Экспериментальная часть

Для построения диаграммы плавкости и определения эвтектической точки двухкомпонентной системы «бензойная кислота – стеариновая кислота» в шесть пробирок помещают исследуемые смеси этих веществ. Состав смесей соответствует табл. 1.

Таблица 1

Процентное соотношение бензойной и стеариновой кислот

Пробирки	1	2	3	4	5	6
бензойная кислота	0	20	40	60	80	100
стеариновая кислота	100	80	60	40	20	0

Общий вес смеси в пробирке составляет 5 г. Пробирки по очереди помещают в воздушную баню (рис. 1). После того, как содержимое пробирки расплавится и несколько перегреется (см. табл. 2), ее переносят в коническую колбу, играющую роль воздушной рубашки, помещенную в водяную баню, температуру которой поддерживают 15 – 17⁰С. Затем ведут наблюдение за смесью с помощью КСМ, который автоматически пишет диаграмму (кривые охлаждения) «температура-время». Таким образом, на 6 смесей получаем 6 кривых охлаждения. На их основании строим диаграмму двухкомпонентной системы и затем диаграмму плавкости двухкомпонентной системы бензойной и стеариновой кислот.

Таблица 2

Температура нагрева – охлаждения смеси в пробирках, ⁰С

№ пробирки	1	2	3	4	5	6
нагрев	90	120	120	120	120	125
охлаждение	60	30 – 40	30 – 40	30 – 40	30 – 40	80

Рис. 1. Схема установки

Задание

1. На листе миллиметровой бумаги построить по кривым охлаждения диаграмму состояния в координатах температура-состав.

2. Дать название полученной диаграмме.

3. Охарактеризовать её.

4. Рассчитать криоскопическую константу обоих веществ по формуле:

,

где Т₀ – температура кристаллизации чистого вещества;

 - удельная теплота плавления ;

М – молярная масса (г/моль).

5. С помощью уравнения Шредера рассчитать теплоты плавления обоих веществ:

(1).

Если известны температуры кристаллизации двух растворов разного состава, то с помощью уравнения (1) можно рассчитать теплоту плавления кристаллизующегося вещества.

Обычно в качестве одной жидкости берут чистое вещество, а в качестве другого – раствор, содержащий небольшое количество другого вещества. Тогда из уравнения (1):

где Н_пл – теплота плавления кристаллизующегося вещества;

Т₀ – температура плавления чистого вещества А;

Т – температура плавления раствора, содержащего кроме А небольшое количество другого вещества;

Х_А – мольная доля вещества А в растворе.

Вопросы:

1. Правило фаз Гиббса.

2. Диаграммы состояния однокомпонентных систем.

3. Неизоморфные системы:

1. Диаграмма состояния неизоморфной системы с простой эвтектикой. Правило рычага, треугольник Таммана;

2. Диаграммы состояния неизоморфных систем с образованием устойчивых химических соединений;

3. Диаграмма состояния неизоморфных систем с образованием неустойчивых химических соединений;

   4. Изоморфные системы. Диаграммы состояния.