144. Затем при заданном составе раствора (например, в точке А) проводят касательную к кривой. Пересечение этой касательной с осями ординат в точках В и С при N₂ = О {N\ = 1) и Л^;2 = 1 дает значения парциальных молярных величин А¹] яХ₂. . . -v-

145. При определении парциальных молярных величин по зависимо-* сти Х_о6щ = f(m.-) также строят график (рисунок 2), но в координатах

146. Хобщ. ~ ^mi при Р = const и Т= const. Проводят касательную через точку А, соответствующую заданной концентрации т₄ г-го компонента. Тан­генс угла наклонна касательной дает значение парциальной молярной величины компонента при выбранной его концентрации, то есть для двухкомпонентного раствора:

147. Общ. 2оби{ Хобщ.

     1. tga

     2. (1.26)

     3. -т_А

148. ■=А",,

149. где X2 - парциальная молярная величина растворенного вещества, ли:-

151. 4. 

     5. гп\ т,, моль/1000 г р-ля

     V Рисунок 2 - Определение парциальных молярных величин

;. ,,по зависимости Х_общ .=А^тд - '

Если провести касательную к другой точке кривой, определить тангенс угла её наклона, то находится парциальная молярная величина растворенного вещества при другой концентрации.

В данном случае концентрация одного из компонентов (раствори­теля) постоянна, а другого (растворенного вещества) переменная. Из фафика определяется парциальная молярная величина только раство­ренного вещества. Для растворителя парциальная молярная величина вычисляется с использованием уравнения Гиббса-Дюгема (1.13).

:-■■■- И

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ лг г к ^

Цель работы: ' '* ■ ••

Графическим методом определить парциальные молярные объё- , мы веществ двухкомпонентных водных растворов заданных моляль-ных концентраций.

Вычислить общие объёмы одного моля растворов с использова­нием парциальных молярных величин и по правилу аддитивности.

Вычислить функции смешения компонентов раствора. Получить уравнение для вычисления общих объёмов растворов солей в виде:

УоОЩ ⁼ Я ^f ЬП + СП. ~ . . :- - - - .,

Оборудование и реактивы: ... .^;

1. Водные растворы солей MgSO₄, K.₂SO₄, MaCl (или других солей) концентраций - 0,05; 0,1: 0,15; 0,2 т объёмом по . - 0,5 л

2. Фильтровальная бумага -10 шт.

3. Вода дистиллированная . - 0,5 л

4. Стеклянная воронка В-36 -1шт.

5. Весы технические ВЛК-500 г М или другого типа -1шт.

6. Весы аналитические ВЛР-200 г - 1 шт.

7. Разновесы для взвешивания массы до 200 г -■.-- - 1 компл.

8. Пинетка . - 2 шт.

9. Стакан стеклянный объёмом 100 мл '* ' -2 шт.

10. Пикнометр объемом 25...50 см" ' -2 шт.

2.1 Весы и взвешивание

В данной лабораторной работе экспериментальные результаты получают взвешиванием исследуемых веществ. Поэтому необходимо знать основные приемы работы с использованием весов.

Весы предназначены для измерения массы. В химических лабора­ториях используются технические и аналитические весы.

Технические весы позволяют производить взвешивание с точно­стью до ±0,01 г с нагрузкой до 1 кг. Чаще всего применяют техниче­ские весы первого класса (Г1-1) и второго класса (Т-200, Т-500) или других типов. ..,,.. ,-.

_I

12

здичктш rri is 1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ,:. ,- мп>(

в* 1.1 Основные понятия и определения, характеризующие а~ растворы ;ед зм£т .миугза.- tbaa tn^ о^^г-?;"::. и ..■■<!ао",-.м*

Одним из широко распространенных растворов является вид «Жидкие растворы». В общем случае раствором называется однофаз­ная система, образованная не менее чем двумя компонентами и спо­собная в некоторых пределах непрерывно изменять свой состав.

В жидких растворах выделяют растворитель и растворенное ве­щество.

sjj Растворитель - жидкий компонент, который имеется в избытке по сравнению с другими компонентами.

Компоненты, которые находятся в растворе в меньшем количест­ве, называются растворенными веществами. Они могут быть твердыми, жидкими или газообразными.

Между молекулами (атомами, ионами) в жидком растворе дейст­вуют физические (Ван-дер-Ваальсовы) и химические силы взаимодей­ствия. При химическом взаимодействии в растворах образуются со­единения разной прочности.

Взаимодействие между молекулами, растворителя и растворенно­го вещества называют сольватацией. Если растворителем служит вода, то сольватацию называют гидратацией.

Одной из характеристик растворов является его состав или кон­центрация компонентов. Различают следующие виды:

С - молярная (киломолярная) концентрация (молярность или ки-ломолярность раствора), моль/л (кмоль/м^). Обозначается - М;

С_н - нормальная (килонормальная) концентрация (нормальность или килонормальность раствора), моль-экв/л (кмоль-экв/м³). Обознача­ется - Н;

С_т - моляльность (киломоляльность) раствора, моль/1000 г рас­творителя (кмоль/1000 кг растворителя). Обозначается - т;

N - молярная (киломолярная) доля или молярные (киломолярные) проценты компонентов в растворе;

g - массовая концентрация вещества (массовая доля или массовые проценты).

Все концентрации можно выразить через другие концентрации и сделать пересчет одних концентраций в другие. :, ■

Кроме концентрации растворы характеризуются термодинамиче­скими свойствами. К термодинамическим свойствам относятся тепло­емкость, внутренняя энергия, энтальпия, энтропия и другие свойства.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Бийский технологический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет

имени И.И. Ползунова»

В.П. Буторов, С.С. Балабанова, Г.Г. Сакович

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРЦИАЛЬНЫХ МОЛЯРНЫХ ВЕЛИЧИН КОМПОНЕНТОВ РАСТВОРА

Методические рекомендации по выполнению лабораторной работы

по курсу «Физическая химия» для студентов специальностей 080401,