Praktikum_po_termodinamike

Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Воронежский государственный университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

mво ды ×wсо ли (%)

mсо ли ,г (2%) =

= 0,204 г .

100 - wсо ли (%)

При это м наве ск а со ставляе т0,204 г – 0,101 г = 0,103 г. По вто ряю то пыт.

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

19.03.2016

Размер:

774.83 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 98 9 > Следующая >>>

3.По стро е ние эк спе риме нтально й диаграммы раство римо сти со ли.

4.По стро е ние те о ре тиче ск о й диаграммы раство римо сти со ли.

МЕТОД ИК А ВЫ П ОЛ НЕНИЯ Р АБОТЫ

Этап1. К рио ск о пиче ск о е о пре де ле ние те мпе ратуры к ристаллизации во ды.

Наливаю тв про б ирк у 10 мл дистиллиро ванно й во ды и зак рываю тпро б к о й, в к о то рую вставле ны те рмо ме тр и ме шалк а (рис.2). Про б ирк у с во до й по груж аю тв со суд с о хлаж даю щ е й сме сью льда, во ды и NaCl и при по сто янно м по ме шивании

выде рж иваю т там до			по явле ния в про б ирк е ме лк их к ристалло в льда. Об ратите
внимание	на	явле ние	пе ре о хлаж де ния!	В ынимаю т про б ирк у из о хлаж даю щ е й
сме си и	при	б ыстро м пе ре ме шивании		о тме чаю т те мпе ратуру исче зно ве ния

по сле дних к ристалло в. Опытпо вто ряю т3– 4 раза.

Рис. 2. Схе ма	устано вк и для
о пре де ле ния	те мпе ратур
к ристаллизации (раство ре ния):
1 – о хлаж даю щ аясме сь; 2 –		про б ирк а
с иссле дуе мо й систе мо й; 3 –		ме шалк а;
4 – те рмо ме тр.


Т е мпе ратура исче зно ве ния			по сле дних к ристалло в о тве чае т 0°С. При
о тк ло не нии	по к азания те мпе ратуры о т 0°С учитываю т эту							систе матиче ск ую
о шиб к у при по сле дую щ их изме ре ниях те мпе ратуры.
Э тап	2. К рио ск о пиче ск о е		о пре де ле ние			те мпе ратуры		к ристаллизации
раство ро в со ли.
На аналитиче ск их ве сах о тве шиваю ттак ую						наве ск у со ли,		что б ы по лучился
1%-ный раство р Na2SO4:
	mсо ли ,г (1%) =	mво ды ×wсо ли (%)		=		10 г ×1	= 0,101 г .

		100 - wсо ли (%)			100 -1

Э ту наве ск у до б авляю тв про б ирк у с во до й. По сле раство ре ниясо ли про б ирк у с


раство ро м	вно вь по ме щ аю т в		о хладите льную			сме сь и	при	по сто янно м
по ме шивании выде рж иваю т до			по явле ния ме лк их к ристалло в					льда. З ате м
про б ирк у	вынимаю т	и, нагре вая		е ё,	о тме чаю т те мпе ратуру			исче зно ве ния
по сле дних	к ристалло в.	По сле это го		к	1%-но му	раство ру	Na2SO4 до б авляю т

сто льк о со ли Na2SO4, что б ы по лучился2%-ный раство р:

А нало гичным о б разо м про во дято пре де ле ние те мпе ратуры исче зно ве ния по сле дних к ристалло в для3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%– ных раство ро в

Na2SO4.

ОБОР У Д ОВАНИЕ, Р ЕАК ТИВЫ И М АТЕР ИАЛ Ы .

Т е рмо ме тр, рассчитанный на изме ре ние о трицате льных те мпе ратур с це но й де ле ния 0,2, или ж е те рмо ме тр Бе к мана4; широ к ая про б ирк а с ме шалк о й; со суд дляприго то вле нияо хладите льно й сме си и ме шалк а дляе е пе ре ме шивания; ле д; сульфатнатрия, хло рид натрия.

ОБР АБОТК А Р ЕЗУ Л ЬТАТОВ

Этап 3. П остроени е эк сп ери ментальной д и аграммы раствори мости .

Пе ре считываю т про це нтно е	со де рж ание	со ли в	раство ре	на	мо льную
до лю . Стро ят Т ,Х – диаграмму	раство римо сти	со ли,	нано ся на	не е	сре дние

значе нияте мпе ратур к ристаллизации со вме стно с до ве рите льным инте рвало м для к аж до го изме ре ния.


Этап 4. Теорети ч еск и й расч ет д и аграммы раствори мости .
И спо льзуя		уравне ние		(5),	те о ре тиче ск и		рассчитываю т	к ривую
к ристаллизации		со ли, не о б хо димые			данные нахо дят в справо чно й лите ратуре .
Уто чняю т расче ты,			вво дя в рассмо тре ние			значе ния к о эффицие нто в ак тивно сти,
взятые	в справо чно й лите ратуре . Нано сят те о ре тиче ск ие к ривые лик видуса на
эк спе риме нтальную Т ,Х - диаграмму.
Фо рмулируявыво ды к раб о те , не о б хо димо о тве титьна сле дую щ ие во про сы:
	1. К ак ую ро льв фо рме к риво й к ристаллизации льда израство ра играе т
			давле ние паро в во ды?
	2. З ависитли вид к риво й к ристаллизации льда изсисте мы со ль-во да о т
			приро ды со ли? По че му?
3. На че м о сно вано де йствие о хладите льно й сме си?
4.	В че м		сущ но сть	явле ния		пе ре о хлаж де ния? И ме е т		ли о но
те рмо динамиче ск ую			или к ине тиче ск ую приро ду?
					Л ИТЕР АТУ Р А
1.	Физиче ск ая химия. В 2			к н. К н. 1.		Стро е ние	ве щ е ства. Т е рмо динамик а. /
По д ре д. К .С. К расно ва. – М .: В ысш. шк ., 2001. – С.457– 476.

4 Описание те рмо ме тра Бе к мана приве де но в разде ле 1 З адания1.

2. Прак тик ум

по физиче ск о й

химии

По д

ре д.

И .В .К удряшо ва. –

М .:В ысш.шк ., 1986. – С.223– 244.

РА ЗД Е Л VI

ХИ М И ЧЕ С КО Е РА В НО В Е С И Е

И зве стно , что при р,Т

= const усло вие м равно ве сияхимиче ск о й ре ак ции:

+ ...

n +A n ÛA + n ...An +

(где

1 1 2 2

исхо дные

ве щ е ства

про дук ты взаимо де йствия,

' A, '

A ,...-

AA,

' ,n,

' n,...n

сте хио ме триче ск ие к о эффицие нты)

усло вие м химиче ск о го

1 1

2 2 –

их

равно ве сияб уде т:

å i

i =n0m, (μi –

химиче ск ий по те нциал к о мпо не нто в систе мы)

i=1

аравно ве сные к о нце нтрации, парциальные давле нияили мо лярнаядо ля

исхо дных ве щ е ств и про дук то в нахо дятсяме ж ду со б о й в о пре де ле нно м со о тно ше нии, к о то ро е называе тсязак о но м де йствиямасс:

ν1'

ν'2

××

ν1'

ν'2

××

ν1'

ν'2

×××

Kc =

cA'

cA'×

pA'

pA×'

xA'

xA×'

ν1

ν2

; Kp =

ν1

ν2

; Kx =

ν1

ν2

cA×

××

pA×

××

xA×

×××

где Kc -к о нстанта равно ве сия.

Усло вие м

само про изво льно го

про те к ания

химиче ск о й

ре ак ции

являе тся( ånimi )р,Т < 0, а

не во змо ж но стьпро це сса ( ånimi )р,Т > 0. К о нстанта

равно ве сияК р,

про изво льные парциальные давле нияучастник о в ре ак ции связаны

с изме не ние м изо б арно -изо те рмиче ск о го по те нциала уравне ние м:

P ln+

D RT- =

GK ln RT

;

pT,

Д лястандартных усло вий, к о гда рi = 1атм:

- =

GK ln

298

Т е мпе ратурная зависимо сть к о нстанты равно ве сия дае тся уравне ниями изо б ары и изо хо ры В ант-Го ффа:

			(	p ) (	)= (D ) (	)2 ,	RT	H	dT	Kd ln
			(	v ) (	)= (D ) (	)2 ,	RT	U	dT	Kd ln
где	Н – изме не ние энтальпии, U - изме не ние внутре нне й эне ргии.
	И зэтих уравне ний видно , что в случае эндо те рмиче ск о й ре ак ции ( H >0 или
__			p ) (dT)>0,Kтd.lnе .	с ро сто м те мпе ратуры к о нстанта					равно ве сия
Qp < 0 ) име е м		(	p ) (dT)>0,Kтd.lnе .	с ро сто м те мпе ратуры к о нстанта					равно ве сия
расте т, и выхо д про дук то в уве личивае тся. Д ля эк зо те рмиче ск о й ре ак ции (										H <0
или	__		p ) (dT)<0 Kdиln с	ро сто м те мпе ратуры			к о нстанта		равно ве сия
или	Qp > 0 )	(	p ) (dT)<0 Kdиln с	ро сто м те мпе ратуры			к о нстанта		равно ве сия

уме ньшае тся, т.е . равно ве сие сдвигае тсяв сто ро ну исхо дных ве щ е ств.

			Раб ота 1		74
			Раб ота 1
ХИ М	И ЧЕ С КО Е РА В НО В Е С И Е В Г О М			О Г Е ННЫ Х Ж И Д КО ФА ЗНЫ Х
С И С ТЕ М	А Х
		ОБЩ АЯ ХАР АК ТЕР ИСТИК А Р АБОТЫ
Осно вная задача		эк спе риме нтально го изуче ния химиче ск о го равно ве сия
со сто ит в	о пре де ле нии		со става равно ве сно й	сме си с по сле дую щ им расче то м
к о нстанты равно ве сияпо			зак о ну де йствиямасс и те пло во го		эффе к та ре ак ции по
уравне нию	изо б ары	В ант-Го ффа. Д ля это го		не о б хо димо ,	со храняя вне шние

усло вия по сто янными, про сле дитьза изме не ние м со става ре агирую щ е й сме си с те че ние м вре ме ни до устано вле нияв систе ме равно ве сия.

Насто ящ аяраб о та вк лю чае тдва задания.

З адание 1. Х И М И ЧЕ СК ОЕ РА В НОВ Е СИ Е В СИ СТ Е М Е УК СУСНА Я К И СЛ ОТ А - Э Т И Л ОВ Ы Й СПИ РТ

ПОСТАНОВК А ЗАД АЧ И

Враб о те о пре де ляю тк о нстанту равно ве сияре ак ции:

CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O

с испо льзо вание м аналитиче ск о го ме то да. Раб о та со сто итизтре х этапо в:

1. Приго то вле ние раб о чих раство ро в различных со ставо в и их те рмо статиро вание .

2. А налитиче ск ий к о нтро льза вре ме нным изме не ние м со става ре ак цио нно й

сме си при	различных к о нце нтрациях ре агирую щ их ве щ е ств впло ть до
устано вле нияравно ве сия.
3. Расче тк о нстанты равно ве сия.
	М ЕТОД ИК А ВЫ П ОЛ НЕНИЯ Р АБОТЫ
Этап 1.	П ри готовлени е раб оч и х	растворов разли ч ных	составов и и х
термостати ровани е.
Бе рут 4 сухие к о лб о чк и ёмк о стью		50 мл и присо е диняю т к	ним о б ратные

хо ло дильник и, ук ре плённые на штативах. Уб е дившисьв надёж но сти со е дине ния и раб о ты хо ло дильник о в, приступаю тк о пыту. Про нуме ро вав к о лб ы, наливаю тв пе рвую к о лб у изб ю ре тк и 15 мл 4 М CH3COOH, 5 мл 0,5 М HCl и 5 мл C2H5OH. Со е динив к о лб у с хо ло дильник о м и пустив в не го во ду, по ме щ аю те ё в те рмо стат, устано вле нный на 70-80 0C. З ате м во вто рую к о лб у наливаю тизб ю ре тк и 15 мл 2 М CH3COOH, 5 мл 0,5 М HCl и 5 мл C2H5OH. По сле со е дине ниявто ро й к о лб ы с хо ло дильник о м и по груж е ния е ё в те рмо стат, наливаю т в тре тью к о лб у 15 мл

дистиллиро ванно й во ды, 5 мл CH3COOC2H5 и 5 мл 0,5 М	HCl. По сле со е дине ния
тре тье й к о лб ы с хо ло дильник о м и по груж е ния е ё в	те рмо стат, наливаю т в

		75
че твёртую к о лб у 12 мл дистиллиро ванно й во ды, 3 мл CH3COOC2H5 и 5 мл 0,5 М
HCl. Присо е динив по сле дню ю к о лб у к хо ло дильник у и пустив	в	не го во ду,
по груж аю тк о лб у в те рмо стат.
Д ля удо б ства раб о ты к о лб ы по груж аю т в те рмо стат о дну	за	друго й с

про ме ж утк о м вре ме ни в 10-15 мин. В ре мяпо груж е нияк аж до й к о лб ы в те рмо стат заме чаю то тде льно .

Нагре вание про до лж ае тся 2-3 часа. З а это вре мя про изво дят то чно е о пре де ле ние к о нце нтрации со ляно й и ук сусно й к исло т, взятых для со ставле ния ук азанных выше сме се й. Д ляэто го б е рут1 мл ук сусно й к исло ты и о тде льно 5 мл

со ляно й к исло ты и титрую тпо ро знь0,1 М		NаOH в присутствии фе но лфтале ина в
к аче стве индик ато ра.
Этап 2.	А нали ти ч еск и й к онтроль	за временным и зменени ем состава
реак ци онной	смеси п ри разли ч ных к онцентраци я х реаги рую щ и х вещ еств

вп лоть д оустановлени я равновеси я .

По сле 2-х часо во го нагре вания к о лб ы в те рмо стате б е рут из не ё пе рвую про б у. Д ля это го к о лб у, не разъ е диняя е ё с хо ло дильник о м, вынимаю т из

те рмо стата и по ме щ аю т в ле дяную	во ду на 5 минут (что б ы путём о хлаж де ния
по низитьдавле ние паро в сме си и	те м изб е ж атьпо те ри ве щ е ства и изме не ния
со става при о тб о ре про б ы).
По сле о хлаж де ния сме си разъ е диняю т к о лб у и хо ло дильник и		пипе тк о й
о тб ираю т1 мл сме си дляанализа. В зятую про б у выливаю тв к о ниче ск ую		к о лб у, в

к о то рую пре дварите льно налито 50 мл ле дяно й дистиллиро ванно й во ды (ле дяная

во да	нуж на,	что б ы зато рмо зитьре ак цию и		фик сиро ватьмо ме нт,	к	к о то ро му
о тно сится изме ре ние к о нце нтрации).			Присо е динив зате м хо ло дильник			к к о лб е ,
сно ва	по ме щ аю т по сле дню ю в те рмо стат,			а во взято й про б е	о пре де ляю т
суммарную		к о нце нтрацию к исло ты	титро вание м 0,1 М NаOH в		присутствии
фе но лфтале ина.

Че ре зпо лчаса по сле о тб о ра пе рво й про б ы изданно й к о лб ы ук азанным выше спо со б о м б е рётся вто рая про б а и титруе тся. Про б ы про до лж аю т б ратьче ре з к аж дые по лчаса до те х по р, по к а ре зультаты анализо в по сле дних двух про б не

со впадутме ж ду со б о й в пре де лах 0,1-0,2 мл 0,1 М	NаOH. Т о гда мо ж но считать,
что равно ве сие наступило , и о пытс данно й сме сью	мо ж но зак о нчить. Т о чно так

ж е по ступаю ти с другими к о лб ами. Пе рвую про б у б е рутпо исте че нии двух часо в с мо ме нта по груж е нияданно й к о лб ы в те рмо стат, по сле дую щ ие -с про ме ж утк ами в по лчаса.

При про ве де нии раб о ты не о б хо димо выпо лнятьвсе правила по Т Б при раб о те : а) с эле к тро приб о рами; б ) с о рганиче ск ими ве щ е ствами; в) с к исло тами и щ е ло чами.

ОБОР У Д ОВАНИЕ, Р ЕАК ТИВЫ И М АТЕР ИАЛ Ы

4	к о лб ы на 50 мл, 4 о б ратных хо ло дильник а, во дяно й те рмо стат, те рмо ме тр
о т 50	до 100 0C, 4 к о ниче ск ие к о лб ы на 100 мл, 4 М CH3COOH, 0,5 М HCl,

этило вый спирт(10 мл), этилаце тат(8 мл), 0,1 М NаOH, фе но лфтале ин, лёд.

ОБРА БОТ К А РЕ З УЛ ЬТ А Т ОВ

Д ля расчёта к о нстанты равно ве сия не о б хо димы сле дую щ ие данные : к о личе ства взятых ве щ е ств и суммарная к о нце нтрация к исло ты в равно ве сно й

сме си. Х о д расчёта не ск о льк о

различе н дляо пыто в по

о б разо ванию этилаце тата

из спирта и ук сусно й к исло ты и для о пыто в по

о мыле нию

это го

эфира во до й.

Со о тве тстве нно приво дим о б а варианта расчёта.

Р а сч ёт

1. Об о значим мо лярно -эк вивале нтную

массу

ук сусно й к исло ты,

спирта

во ды со о тве тстве нно

че ре з

(М у.к )Э , (М сп)Э ,

(М

в.)Э .

Пусть те пе рь

мо лярно стьисхо дно го раство ра ук сусно й к исло ты равна М

у.к ,

о б щ ий о б ъ ём сме си

V мл, Vу.к . - о б ъ ём раство ра ук сусно й к исло ты, взято го длясо ставле нияисхо дно й

сме си,

ρу.к .

- пло тно стьэто го

раство ра,

Lу.к .

- со де рж ание ук сусно й к исло ты в

раство ре в до лях е диницы массы.

Со о тве тствую щ ие

ве личины,

о тно сящ ие ся к

раство рам этило во го спирта и

со ляно й к исло ты, о б о значе ны те ми ж е б ук вами,

то льк о с инде к сами "сп.", "с.к ."

со о тве тстве нно .

Приме р расчёта

L: Пустьm1

- масса ук сусно й

к исло ты в 15 мл е ё 4 М

раство ра

у.к . × у.к . ×

у.к . )V

,г,

1000

m2 - масса 15 мл 4 М

CH3COOH

m2 = Vу.к . ×rу.к . .

Т о гда

у.к . ×Vу.к . ×(М у.к . )Э

М у.к . ×(М у.к . )Э

у.к .

V×

r×1000

1000×r

у.к .

И схо днаяк о нце нтрацияук сусно й к исло ты в сме си равна:

cу.к . =	М у.к . × Vу.к .	,	л

	V

И схо днаяк о нце нтрацияспирта равна:

ссп. =	сп. × Vсп.	=	Lсп. ×rсп. × Vсп.	×

При ρ сп. = 0,795 г/см3	V		( сп. )Э × V
	ве личина Lсп. = 0,982. М

пе ре хо да о тмл к литрам.

И схо днаяк о нце нтрацияво ды:

мо ль

, 1000л мо ль

но ж ите ль1000 вве дён для

[

(

)

(

)

( - L

1r×)]

1000

(

+ V

, - L 1лr×

мо+ Vль =- L 1

у.к .

сп.

с.к .

в )Э ×

Т ак

к ак

к о нце нтрация со ляно й к исло ты не значите льна

(0,5

мо ля),

то б е з

б о льшо й по гре шно сти

с.к .

× rV (

- L

мо ж но считатьравным

×r

с.к . .

с.к .

Пусть те пе рь суммарная

к о нце нтрация

к исло т (CH3COOH +

HCl)

равно ве сно й сме си по сле ре ак ции равна с2, а мо лярно стьвзято й со ляно й к исло ты М с.к ., то гда к о нце нтрацияук сусно й к исло ты в равно ве сно й сме си:

		М с.к . ×Vс.к .						77
cу.к . = с2 -					,		л,	мо ль

			V
к о нце нтрация этилаце тата в равно ве сно й сме си,							по ск о льк у е го не б ыло в
исхо дно й сме си, равна уме ньше нию к о нце нтрации ук сусно й к исло ты:
	э .	=	у.к .	- сс		с

				у.к .

К о нце нтрацияспирта в равно ве сно й сме си со о тве тстве нно равна:

сп. = сп. - сэ . с

Равно ве снаяк о нце нтрацияво ды:

= + свэ . св

К о нстанта равно ве сия ре ак ции о б разо вания этилаце тата рассчитывае тся по фо рмуле :

К с = сэ. ××св. су.к . ссп.

Расчётве личины Kс про изво дято тде льно длядвух взятых раство ро в.

Р а сч ёт 2. Об о значим: Vэ.- исхо дный о б ъ ём этилаце тата в мл; ρ э. - пло тно сть

е го , равная0,902 г/см3; (Mэ)э

. - е го мо ле к улярно -эк вивале нтнаямасса; Vв. - о б ъ ём

во ды в мл в исхо дно й сме си, Lэ. = ρ в.= 1.

Т о гда, по льзуясьране е

вве дёнными о б о значе ниями,

найдём к о нце нтрацию

этилаце тата в исхо дно й сме си:

Vэ . ×rэ . ×1000

cэ .

мо ль

и к о нце нтрацию во ды:

( э . )Э ×V

[

с.к .

( -

с.к .

)]×1000

(

+ L V1)×1000V

св =

с.к .

мо ль

( в )Э ×V

Равно ве снаяк о нце нтрацияук сусно й к исло ты:

су.к . = с2 -	М	с.к . ×Vс.к .
су.к . = с2 -		V
		V

Равно ве снаяк о нце нтрацияспирта:

cсп. = су.к .

К о нце нтрацияэтилаце тата в равно ве сно й сме си:

э. = э.

К о нце нтрацияво ды в равно ве сно й сме си:

-су.к . с

в. = в. -су.к . с

К о нстанта равно ве сияре ак ции о мыле нияэтилаце тата вычисляе тсяпо фо рмуле :

		К с =	су.к . ×ссп.
		К с =	сэ . × св.
			сэ . × св.
Э к спе риме нтальные и		расчётные данные сво дятся в		таб лицы по ниж е
приве дённым о б разцам:				Таб ли ц а 1
		Ре зультаты титро ванияпро б		Таб ли ц а 1
		Ре зультаты титро ванияпро б
	№ про б ы	1 к о лб а		2 к о лб а

В ре мя

Об ъ ём (мл)

0,1

В ре мя

Об ъ ём (мл) 0,1 М

о тб о ра

NaOH, по ше дше го

на

о тб о ра

NaOH, по ше дше го

про б ы

титро вание

про б ы

на титро вание

Таб ли ц а 2

Начальные

Равно ве сные

№ о пыто в

к о нце нтр., мо ль/л

1 к о лб а

2 к о лб а

1 к о лб а

2 к о лб а

Суммар. к о нце нтра

ция к исло ты

в рав

но ве сно й сме си

Ук сусно й к исло ты

Э тило во го спирта

Э тилаце тата

В о ды

Про во дят

сравне ние

по луче нных

ре зультато в с изве стными

сре дними

ве личинами Kс:

Kс = 3,39 ± 1,3 ; Kс(те о р)

= 4,

о пре де ляю т о тно сите льную

ошиб к у, мо тивирую те ё, и де лаю твыво ды.

Выво ды до лж ны со о тве тство ватьпо ставле нно й задаче , вк лю чать

к о нстатирую щ ую часть, а так ж е о тве	ты на сле дую щ ие во про сы:
1. К ак о й спо со б выраж е ния к о нстанты	равно ве сия, харак те рный для

жидк о фазных систе м, испо льзуе тсяв данно й раб о те ? По че му?

2.З ависитли к о нстанта равно ве сияо тначально й к о нце нтрации а) исхо дных ве щ е ств; б ) про дук то в ре ак ции?

3.	З ависитли к о нстанта равно ве сия данно й ре ак ции о т те мпе ратуры? Е сли
не т, то к ак им о б разо м это о б ъ яснить?
		Л ИТЕР АТУ Р А
1.	Физиче ск аяхимия. В 2 к н. К н. 1. Стро е ние ве щ е ства. Т е рмо динамик а./По д
ре д. К расно ва К .С.- М		.: В ысш. шк ., 2000.-С.266-285.
2.	Прак тик ум по	физиче ск о й химии./По д ре д. К удряшо ва И .В .- М .:В ысшая

шк о ла.,1986.-С.251-255.

За да ни е 2. ХИМ ИЧ ЕСК ОЕ Р АВНОВЕСИЕ В СИСТЕМ Е ХЛ ОР ИД Ж ЕЛ ЕЗА (Ш ) - Й ОД ИД К АЛ ИЯ

ПОСТАНОВК А ЗАД АЧ И

Враб о те о пре де ляю тк о нстанты равно ве сияре ак ции:

2FeCl3 + 2KI 2FeCl2 + I2 + 2KCl

при двух различных те мпе ратурах и рассчитываю тте пло во й эффе к тре ак ции на о сно ве о пытных данных.

Раб о та со сто итизтре х этапо в:

1.Приго то вле ние раб о чих раство ро в с различным со де рж ание м ре аге нто в и их те рмо статиро вание при заданно й те мпе ратуре .

2.А налитиче ск ий к о нтро льза вре ме нным изме не ние м со става ре ак цио нно й

сме си при

различных к о нце нтрациях ре агирую щ их ве щ е ств

до

устано вле ния

равно ве сия.

3. Расче тк о нстанты равно ве сияпри заданно й те мпе ратуре .

Д лярасче та те пло во го

эффе к та ре ак ции по уравне нию изо б ары В ант-Го ффа

в виде :

ln(К

)= [

(

− )

]RT KT

T H

(1)

Э тапы 1-3

по вто ряю т при

друго й

те мпе ратуре .

Д ля по луче ния к о рре к тных

ре зультато в

те мпе ратуры

иссле до вания до лж ны

б ыть до стато чно

б лизк ими

(наприме р, 25 и 40°С).

М ЕТОД ИК А ВЫ П ОЛ НЕНИЯ Р АБОТЫ

Этап 1. П ри готовлени е раб оч и х

растворов с разли ч ным сод ерж ани ем

реагентов и и х термостати ровани е п ри зад анной темп ературе.

Бе рут че тыре сухие

к о лб ы с

прите ртыми

про б к ами

е мк о стью

100

мл.

Про нуме ро вав к о лб ы, наливаю тв них сле дую щ ие к о личе ства 0.03 М FeCl3 и 0.03 М KI с изве стными титрами.

			Со ставы раб о чих раство ро в					Таб ли ц а 1
			Со ставы раб о чих раство ро в
Р а ст вор ,				№	к о лб ы
м л		1		2		3		4
0,03 М	FeCl3	50 мл		-		55 мл		-
0,03 М	KI	-		50 мл		-		45 мл
По сле это го		к о лб ы по ме щ аю т на 30 мин. в во дяно й те рмо стат, име ю щ ий
те мпе ратуру 25 ±		0.20 С. З ате м для титро вания го то вят 8					к о ниче ск их к о лб
е мк о стью	100 мл. В к аж дую		к о лб у наливаю т35-50 мл дистиллиро ванно й во ды и

ставятдляо хлаж де нияна ле д. Сливаю твме сте со де рж имо е к о лб 1 и 2, а че ре з10 мин. по сле это го -со де рж имо е к о лб 3 и 4. М о ме нтсливанияраство ро в о тме чаю т по часам. К о лб ы пло тно зак рываю тпро б к ами и устанавливаю тв те рмо стате .

Этап 2. А нали ти ч еск и й к онтроль за временным и зменени ем состава

реак ци онной смеси п ри разли ч ных к онцентраци я х реаги рую щ	и х вещ еств д о
установлени я равновеси я .
Че ре з 25 мин о т мо ме нта сме ше ния из к аж до й к о лб ы, не	вынимая е е из

те рмо стата, о тб ираю т пипе тк о й 15 мл раство ра и сливаю т в о хлаж де нную (в


сме си льда с	во до й) к о лб у для титро вания (о хлаж де ние						про во дится для
пре к ращ е ния ре ак ции		в мо ме нт титро вания).			В ре мя о тб о ра про б ы о тме чаю т с
то чно стью до	о дно й	минуты. Сразу по сле			о тб о ра про б ы выде лившийся йо д
титрую т 0.015 М Na2S2O3			с изве стным титро м. Гипо сульфита				приб авляю т до
б ле дно -ж е лто й	о к раск и раство ра. З ате м до б авляю т не ск о льк о						к апе льраство ра
к рахмала и про до лж аю т титро вание				гипо сульфито м до		исче зно ве ния сине го
о к рашивания	исхо дно го		раство ра.	(Све тло -синю ю		о к раск у раство ра,

по являю щ ую сяче ре зне к о то ро е вре мяпо сле титро вания, в расче тне принимаю т). Пипе тк у пе ре д о тб о ро м про б ы спо ласк иваю тиссле дуе мым раство ро м.

Че ре з 30 мин по сле о тб о ра про б ы из к аж до й к о лб ы сно ва о тб ираю т 15 мл раство ра и титрую тгипо сульфито м. З ате м че ре з40 мин б е руттре тью про б у и т.д. По луче ние о динак о во го о б ъ е ма гипо сульфита, затраче нно го на титро вание йо да в двух по сле до вате льно взятых про б ах изк аж до й к о лб ы, ук азывае тна до стиж е ние равно ве сияв ре ак ции. Э тим зак анчивае тсяэк спе риме нтальнаячастьраб о ты.

При про ве де нии раб о ты не о б хо димо выпо лнятьвсе правила по Т Б при раб о те а) с эле к тро приб о рами; б ) с химиче ск ими ре ак тивами.

ОБОР У Д ОВАНИЕ, Р ЕАК ТИВЫ И М АТЕР ИАЛ Ы

4 к о лб ы на 100 мл с прите ртыми про б к ами, 4 о б ратных хо ло дильник а, во дяно й те рмо стат, те рмо ме тр до 500 С, 4 к о ниче ск их к о лб ы на 100 мл, 0.03 М FeCl3, 0.03 M KI, 0.015 M Na2S2O3, раство р к рахмала.

ОБР АБОТК А Р ЕЗУ Л ЬТАТОВ

Расче т ве личины К с про изво дят для двух взятых раство ро в при двух те мпе ратурах по со о тно ше нию :

[

(

2 )

(

)] [

( +

)×

2 2(I−=)]c3

+ Fe × c/ I c

К о нце нтрацияйо да в со сто янии равно ве сияб уде травна:

= (

)× ×(

V )V

5, 0

O S

2 , 1

2 3

2 2

KFe(2) c

c ) cI(

где

с (Na2S2O3)

- мо лярно стьраство ра

гипо сульфита

(0.015);

V1 - о б ъ е м (мл)

гипо сульфита, по ше дше го

на титро вание

йо да в мо ме нт равно ве сия; V2- о б ъ е м

(мл) взято й про б ы (15).

К о нце нтрация Fe2+

б уде т

равна

удво е нно й

к о нце нтрации

йо да,

со о тве тствии со сте хио ме трие й про це сса, т.е .

( 2+ )=

c2)

c Fe

2 . К о нце нтрацияFe

при

равно ве сии

равна

разно сти

начально й к о нце нтрации

ио но в

Fe3+

равно ве сно й к о нце нтрации Fe2+, т.к . изуравне нияре ак ции приро стк о нце нтрации Fe2+ раве н уб ыли к о нце нтрации Fe3+:

( 3+ )= ( 3 )- (Fe2+ )c FeCl c c Fe

с (FeCl3) вычисляе тсяизмо лярно сти исхо дно го раство ра c(FeCl3) = c0 (FeCl3)×[a/(a+b)]

и сте пе ни разб авле ния е го при сме ше нии раство ро в, где c0 (FeCl3) - начальная мо лярно стьраство ра FeCl3; "a" и "b" – со о тве тстве нно о б ъ е мы раство ро в FeCl3 и

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 98 9 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
21.05.20152.67 Mб68posobie.pdf
#
19.03.201626.68 Mб9posobie_quot_Dvory_i_zelenye_zony_Izhevska.pdf
#
19.03.2016283.14 Кб129posobie_ZOZH.doc
#
19.03.201614.5 Mб20Prakticheskoe rukovodstvo po SQL.pdf
#
19.03.2016310.78 Кб44Praktikum_finansovoe_pravo.doc
#
19.03.2016774.83 Кб5Praktikum_po_termodinamike.pdf
#
21.05.2015674.82 Кб56Prak_alg.pdf
#
21.05.20152.07 Mб10pravo_krat_kurs_lektsy.pdf
#
20.05.201541.98 Кб52PRESENTATIONS Useful_Phrases_and_Vocabulary.doc
#
19.03.2016660.5 Кб15Prez_Lazko.pdf
#
20.05.2015704 Кб41Primer_proekta_burenie (2).doc