µ (T ) - oznacza standardowy molowy potencjał chemiczny składnika czystego i pod

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "µ (T ) - oznacza standardowy molowy potencjał chemiczny składnika czystego i pod"

Jakub Popławski
5 lat temu
Przeglądów:

1 WYZNACZANIE AKTYWNOŚCI ROZPUSZCZALNIKA WSTĘP Aktywność Dl roztworów doskonłyh rwdzwy jest nstęująy zwązek otenjłu hemznego skłdnk ze stęŝenem: µ + RT ln x (1) = µ gdze µ oznz stndrdowy otenjł hemzny skłdnk zystego od śnenem orz w temerturze roztworu x oznz ułmek molowy dnego skłdnk w roztrywnej fze. Wzór (1) oowązuje równeŝ dl rzydku x = 1, wę stndrdowy otenjł hemzny skłdnk roztworu doskonłego moŝn utoŝsmć z otenjłem hemznym zystego skłdnk (od śnenem w temerturze roztworu). Dl skłdnk doskonłego roztworu gzu wygodnejsze jest nekedy stosowne zmodyfkownej fzy równn 1. : µ = ( ) + ln µ T RT (2) 0 gdze µ (T ) - oznz stndrdowy molowy otenjł hemzny skłdnk zystego od śnenem 0 = 1 tm w temerturze T. Dl rzezywstyh roztworów równne te ne ędą sełnone. Ne znmy zleznoś teoretyznyh wąŝąyh otenjł hemzny ze stęŝenem (ręŝnośą rjlną ) orz rodzjem sustnj skłdowyh roztworu. Przyjęto, Ŝe dl roztworów rzezywstyh otenjł hemzny skłdnk wyrŝ sę wzorem: µ + RT ln (3) = µ = γ x (4) w którym - ktywność zleŝn od śnen, temertury skłdu µ - stndrdowy otenjł hemzny skłdnk określony dl wrunków 1 γ - wsółzynnk ktywnoś. = 1

2 Olzmy róŝne otenjłów hemznyh skłdnk w stne końowym 2 orz ozątkowym 1.,2 µ =, 2 µ,1 RT ln (5),1 Ilorz róŝn defnownyh ktywnoś w dwóh stnh ukłdu jest welkośą stłą. Rzezywst wrtość ktywnoś w stne ozątkowym ne jest znn, zhodz wę otrze określen jej w sosó umowny. Zzwyzj stn ozątkowy rzyjmuje sę z stn odnesen. Njzęśej rzyjmuje sę nstęująe stny odnesen: 1. Stn sustnj zystej, ekłej lu stłej : = 1 dl x = 1. Ten stn odnesen okryw sę ze stnem stndrdowym. 2. Stn roztworu neskońzene rozeńzonego: = x dl x -> 0. Wrtoś stęŝeń są stłe, lez ne są równe zeru. Wyznzne ktywnoś rozuszzlnk. Dl roztworów doskonłyh hrkterystyzne są rostolnowe krzywe rędkoś ry, zerowe eło meszn orz fkt, Ŝe ojętość roztworu równ jest sume ojętoś skłdnków. Lnowy rzeeg rędkoś ry wyrŝją równn: = x = x (6) = + Dl ukłdów dwuskłdnkowyh hrkteryzująyh sę duŝą róŝną temertur wrzen ou skłdnków rzy ewnym zkrese stęŝeń ukłd zhowuje sę jky jeden ze skłdnków ył nelotny. MoŜn to zoserwowć n wykrese y = f (x) dl ukłdu metnol glkol etylenowy. 2

3 Y X Rys. 1 Wykres zleŝnoś y = f(x) dl ukłdu metnol glkol etylenowy. PręŜność ry roztworów rozeńzonyh stosuje sę do rw Roult, moŝn ją wyrzć równnem: = x (7) gdze x ułmek molowy rozuszzlnk (sustnj rozuszzon jest nelotn), - ręŝność ry rozuszzlnk W rktye wygodnej jest stosowć wyrŝen odnosząe sę do zwrtoś sustnj rozuszzonej. Woe tego rwo Roult moŝn wyrzć nstęująo: ( ) = 1 x = ( 1 x ) (8) 0 = 0 x Jk z tego wynk onŝene ręŝnoś ry rozeńzonyh roztworów sustnj nelotnyh zleŝy jedyne od ułmk molowego sustnj rozuszzonej. 3

4 CEL ĆWICZENIA Celem ćwzen jest wyznzene ktywnoś rozuszzlnk dl roztworu sustnj nelotnej w zkrese ułmk molowego od 0,01 do 0,3. Do określen tej zleŝnoś otrzen jest znjomość zleŝnoś temertury wrzen roztworu od śnen dl klku stęŝeń sustnj rozuszzonej. Dośwdzene zostne rzerowdzone n eulometrze Śwętosłwskego ołązonym z omą róŝnową regultorem śnen (mnosttem). Bdn ez nlew sę do odłuŝnej koly (1) osdjąej u góry onow rurkę (2). Podzs gotown sę ezy w kole mesznn ezy ry rzeływ rurką (2) zwlŝją keszeń dl termometru (3), który dl zezezen leszego kontktu z ezą osd srlne zgruene (4). Keszeń dl termometru umeszzon jest wewnątrz ylndr (5). Przestrzeń medzy nm słuŝy do oddzeln ezy od ry. r skrl sę w hłodny (6), ołązonej z systemem regulj omru śnen. Kondenst śek do lznk kroel rzeznzonego do kontrol ntensywnoś wrzen. Cez śek z keszen termometru mesz sę z kondenstem w kole (8). W elu zezezen rwdłowyh wskzń termometru do keszen (3) nlew sę wysokowrząej ezy (lo rtę). Ay uzyskć rwdłowe wynk konezne jest równomerne zwlŝene keszen termometru wystęująe rzy równomernym wrzenu. W tym elu wnętrze koly (1) osd orowtą owerzhnę. M tkŝe znzene lość ezy znjdująej sę w eulometrze. Przed odjęem dośwdzen nleŝy wlć ez rzez szlf o zdjęu hłodny tk, Ŝey jej ozom sęgł do ozątku rurk Cottrel (2). Przyrząd dorze ruje, gdy w tej rure w zse wrzen ne zhodz serj ezy od ry. Do określen ktywnoś rozuszzlnk nleŝy wyznzyć rodznę krzywyh dl zleŝnoś = f (t) rzy róŝnyh stęŝenh sustnj rozuszzonej. ZleŜność = f (T ) dl zystego rozuszzlnk zostne odn rzez rowdząego. Sosó wykonn ćwzen Pomry nleŝy wykonć dl trzeh róŝnyh stęŝeń glkolu etylenowego w metnolu. Roztwory zostły wześnej rzygotowne znjdują sę w utelkh. Po zdjęu hłodny z eulometru nleŝy wlć odowedną lość jednego z roztworów (wskzne jest urzedne rzełukne tym roztworem rtu). Po złoŝenu hłodny nleŝy włązyć omę róŝnową rzy otwrtym zworze mnosttu. Odowedną wrtość śnen ustw 4

5 zmykją ten zwór w hwl, gdy w ukłdze nuje odowedne śnene. NleŜy zmerzyć temerturę wrzen roztworu dl klku wrtoś śnen w zkrese od 50 do 700 mmhg. Po skońzonej ser omrów dl roztworu o jednym stęŝenu wyłąz sę omę róŝnową, otwer zwór mnosttu wuszz owetrze do ukłdu. Po zdjęu hłodny nleŝy zlć ez do zlewk nstęne orć rókę określć wsółzynnk złmn śwtł n n refrktometrze. Z wykresu n = f x ) nleŝy odzytć ułmek molowy glkolu etylenowego w metnolu. Roztwór rzedny wlew sę z owrotem do utelk. Osne zynnoś owtrz sę dl dwóh ozostłyh roztworów. Olzen wykresy: ( 1. Nrysowć wykres rodzny krzywyh = f (T ) dl trzeh róŝnyh stęŝeń glkolu orz zystego metnolu Ten sm wykres wykonć w ukłdze log = f T 3. Korzystją z wykresu wyznzyć zleŝnoś = f x ) wykonć wykres w tym ukłdze dl temertury odnej rzez rowdząego. 4. Z ręŝnoś ry roztworu orz ręŝnoś ry zystego rozuszzlnk olzyć ktywność rozuszzlnk dl róŝnyh stęŝeń korzystją z zleŝnoś: 5. Wykreślć zleŝność = f x ). Wyznzyć zkres stęŝen glkolu dl którego ( ( = 6. roztwór moŝn uwŝć z delny. x B = 6,72807n 8, ( ) 1835 lg 0 n = 8,349 gdze 0 [ ] T mmhg n T [K] Metnol Glkol Kolk nr 101,14 ml 7,35 ml 0,05 101,14 ml 19,95 ml 0, ,14 ml 59,85 ml 0,3 5

Podobne dokumenty

WYKŁAD 6. Równowaga chemiczna.

WYKŁAD 6. Równowaga chemiczna. WYŁAD 6. Równowg hemzn. Potenjł hemzny Dl ukłu złożonego ze skłnków,,...,,... entl swobon jest sumą entl swobonyh skłnków: G G G G G...... G(, T, n, n, n,...) 3 Potenjł hemzny: G n, T, n G n, T, k n k