Лабораторная работа n 5

« П А Р А X О Р»

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Поверхностное натяжение жидкости связано с неравнозначностью сил, действующих на молекулу в поверхностном слое, направленных в жидкую и паровую фазу. Связь между поверхностным натяжением и плотностью жидкости выражается уравнением

G = С d⁴ ,

где G - поверхностное натяжение;

d - плотность жидкости;

С - коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств вещества.

Уравнение можно преобразовать :

С = G/d⁴; C^1/4 = G^1/4/d; M C^1/4 = M G^1/4/d = P = const.

Величина Р называется парахором.

Парахор обладает свойством аддитивности, т.е.

P = n P_a + n P_св + n P_цик. ,

где Р_а - атомные парахоры;

Р_св - парахоры связей;

Р_цик - парахоры циклов;

n - число атомов, связей, циклов.

Зная парахор данного вещества, можно установить его строение.

2. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Определить парахор данного вещества практически и теоретичес­ки, рассчитать процент ошибки.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Плотность определяют пикнометрически, поверхностное натяжение -- методом наибольшего давления в пузырьке. Схема прибора для определения поверхностного натяжения приведена на рис. 2.

Рис. 2. 1 - сосуд; 2 - капилляр; 3 – термостат; 4 – трубка; 5 - аспиратор;

6 - стакан; 7 – манометр

Определяют поверхностное натяжение стандартной жидкости (дистиллированная вода) при заданной (обычно комнатной) температуре. Наливают в сосуд 1 точное количество дистиллированной воды, чтобы плотно вставленный на пробке капилляр 2 едва касался поверхности воды. Закрепляют сосуд 1 с водой в термостате 3 и соединяют его с системой через боковую трубку 4. Выпускают воду по капилляру из аспиратора 5 в стакан 6, при этом через жидкость в сосуд 1 будут проскакивать из капилляра пузырьки воздуха. Меняя скорость истечения воды из аспиратора, добиваются, чтобы один пузырек воздуха проскакивал через жидкость примерно 5-10 с. В момент отрыва пузырька от кончика капилляра 2 манометр 7 показывает наибольший перепад уровней в ножках (Н_в) , величину которого записывают. Затем сосуд 1 и капилляр 2 освобождают от воды, сушат (вытирают фильтровальной бумагой, споласкивают ацетоном). В чистый сухой сосуд 1 наливают до прежнего уровня исследуемую жидкость и, как описано выше, определяют наибольшее давление в пузырьке (Н_ж).

Определяют плотность исследуемого вещества при данной температуре. Взвешивают на аналитических весах пустой пикнометр, наливают в него дистиллированной воды и доводят уровень воды до метки. Затем пикнометр обтирают фильтровальной бумагой и взвешивают. Выливают воду из пикнометра, споласкивают ацетоном, сушат, заполняют исследуемым веществом, доводят уровень вещества в пикнометре до метки, обтирают и взвешивают пикнометр с веществом.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

1. Вычисляют поверхностное натяжение исследуемой жидкости

G_ж = G_b Н_ж/Н_в дин/см ,

где G_b - поверхностное натяжение воды при данной температуре (равно при

20°С - 72,75; при 25°С - 71,56 дин/см).

2. Вычисляют плотность исследуемой жидкости

d_ж = g_ж/V_п г/см³ ,

где g_ж и V_п - соответственно вес исследуемой жидкости и объем пикнометра.

3. Вычисляют значение парахора по экспериментальным и табличным данным по формулам

Р = M G^1/4/d;

Р = m Р_а + m Р_св + m Р_цикл.

4. Рассчитывают процент ошибки.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Волновое уравнение Шредингера и физический смысл волновой функции.

2. Атомные орбитали.

3. Ионная связь. Энергия ионной кристаллической решетки.

4. Метод молекулярных орбиталей.

5. Метод валентных орбиталей

6. Квантохимические представления о координационных соединениях.

7. Межмолекулярное взаимодействие.

8. Водородная связь.

9. Парахор и его применение для оценки строения молекул.

10. Методика выполнения работы.