Варианты работы и условия опыта

№ варианта	Твердая фаза			Растворитель		Объем пробы, мл
	Вещество	Навеска, г	Реагент	Объем, мл	Концентрация, моль/л
1	CuO	10	НСООН	300	0,2	5
2	CuO	10	СН3СООН	300	0,3	5

2. Взять навеску перерабатываемого вещества (см.табл.1), высыпать в растворитель при постоянном перемешивании раствора и засечь время.

3. По истечении заданной продолжительности выщелачивания дать раствору отстояться в течение минуты, пипеткой отобрать пробу осветленного раствора в количестве 5 мл для анализа на содержание металла в растворе.

4. Снова включить мешалку и опыт продолжить в соответствии с табл.2.

Таблица 2

Время отбора проб раствора на анализ

Номер пробы	1	2	3	4	5	6	и т.д.
Время от начала опыта, мин	5	20	35	50	65	80	через 15 минут

5. В отобранных пробах раствора определить концентрацию металла в растворе по методике, изложенной в п.7. Результаты анализа внести в табл.3.

Таблица 3

Результаты анализа раствора

№ проб	Время в минутах	Объем использованного тиосульфата, мл	Концентрация металла, моль/л	Концентрация кислоты, моль/л	Отношение СМеА2/
1	5	n1	СМеА2	Ск
2	20	n2
…
n

6. Опыт закончить при получении двух повторяющихся результатов анализа, т.е. при достижении равновесия в системе.

7. Определение содержания меди в растворе проводится в следующей последовательности. Проба анализируемого раствора помещается в колбу для титрования, приливается 15 мл 20 %-го раствора иодистого калия, а также 2 мл 2N раствора соляной кислоты. Колба накрывается крышкой, ставится в темное место на 5 мин для завершения реакции. Перед титрованием в раствор добавляется 3 капли раствора крахмала. Содержимое колбы титруется 0,05N раствором тиосульфата натрия. Синяя окраска раствора при титровании должна исчезнуть, раствор должен обесцветиться.

Концентрацию меди рассчитывают по формуле:

, моль/л,

где n – количество тиосульфата натрия, пошедшее на титрование пробы, мл; V_пр – объем пробы, взятой на анализ металла (5 мл).

Остаточную концентрацию кислоты (С_к) после каждого опыта в растворе пересчитать с учетом химической реакции между оксидом металла и кислотой. Рассчитать отношение и внести в таблицу 3. Построить график в координатах (рис.4) и по графику установить концентрационную константу равновесия в соответствии с уравнением (20).

Рис.4. Графическое определение концентрационной константы

Рассчитать исходную концентрацию кислоты, необходимую для обеспечения полного растворения оксида металла, по уравнению (24):

,

где V – объем исходного раствора, л;  – число молей оксида металла, взятых для растворения.

Термодинамическую константу равновесия процесса выщелачивания рассчитать по уравнению (12):

.

При расчете принять следующие значения коэффициентов активности: _CuA2 = 0,60; _НСООН = 0,26; _{СН3СООН} = 0,10.

Изменение энергии Гиббса процесса рассчитать по уравнению:

, Дж/моль.

По величине энергии Гиббса сделать выводы о термодинамической возможности осуществления процесса при данных условиях.