, следует использовать значение ММ нефти, оцределенное путем расчета по экспериментально определенным ММ фракций и остатка. Это значение ближе к истинному, чем экспериментальное. При этом, как видно по данным табл.2, не имеет значения, до какой глубины проводилась разгонка, так как расчет по фракциям и остаткам разной глубины отбора дает практически одинаковые значения молекулярной массы нефти. [c.112]

Если газ натекает через капиллярную трубку, длина которой достаточно велика по сравнению с диаметром, а последний много больше средней длины свободного пробега молекул газа, то скорость потока зависит от вязкости газа. При так называемом вязкостном натекании количество газа, протекающего через ионизационную камеру, зависит от вязкости газа и разности квадратов давления в резервуаре и ионизационной камере. Кундт и Варбург [П78] нашли, что при более низком давлении газа, когда средняя величина свободного пробега становится сравнимой с диаметром трубки, скорость потока начинает превышать скорость при вязкостном натекании. Это происходит благодаря отражению молекул при ударе о стенку и скольжению их по стенке трубки. Когда размеры трубки, через которую проходит газ, намного меньше средней длины свободного пробега молекул газа, то вязкость газа перестает играть роль в образовании потока, так как молекулы газа сталкиваются только со стенками, а не между собой. Поток в таких условиях известен под названием потока Кнудсепа [П42], или молекулярного потока, и представляет собой фактически процесс диффузии. Каждый компонент газовой смеси диффундирует независимо друг от друга согласно градиенту давления со скоростью, пропорциональной где М — молекулярный вес компонента. Таким образом, газ, выходящий из трубки или пористого натекателя, будет обогащен соединениями более низкого молекулярного веса. Образец в резервуаре будет обедняться этими соединениями, в результате чего состав газа, входящего в ионизационную камеру, со временем в значительной степени изменится, если не работают с резервуаром достаточного объема. Диффузия молекул используется для разделения смесей (включая изотопы) и лежит в основе метода определения молекулярных весов по скорости диффузии. В масс-спектрометрии часто применяется метод молекулярного натекания во всем диапазоне используемых давлений, так как при этих условиях число молекул любого компонента газа, анализируемого в ионизационной камере, прямо пропорционально разности парциальных давлений этого компонента в резервуаре и камере. При этом предполагается, что откачивание газа из ионизационной камеры насосами также происходит в режиме молекулярного потока. В обычных условиях, когда давление в ионизационной камере ничтожно по сравнению с давлением в резервуаре, число молекул любого компонента в ионизационной камере пропорционально его давлению в резервуаре. На основании экспериментальных данных и теоретических положений Кнудсен вывел уравнение для постоянного потока газа через капилляр диаметра d и длины L. Это уравнение применимо для любых давлений. Количество газа Q, определенное как d/dt pv), протекающее через трубку, описывается выражением вида [c.75]

Уравнение (9.7,1) можно применять только для неполярных смесей как указывалось, оно может быть использовано как для газов при высоком давлении, так и для жидкостей при высокой температуре, но точность для жидкостей, приведенная плотность для которых превышает приблизительно 2, предполагается невысокой. Уравнение никогда широко не проверялось для области жидкости. Когда же была проведена проверка на девяти газовых смесях с различной плотностью (1396 экспериментальных точек), средняя погрешность была равна 3,7 % большинство смесей составляли легкие углеводороды или углеводороды и инертные газы. График уравнения (9.7,1) показан на рис. 9,15. Для простых смесей достигается удивительное соответствие. Методика иллюстрируется примером 9,11, Подобная же корреляция была предложена Гиддингсом [73]. В этом случае для определения псевдокритических констант были приняты другие правила. Хорошие результаты были получены для смесей легких углеводородов найдено также, что корреляция может быть улучшена, если молекулярную массу смеси, определенную по мольным долям, использовать как третий коррелируюш,ий параметр. [c.377]

В последние годы все более широкое распространение приобретает масс-спектрометрте-ский метод определения термохимических величин. Описание этого метода можно найти, например, в монографиях Бернарда [90] и Коттрелла [255]. В результате масс-спектромет-рических исследований измеряются потенциалы появления и ионизации, а также интенсивности токов образующихся ионов. Если в результате электронного удара происходит разрыв связи в молекуле, то найденные экспериментально потенциалы появления и ионизации позволяют вычислить энергию диссоциации этой связи. При этом необходимо знать энергию электронного возбуждения и кинетическую энергию осколков молекулы. Во многих случаях, однако, отнесение измеренного потенциала появления иона к конкретному процессу вызывает затруднения. Для вычисления энергии диссоциации связи необходимо также знать температуру, при которой происходит диссоциативная ионизация. Как показали Тальрозе и Франкевич [407], в ионизационной камере масс-спектрометра с источником типа Нира между стенками камеры и газом достигается температурное равновесие. Учитывая это обстоятельство, при пересчете результатов масс-спектрометрических работ, в которых температура молекулярного пучка специально не оговорена, в Справочнике принималось, что процессы диссоциативной ионизации протекали при температуре ионного источника. Температура стенок ионного источника приближенно принималась равной 500° К- [c.157]