Прогнозирование свойств индивидуальных веществ: 4-Метил-4-этилгептан, орто-Терфенил, Диизопропиловый эфир, Изобутилацетат (стр. 1 из 10)
Федеральное агентство по образованию.
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования.
Самарский государственный технический университет.
Кафедра: «Технология органического и нефтехимического синтеза»
Курсовой проект по дисциплине:
«Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений»
Выполнил:
Руководитель: доцент, к. х. н.
Самара
2008 г.
Задание 40А
на курсовую работу по дисциплине "Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений"
1) Для четырех соединений, приведенных в таблице, вычислить
, 
, 
методом Бенсона по атомам с учетом первого окружения.2) Для первого соединения рассчитать
и 
.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
, 
, 
. Определить фазовое состояние компонента.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
и 
. Привести графические зависимости указанных энтальпий испарения от температуры для области сосуществования жидкой и паровой фаз. Выполнить их анализ.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
и 
методом Бенсона с учетом первого окружения.4-Метил-4-этилгептан
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для
и , вводим набор поправок:Поправки на гош взаимодействие
Вводим 4 поправки «алкил-алкил»
Поправка на симметрию:
, 
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) | 4 | -42.19 | -168.76 | 127.29 | 509.16 | 25.910 | 103.64 |
| С-(4С) | 1 | 2.09 | 2.09 | -146.92 | -146.92 | 18.29 | 18.29 |
| СН2-(2С) | 5 | -20.64 | -103.2 | 39.43 | 197.15 | 23.02 | 115.1 |
| ∑ | 10 | -269.87 | 559.39 | 237.03 | |||
| гош-попр. | 4 | 3.35 | 13.4 | ||||
| поправка на симм. | σнар= | 2 | σвнутр= | 81 | -42,298 | ||
| смешение | N= | 0 | 0 | ||||
| ΔHo | -256.47 | ΔSo | 517,092 | ΔСpo | 237.030 |
Для данного вещества рассчитаем энтальпию и энтропию методом Татевского по связям
| Кол-во вкладов | Парц. вклад, кДж/моль | Вклад в энтальпиюкДж/моль | Парц. вклад, Дж/К*моль | Вклад в энтропию Дж/К*моль | |
| (С1-С2)1 | 3 | -52,581 | -157,74 | 147,74 | 443,22 |
| (С1-С4)1 | 1 | -41,286 | -41,286 | 92,46 | 92,46 |
| (С2-С4)1 | 3 | -5,087 | -15,261 | -22,89 | -68,67 |
| (С2-С2)1 | 2 | -20,628 | -41,256 | 39,03 | 78,06 |
| ∑ | 9 | -255,546 | 545,07 | ||
| поправка на симм. | σнар= | 2 | σвнутр= | 81 | -42,298 |
| ΔHo | -255,546 | ΔSo | 502,772 |
орто-Терфенил
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для
и 
, вводим набор поправок.Поправка на 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 | |
| Cb-Cb | 4 | 20,76 | 83,04 | -36,17 | -144,68 | 13,94 | 55,76 |
| Cb-H | 14 | 13,81 | 193,34 | 48,26 | 675,64 | 17,16 | 240,24 |
| ∑ | 18 | 276,38 | 530,96 | 296 | |||
| Поправка орто- (полярный/ полярный) | 10,05 | ||||||
| поправка на симм. | σнар= | 1 | σвнутр= | 4 | -11,526 | ||
| ΔHo | 286,43 | ΔSo | 519,434 | ΔСpo | 296,0 |
Диизопропиловый эфир
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для
и , вводим набор поправок.Поправки на гош – взаимодействие через кислород простого эфира.
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) | 4 | -42,19 | -168,76 | 127,29 | 509,16 | 25,91 | 103,64 |
| O-(2C) | 1 | -97,11 | -97,11 | 36,33 | 36,33 | 14,23 | 14,23 |
| СН-(2С,O) | 2 | -30,14 | -60,28 | -46,04 | -92,08 | 20,09 | 40,18 |
| ∑ | 7 | -326,15 | 453,41 | 158,05 | |||
| Гош – через кислород простого эфира | 1 | 2,09 | 2,09 | ||||
| поправка на симм. | σнар= | 1 | σвнутр= | 81 | -36,535 | ||
| ΔHo | -324,06 | ΔSo | 416,875 | ΔСpo | 158,05 |
Изобутилацетат
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для
и 
, вводим набор поправок.Поправки на гош - взаимодействие:
Введем 1 поправку «алкил-алкил».
Поправка на симметрию:
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-(С) | 3 | -42,19 | -126,57 | 127,29 | 381,87 | 25,91 | 77,73 |
| О-(С,С0) | 1 | -180,41 | -180,41 | 35,12 | 35,12 | 11,64 | 11,64 |
| СН-(3С) | 1 | -7,95 | -7,95 | -50,52 | -50,52 | 19,00 | 19,00 |
| 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 |
| ∑ | 7 | -495,7 | 427,49 | 154,24 | |||
| гош-поправка | 1 | 3,35 | 3,35 | ||||
| поправка на симм. | σнар= | 1 | σвнутр= | 27 | -27,402 | ||
| попр. на смешение | N= | 0 | 0,000 | ||||
| ΔHo | -492,35 | ΔSo | 400,088 | ΔСpo | 154,240 |
Задание №2