Методическое пособие к лабораторному практикуму по физической химии (Часть 1. Химическая термодинамика). Маршаков И.К - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

57
коэффициента распределения и концентрации иода в слое органического
растворителя:
К =[I
2
]
орг
/[I
2
]
Н
2
О
,
(6)
где К - коэффициент распределения иода между водой и органическим
растворителем.
Концентрация иона (I
3
-
) или (BrI
2
)
-
находится из уравнения:
[I
2
]
Н
2
О
+ [I
3
-
] = [I
2
], (7)
где [I
2
]
Н
2
О
- иод в молекулярной форме , [I
2
] - суммарное содержание иода в
водном слое.
Откуда:
[I
3
-
]=[I
2
] - [I
2
]
Н
2
О
. (8)
Концентрацию свободного I
-
или В r
-
находят из равенства:
[I
-
]
св
+[I
3
-
]= [KI], (9)
[Br
-
]
св
+ [BrI
2
-
]=[KBr], (10)
где [KI] - концентрация исходного раствора KI, [KBr] - концентрация исходного
раствора KBr.
Коэффициент распределения иода (I
2
) между органическим и водными
слоями определяют в предварительном опыте . Константу равновесия К
с
рассчитывают по уравнениям (4) и (5).
Задание 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИОДА
МЕЖДУ ОРГАНИЧЕСКИМ И НЕОРГАНИЧЕСКИМ РАСТВОРИТЕЛЯМИ
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Определить коэффициент распределения иода между двумя
несмешивающимися жидкостями (вода - органический растворитель) и сделать
заключение о состоянии растворенных молекул иода в фазах системы.
Работа состоит из двух этапов:
1. Приготовление серии рабочих растворов.
2. Определение содержания иода в водном и органическом слоях после
установления фазового равновесия.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Этап 1. Приготовление рабочих растворов .
Изучение равновесия распределения иода между водой и толуолом (ССl
4
,
хлороформом) проводим при комнатной температуре . Иод плохо растворим в
воде , но достаточно хорошо в толуоле (или ССl
4
, хлороформе ). при этом
указанные выше органические растворителя не смешиваются с водой.
Для работы готовят четыре смеси из раствора иода в толуоле , толуола и
воды (или же иода в любом другом их указанных органических растворителей и 
                                                                                            57
к о эффицие нта распре де ле ния и к о нце нтрации ио да в сло е о рганиче ск о го
раство рите ля:
                                                                    К =[I2]о рг /[I2]Н 2О,
                                                                                            (6)
где К - к о эффицие нт распре де ле ния ио да ме ж ду во до й и о рганиче ск им
раство рите ле м.
      К о нце нтрацияио на (I3-) или (BrI2)- нахо дитсяиз уравне ния:
                                        [I2]Н 2О + [I3-] = [I2],                            (7)
           Н 2О
где [I2]         - ио д в мо ле к улярно й фо рме , [I2] - суммарно е со де рж ание ио да в
во дно м сло е .
       Отк уда:
                                             [I3-]=[I2] - [I2]Н 2О.                         (8)
      К о нце нтрацию сво б о дно го I- или В r- нахо дятиз раве нства:
                                          [I-]св+[I3-]= [KI],                               (9)
                                           - св        -
                                       [Br ] + [BrI2 ]=[KBr],                              (10)
где [KI] - к о нце нтрация исхо дно го раство ра KI, [KBr] - к о нце нтрация исхо дно го
раство ра KBr.
      К о эффицие нт распре де ле ния ио да (I2) ме ж ду о рганиче ск им и во дными
сло ями о пре де ляю т в пре дварите льно м о пыте . К о нстанту равно ве сия К с
рассчитываю тпо уравне ниям (4) и (5).

   З адание 1. ОПРЕ Д Е Л Е Н И Е К ОЭ ФФИ ЦИ Е Н Т А РА СПРЕ Д Е Л Е НИ Я И ОД А
   М Е Ж Д У ОРГА Н И ЧЕ СК И М И Н Е ОРГА Н И ЧЕ СК И М РА СТ В ОРИ Т Е Л Я М И

     П О СТАН О ВК А ЗАД АЧ И

     Опре де лить к о эффицие нт распре де ле ния              ио да    ме ж ду двумя
не сме шиваю щ имися ж идк о стями (во да - о рганиче ск ий раство рите ль) и сде лать
зак лю че ние о со сто янии раство ре нных мо ле к ул ио да в фазах систе мы.
     Раб о та со сто итиздвух этапо в:
    1. Приго то вле ние се рии раб о чих раство ро в.
    2. Опре де ле ние со де рж ания ио да в во дно м и о рганиче ск о м сло ях по сле
устано вле нияфазо во го равно ве сия.

     М ЕТОД И К А ВЫ П О Л Н ЕН И Я Р АБО ТЫ
      Этап 1. П ри готовлени е раб оч и х растворов.
      И зуче ние равно ве сия распре де ле ния ио да ме ж ду во до й и то луо ло м (ССl4,
хло ро фо рмо м) про во дим при к о мнатно й те мпе ратуре . И о д пло хо раство рим в
во де , но до стато чно хо ро шо в то луо ле (или ССl4, хло ро фо рме ). при это м
ук азанные выше о рганиче ск ие раство рите ляне сме шиваю тсяс во до й.
       Д ля раб о ты го то вят че тыре сме си из раство ра ио да в то луо ле , то луо ла и
во ды (или ж е ио да в лю б о м друго м их ук азанных о рганиче ск их раство рите ле й и

Страницы