Файл: 2 часть Лабораторный практикум ФизХимия.pdf

Отобрав пробу конденсата, вновь кипятят смесь до установления равновесия (2-3 мин) и снова записывают температуру (tкон) Затем нагревание прекращают, колбу 1 после охлаждения отсоединяют от прибора, и содержимое выливают в колбу с остатком исходного раствора. Таким образом проводят кипячение всех приготовленных растворов. Перед каждым опытом кусочки фарфора заменяют, колбу и холодильник 6 продувают воздухом. Все результаты опытов заносят в табл. III.4.

По результатам измерений и расчетов строят два графика. Первый - зависимость показателя преломления от состава смеси. Второй строят в координатах температура кипения - состав, причем нижнюю кривую строят по температурам кипения до отбора пробы (tнач) и по молярным долям компонентов в растворе, а верхнюю по средним температурам кипения (tср) и составу пара, который определяют по первому графику.

Если tнач и tкон различаются не более, чем на 1 0С, то можно обе линии диаграммы строить по начальной температуре. Для этого на изотерме,

отвечающей tнач данного раствора, отмечают разными знаками (например,

37

www.mitht.ru/e-library

точками - пар, крестиками - раствор) составы равновесных фаз. Затем одноименные точки соединяют линиями, которые должны сойтись в точках, отвечающих температурам кипения чистых компонентов. При наличии в системе азеотропной смеси из графика определяют ее состав и температуру кипения.

Таблица III.4

Результаты измерений

Для защиты работы студенту необходимо:

-построить градуировочный график для определения состава равновесного пара,

-построить диаграмму кипения в координатах температура кипения

-состав,

-определить тип диаграммы, характер отклонения от идеальности и

ееособенности,

-определить фазовые поля диаграммы и число степеней свободы в

них,

-по заданию преподавателя определить составы равновесных фаз, количественное соотношение фаз, число степеней свободы, в точках указанных преподавателем.

Тема IV. ЭЛЕКТРОХИМИЯ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

IV.1. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Цель работы: определение методом электропроводности константы диссоциации слабой кислоты,

Реактивы: раствор слабой кислоты, дистиллированная вода. Оборудования: термостат, сосуд для измерения сопротивления

растворов, колба для дистиллированной воды, пипетка, стеклянная палочка, иономер.

38

www.mitht.ru/e-library

Порядок выполнения работы:

Для определения удельной электропроводности растворов (см. определение удельной электропроводности в теоретической части) не требуется иметь электроды площадью 1м2 , расположенные на расстоянии 1 м друг от друга. Можно пользоваться любым сосудом с жестко фиксированными электродами. При работе с таким прибором необходимо определить постоянную сосуда (k) -отношение расстояния между электродами к площади их поверхности:

Используя постоянную сосуда легко рассчитать в дальнейшем удельную, а затем и мольную электропроводность исследуемых растворов:

тщательно моют и высушивают изнутри фильтровальной бумагой. Электроды высушивают прикладыванием фильтровальной бумаги к их ребрам. С электродами надо обращаться очень осторожно, чтобы не погнуть и не сместить их, так как это может привести к изменению постоянной сосуда. Электроды нельзя класть на стол, а следует всегда сохранять их подвешенными; при опускании их в сосуд не задевать стенок сосуда. Объем раствора в сосуде должен быть одинаковым в каждом опыте.

Сосуд для определения электропроводности с раствором помещают в термостат и не вынимают из него до конца измерений. Перед началом измерений сосуд и раствор должны принять температуру термостата, для чего потребуется приблизительно 15 минут. При погружении сосуда в термостат уровень воды в термостате должен быть выше уровня раствора. В этот же термостат помещают колбу с дистиллированной водой, которую используют для разбавления исследуемых растворов.

Для определения константы сосуда проводят измерение электропроводности 20 мл 0,02М раствора KCl. Затем добавляют пипеткой 20 мл термостатированной воды, тщательно перемешивают раствор и отбирают 20 мл пипеткой. Измеряют электропроводность полученного 0,01 М раствора KCl. Из опытных значений и табличных удельных электропроводностей (κ0) 0,02 и 0,01 М растворов KCl (см. табл.IV.1) при температуре опыта находят константу сосуда и после проверки у преподавателя среднее ее значение используют для дальнейших расчетов.

Для более высоких температур удельная электропроводность

39

www.mitht.ru/e-library

После этого приступают к исследованию электропроводности растворов органической кислоты. Определив электропроводность раствора кислоты исходной концентрации (1/32 моль/л), разбавляют его вдвое, как описано выше, и измеряют электропроводность разбавленного раствора кислоты (1/64 моль/л). Затем снова разбавляют раствор в 2 раза и снова определяют электропроводность. Таким образом надо получить не менее шести экспериментальных значений κ0. Результаты опытов и расчетов вносят в следующую табл.IV.2.

Таблица IV.1

Концентрации исследуемых растворов обычно задаются в моль/л. В расчетах рекомендуется использовать единицы СИ, в том числе и моль/м3 для концентраций.

Для нахождения KС воспользуемся уравнениями:

40

www.mitht.ru/e-library