- •Тема 1. Лабораторное оборудование
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа. Химическая посуда и оборудование
- •Методика работы
- •Тема 2. Обработка результатов экспериментов Основные определения и термины
- •2.1. Построение и содержание отчета
- •2.2. Правила построения таблиц
- •2.3. Графическое изображение экспериментальных данных
- •Тема 3. Численное выражение состава раствора Основные определения и термины
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Решение типовых задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 4. Индикаторы и титрование Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа 4.1. Определение активной кислотности растворов по изменению окраски индикаторов
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 4.2. Определение концентрации раствора щелочи титрованием
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 4.3. Определение концентрации раствора кислоты титрованием
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Тема 5. Химическая кинетика и равновесие Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа 5.1. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ
- •Методика работы
- •Результаты опытов
- •Лабораторная работа 5.2. Зависимость скорости реакции от температуры
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 5.3. Влияние концентрации реагирующих веществ на химическое равновесие
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Тема 6. Буферные растворы Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа 6.1. Приготовление буферных смесей
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 6.2. Влияние разбавления на рН буферного раствора
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 6.3. Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 6.4. Определение буферной емкости раствора
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Тема 7. Потенциометрия Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа 7.1. Определение рН с использованием двойной хингидронной цепи
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 7.2. Измерение электродного потенциала окислительно-восстановительного электрода
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 7.3. Потенциометрическое титрование
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Тема 8. Кондуктометрия Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа 8.1. Кондуктометрическое определение электрической проводимости растворов слабых электролитов
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 8.2. Кондуктометрическое определение проводимости растворов сильных электролитов
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 8.3. Кондуктометрическое титрование
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Тема 9. Физико-химия поверхностных явлений. Хроматография Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа 9.1. Определение поверхностного натяжения
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 9.2. Измерение поверхностного натяжения растворов пав сталагмометрическим методом
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 9.3. Влияние растворителя на адсорбцию
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 9.4. Адсорбция электролитов, красителей и золей углем
- •Методика работы
- •Лабораторная работа 9.5. Хроматографическое разделение ионов железа, меди и кобальта
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Тема 10. Получение и очистка коллоидных систем Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа. Получение золей
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Тема 11. Получение и использование эмульсий Основные определения и термины
- •Экспериментальная часть Лабораторная работа. Получение и обращение фаз эмульсий
- •Методика работы
- •Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля
- •Список рекомендуемой литературы
- •Приложения
- •1. Плотность растворов сильных кислот и щелочей
- •2. Интервалы перехода окраски некоторых индикаторов
- •3. Удельная электрическая проводимость , См/м,
- •4. Предельная эквивалентная электрическая проводимость
- •5. Константы диссоциации слабых кислот и оснований
- •6. Стандартные электродные потенциалы
- •7. Буферные ряды
- •8. Поверхностное натяжение и плотность воды
- •9. Физико-химические свойства
- •Оглавление
- •428015 Чебоксары, Московский просп., 15
Экспериментальная часть Лабораторная работа 9.1. Определение поверхностного натяжения
Цель работы: определение поверхностного натяжения растворов сталагмометрическим методом.
Реактивы: водные растворы NaCl, олеат натрия С18Н33О2Na, этилового С2Н5ОН и амилового С5Н11ОН спиртов, сахарозы С12Н22О11 (или глюкозы С6Н12О6) концентрации 2 моль/л.
Оборудование: сталагмометр, резиновая груша, мерный цилиндр вместимостью 20 мл, химические стаканы или колбы вместимостью 100-150 мл – 6 шт., штатив с держателем, фильтровальная бумага.
Методика работы
И
Рис.
9.2. Установка для измерения
поверхностного натяжения жидкости
сталагмометрическим методом
Сталагмометрический метод (греч. stalagma – капля) основан на зависимости между числом капель, получаемых из данного объема жидкости (при свободном ее падении в виде капель) и поверхностным натяжением. Чем меньше поверхностное натяжение истекающей из сталагмометра жидкости, тем меньший объем имеет капля, тем, следовательно, больше будет число капель n. Обычно придерживаются скорости истечения, обеспечивающей образование 1-3 капель в минуту. При правильно выбранном времени образования капель сталагмометрический метод дает точные значения поверхностного натяжения растворов ПАВ.
Поверхностное натяжение исследуемой жидкости вычисляют по формуле
, (9.10)
где 0 и х – поверхностное натяжение соответственно воды и исследуемой жидкости; n0 и nx, 0 и х – число капель и плотности воды и исследуемой жидкости; K – постоянная сталагмометра; K = .
Для разбавленных растворов, плотность которых практически равна плотности чистого растворителя, поверхностное натяжение вычисляют по формуле
. (9.11)
Для выполнения работы тщательно вымытый и высушенный сталагмометр вставляют в штатив (рис. 9.2). На верхний конец сталагмометра надевают резиновый шланг с грушей 5 и зажимом 4. Опускают нижний конец сталагмометра в стакан с исследуемым раствором. С помощью груши набирают жидкость выше верхней метки, избегая образования пузырьков воздуха. Закрывают винтовой зажим 4. Поднимают сталагмометр над жидкостью и устанавливают его в штативе в строго вертикальном положении. Затем осторожно открывают зажим и жидкость по каплям начинает вытекать из капилляра сталагмометра. Капля должна отрываться примерно через 10 с. Когда уровень жидкости совпадает с верхней меткой 3, начинают счет капель. При совпадении уровня жидкости с нижней меткой 1 счет капель заканчивают. Определения повторяют три раза и вычисляют среднее арифметическое число капель.
Сначала опыт проводят с дистиллированной водой, для которой известно поверхностное натяжение 0 (прил. 8). Подставив подсчитанное число капель для воды в формулу
,
находят постоянную сталагмометра. Точно так же подсчи-тывают число капель исследуемых растворов. Поверхностное натяжение растворов вычисляют по формуле (9.11).
Результаты измерений и расчетов заносят в табл. 9.1.
Таблица 9.1
Результаты эксперимента и расчета
Исследуемый раствор |
При числе капель |
Поверхностное натяжение , Дж/м2 | ||||
1 |
2 |
3 |
ср. |
расчетное |
теоретическое | |
Вода |
|
|
|
|
|
|
NaCl |
|
|
|
|
|
|
Олеат натрия |
|
|
|
|
|
|
Этиловый спирт |
|
|
|
|
|
|
Амиловый спирт |
|
|
|
|
|
|
Глюкоза |
|
|
|
|
|
|
Сахароза |
|
|
|
|
|
|
На основании результатов измерений и расчетов подразделить исследуемые растворы на поверхностно-активные, поверхностно-неактивные и поверхностно-инактивные.
Сделать вывод о поверхностном натяжении различных жидкостей.