Konstanta formula antoine, persamaan, contoh

Itu Konstanta Antoine Ada tiga parameter yang muncul dalam hubungan empiris antara tekanan uap saturasi dan suhu untuk zat murni. Mereka bergantung pada setiap zat dan seharusnya konstan dalam kisaran suhu tertentu.

Di luar kisaran itu konstanta antoine mengubah nilainya. Konstanta terkait melalui persamaan yang dibuat pada tahun 1888 oleh insinyur Prancis Louis Charles Antoine (1825-1897).

Gambar 1. Tekanan uap tergantung pada suhu. Sumber: Wikimedia Commons

[TOC]

Rumus dan Persamaan

Cara paling umum untuk mengekspresikan fungsi Antoine adalah:

 

Dalam rumus ini P ini mewakili tekanan uap saturasi yang diekspresikan dalam merkuri milimeter (MMHG), t adalah suhu yang merupakan variabel independen dan dinyatakan dalam ℃. 

A, B dan C adalah konstanta atau parameter dari formula Antoine.

Pentingnya formula ini yang meskipun empiris, memberikan ekspresi analitik sederhana yang dapat dengan mudah digunakan dalam perhitungan termodinamika.

Formula Antoine tidak unik, ada ekspresi yang lebih tepat yang merupakan ekstensi dari formula ini, tetapi dengan kerugian yang memiliki enam atau lebih parameter dan ekspresi matematika mereka lebih kompleks, yang membuat mereka sangat praktik untuk digunakan dalam perhitungan termodinamika.

Uap saturasi

Karena formula Antoine mengukur tekanan uap saturasi, perlu untuk menjelaskan apa yang terdiri darinya.

Dalam ampul kaca atau wadah lain, cairan ditempatkan. Semua udara udara diekstraksi. Set ditempatkan di bak air panas sampai keseimbangan tercapai.

Pada awalnya semuanya cair, tetapi karena ada ruang hampa, molekul tercepat mulai meninggalkan cairan yang membentuk gas dari zat cairan yang sama.

Dapat melayani Anda: Gerakan Burkas Lemari Seragam: Karakteristik, Rumus, Latihan

Proses sebelumnya adalah penguapan Dan saat tekanan uap meningkat. 

Beberapa molekul uap kehilangan energi dan kembali ke fase cair zat, ini adalah proses kondensasi.

Kemudian dua proses, penguapan dan kondensasi terjadi secara bersamaan. Ketika jumlah molekul cair yang sama yang dimasukkan ke dalamnya keluar, a keseimbangan dinamis Dan saat ini tekanan uap maksimum yang dikenal sebagai tekanan saturasi terjadi.

Tekanan saturasi uap inilah yang memprediksi formula antoine untuk setiap zat dan setiap suhu.

Dalam beberapa padatan ada fenomena yang sama ketika melewati fase padat ke soda langsung tanpa melalui fase cair, dalam kasus ini tekanan uap saturasi juga dapat diukur.

Tidak mudah untuk membangun model teoritis yang dimulai dari prinsip -prinsip awal karena perubahan energi kinetik molekuler terlibat, yang dapat berupa tipe translasi, rotasi dan getaran, dengan energi ikatan molekuler internal. Karena alasan inilah dalam praktiknya formula empiris digunakan.

Bagaimana konstanta antoine?

Tidak ada metode teoretis untuk mendapatkan konstanta antoine, karena itu adalah hubungan empiris.

Mereka diperoleh dari data eksperimental masing -masing zat dan menyesuaikan tiga parameter A, B dan C, sehingga mereka meminimalkan perbedaan kuadratik (metode minimum kuadrat) dari prediksi dengan data eksperimental.

Untuk pengguna akhir, yang umumnya insinyur kimia, ada tabel dalam manual kimia di mana konstanta ini diberikan untuk setiap zat yang menunjukkan rentang suhu maksimum dan minimum di mana mereka berlaku.

Dapat melayani Anda: resistance thermometer: karakteristik, operasi, penggunaan

Layanan online juga tersedia yang memberikan nilai -nilai konstanta A, B dan C seperti halnya layanan ddbst gmbh onlines.

Untuk zat yang sama, mungkin ada lebih dari satu kisaran suhu validitas. Kemudian tergantung pada rentang kerja, satu atau satu kelompok konstanta dipilih.

Kesulitan dapat muncul jika rentang kerja suhu adalah antara dua rentang validitas konstanta, karena prediksi tekanan formula tidak bertepatan di zona batas.

Contoh

Contoh 1

Temukan tekanan uap air pada 25 ℃.

Larutan 

Kami berkonsultasi dengan tabel untuk menentukan konstanta antoine.

Ada dua rentang air: 

Antara 1 ℃ dan 100 ℃ dan antara 99 ℃ hingga 374 ℃.

Karena kami tertarik pada 25 ℃ kami mengambil kisaran pertama di mana nilai konstanta Antoine adalah:

A = 8.07131

B = 1730.63

C = 233.426

P = 10^(8.07131 - 1730.63/(25 + 233.426)))

Perhitungan eksponen

Mari kita menghitung eksponen terlebih dahulu: 1.374499

P = 10^1.374499 = 23.686 mmHg = 0,031166 atm

Analisis hasil

Hasil ini ditafsirkan sebagai berikut:

Misalkan air murni ditempatkan dalam wadah hermetis tempat udara telah diekstraksi oleh pompa vakum.

Wadah dengan air ditempatkan dalam penangas air panas pada suhu 25 ℃ sampai keseimbangan termal mencapai.

Air dalam wadah hermetis menguap sebagian sampai tekanan uap saturasi tercapai, yang tidak lain adalah tekanan di mana keseimbangan dinamis antara fase cair air dan fase uap ditetapkan. 

Dapat melayani Anda: Dirac Jordan Atomic Model: Karakteristik dan Deposulat

Tekanan dalam kasus ini ternyata 0,031166 ATM pada 25 ℃.

Contoh 2

Temukan tekanan uap air pada 100 ℃.

Larutan 

Kami berkonsultasi dengan tabel untuk menentukan konstanta antoine. Ada dua rentang air: 

Antara 1 ℃ dan 100 ℃ dan antara 99 ℃ hingga 374 ℃.

Dalam hal ini suhu yang menarik ada di dua rentang.

Kami menggunakan rentang pertama [1 ℃, 100 ℃]

A = 8.07131

B = 1730.63

C = 233.426

P = 10^(8.07131 - 1730.63/(100 + 233.426)))

Perhitungan eksponen

Mari kita hitung eksponen terlebih dahulu: 2.8808

P = 10^1.374499 = 760.09 mmHg = 1.0001 atm

Selanjutnya kita menggunakan rentang kedua [99 ℃, 374 ℃]

Dalam hal ini konstanta

A = 8.14019

B = 1810.94

C = 244.485

P = 10^(8.14019 - 1810.94/(100 + 244.485))

Mari kita hitung eksponen terlebih dahulu: 2.88324

P = 10^2.88324 = 764.2602 mmHg = 1.0056 atm

Ada perbedaan persentase antara dua hasil 0,55%.

Referensi

1. Penerapan Hukum Raoult dan Dalton dan Persamaan Antoine. Diperoleh dari: saya sendiri dan kuno.WordPress.com
2.  Kalkulator Online Formula Antoine. Dipulihkan dari: DDBonLine.Ddbst.dari/Antoinecalcion/Antoinecalsalculaticgi.exe
3. GECOUSB. Termodinamika dan tabel uap / konstan dari antoine. Pulih dari: gecousb.com.pergi
4. Sifat termal materi. Dipulihkan dari: server web.Dmt.UPM.adalah
5. Yaws dan Yang. Tabel konstan antoine untuk lebih dari 700 senyawa organik. Dipulihkan dari: pengguna.Eng.Umd.Edu
6. Wikipedia. Persamaan Antoine. Pulih dari Wikipedia.com
7. Wikipedia. Persamaan Clausius-Clapeyron. Pulih dari Wikipedia.com
8. Wisniak J. Pengembangan Historis Persamaan Tekanan Uap dari Dalton Toy Antoine. Pulih dari: tautan.Peloncat.com