Лабораторная работа n 4

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РАСТВОРЕННОГО ВЕЩЕСТВА МЕЖДУ ДВУМЯ НЕСМЕШИВАЮЩИМИСЯ ЖИДКОСТЯМИ»

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Если к двум соприкасающимся несмешивающимся жидкостям прибавить какое-нибудь растворяющееся вещество, растворимое в той и другой жидкости, то оно распределяется между обоими жидкими слоями в определенном постоянном при данной температуре соотношении. Этот закон носит название закона распределения. Отклонение от закона распределения наблюдается при изменении состояния растворенных молекул в одной из фаз системы. Такими изменениями могут быть, например, диссоциация или ассоциация растворенного вещества. По коэффициенту распределения можно определить степень ассоциации или диссоциации растворенного вещества в том или ином растворителе, константы равновесия реакции, протекающей в одной из фаз, активность растворенных веществ и другие подобные величины. Закон распределения широко используется при экстрагировании вещества из раствора.

2. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Определить коэффициент распределения вещества между двумя несмешивающимися жидкостями.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

В три делительные воронки наливают по 50 мл толуола или другого вещества (по заданию преподавателя) и по 50 мл водного раствора указанной кислоты различной концентрации. Закрывают воронки притертыми пробками (стеклянными) и в течение 20 - 30 минут периодически сильно встряхивают их. Затем в течение 30 минут отстаивают воронки на штативе в комнатных условиях. После четкого разделения слоев жидкостей сливают водные слои (предварительно открыв пробки) в сухие конические колбы, а органический слой оставляют в делительных воронках.

Каждый слой титруют в отдельности 0,1 Н раствором NaOH в присутствии фенолфталеина. Для титрования берут: водного слоя 5-10 мл; органического 10-20 мл; причем, чем больше исходная концентрация кислоты, тем меньше берется пробы для титрования. Пробы органического слоя перед титрованием необходимо смешать с двухкратным объемом дистиллированной воды.

4. РАСЧЕТЫ

Коэффициент распределения уксусной кислоты между водой и толуолом определяется выражением

,

где С₁ - концентрация кислоты в воде;

С₂ - концентрация кислоты в толуоле.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Условия фазового равновесия. Правило фаз Гиббса.

2. Однокомпонентные системы.

3. Двухкомпонентные системы.

4. Трехкомпонентные системы.

5. Общие свойства растворов.

6. Температуры кипения и замерзания растворов.

7. Осмотическое давление.

8. Законы Коновалова. Перегонка.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Стромберг А. Г., Семченко Д. П. Физическая химия. - М.: Высшая школа, 1973.

2. Краткий курс физической химии. - М.: Высшая школа, 1978.

3. Физическая химия /Под ред. К.С. Краснова. - М.: Высшая школа, 1982.

4. Практикум по физической химии /Под ред. С.В.Горбачева. - М.: Высшая школа, 1974.