Домашнее задание:

Контрольные вопросы и задачи к лабораторной работе №7 «Химическое равновесие»; Коровин Н.В., и др. Лабораторные работы по химии, 1986 г., с.57.

Лабораторная работа №7 адсорбционное равновесие

Цель работы: изучение зависимости величины адсорбции от равновесной концентрации адсорбата.

Процесс поглощения одного вещества поверхностью другого называется адсорбцией. Вещество, частицы которого поглощаются (газ, жидкость, растворенный компонент) называют адсорбатом, а поглотитель – адсорбентом.

Взаимодействия между частицами адсорбата и адсорбента могут иметь различный характер. В зависимости от природы этого взаимодействия различают адсорбцию физическую и химическую (хемосорбцию).

При физической адсорбции частицы адсорбата и адсорбента связываются относительно непрочными межмолекулярными силами взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса). Например, адсорбция кислорода металлами.

Процесс отрыва адсорбата от поверхности адсорбента называется десорбцией. Если в системе «адсорбат – адсорбент» при заданных условиях скорость адсорбции равна скорости десорбции, то такое состояние называется адсорбционным равновесием.

Количественно адсорбцию выражают в молях адсорбата на единицу поверхности адсорбента (моль/м²) или в молях на единицу массы адсорбента (моль/г).

Величина адсорбции зависит от природы адсорбента и адсорбата, Т и концентрации (или давления) адсорбата. Кривую зависимости величины адсорбции Г от равновесных концентраций С или давлений р при постоянной температуре Т называется изотермой адсорбции: Г = f(С) или Г = f(р) при Т = const.

Опыт 1. Адсорбция уксусной кислоты активированным углем

Адсорбцию (Г) уксусной кислоты рассчитывают как разность между исходной (С_исх) и равновесной (С_р) концентрациями уксусной кислоты:

Г = С_исх – С_Р

Концентрацию уксусной кислоты в растворах выражают в условных единицах – числом мл щелочи, пошедшей на титрование 10 мл раствора кислоты.

В 3 колбы внесите по 1 г активированного угля и добавьте по 50 мл раствора уксусной кислоты различной концентрации (1, 2, 3). Периодически взбалтывайте содержимое колб.

Для определения исходной концентрации раствора уксусной кислоты оттитруйте 10 мл раствора №1 с фенолфталеином раствором NaOH 0,1Н. Точно также оттитруйте растворы уксусной кислоты №2 и №3. Запишите объемы щелочи, пошедшей на каждое титрование. (Титрование каждого раствора уксусной кислоты необходимо провести 2 раза и взять среднее значение). Через 20 – 25 мин после начала адсорбции отфильтруйте растворы через бумажный фильтр в конические колбы и определите в фильтратах равновесные концентрации уксусной кислоты также титрованием NaOH.

По результатам опыты рассчитайте адсорбцию уксусной кислоты для каждого раствора.

Полученные данные внесите в таблицу:

№ п/п	Сисх	Сравн	Г

Постройте изотерму адсорбции уксусной кислоты активированным углем (на миллиметровой бумаге).