Методическое пособие к лабораторному практикуму по физической химии (Часть 1. Химическая термодинамика). Маршаков И.К - 59 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

59
а) иод быстро улетучивается, причем скорость этого процесса возрастает с
увеличением температуры. Поэтому колбы с растворами после их разделения
следует закрывать пробками (не резиновыми);
б ) оттитрованный раствор снова синеет, т.к . I
-
окисляется кислородом
воздуха : 4I
-
+O
2
+4H
+
=2I
2
+2H
2
O, поэтому бесцветная окраска должна сохраняться в
течение 40 секунд после этого на повторное окрашивание оттитрованных
растворов не обращать внимания.
ОБОРУДОВАНИЕ, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ
Колбы на 200 мл с притертыми пробками - 4 шт.; делительные воронки с
притертыми пробками - 4шт.; колбочки для титрования - 6 шт.; мерные колбы
вместимостью 50 и 100 мл, пипетки на 5, 10, 20, 25 мл - 4 шт.; бюретки на 25 мл -
2 шт.; 0.1 н раствор I
2
в толуоле , хлороформе , четыреххлористом углероде ,
растворы тиосульфата натрия 0.01 н. и 0.05 н.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Все результаты опытов заносят в таблицу 2, при вычислении среднего
результата необходимо определять доверительный интервал для каждой
величины.
Таблица 2
Экспериментальные данные
Водный слой
V
пр
= 20 см
3
Органический слой
V
пр
= 5 см
3
№
смеси
322
OSNa
V
,
см
3
2
I
c
,
моль/дм
3
322
OSNa
V
,
см
3
2
I
c
,
моль/дм
3
lg
2
водн.
I
с
lg
2
орг.
I
с
n K
В общем случае трудно предсказать, в какой форме будет находиться иод в
обоих растворителях , поэтому надо пользоваться формулой Шилова (2):
()
n
водн
J
орг
J
2
2
с
с
К =
Для расчета величины К требуется знать равновесные концентрации иода в
водном и органическом слоях , а также значение n. Концентрации рассчитывают
по формуле :
.пр
OSNaOSNa
I
V
cV
c
322322
2
⋅
=
, где
322
OSNa
c
- молярная концентрация
эквивалента тиосульфата натрия, моль/дм
3
; V
пр
- объем титруемого раствора,
cм
3
;
322
OSNa
V
- объем раствора тиосульфата натрия, израсходованного на
титрование, см
3
.
Приведем уравнение (2) к виду, удобному для графической обработки:
lg K = lg
2
I
с
орг
- n lg
2
.
I
с
водн
                                                                                                                      59
     а) ио д б ыстро уле тучивае тся, приче м ск о ро стьэто го про це сса во зрастае тс
уве личе ние м те мпе ратуры. По это му к о лб ы с раство рами по сле их разде ле ния
сле дуе тзак рыватьпро б к ами (не ре зино выми);
       б ) о ттитро ванный раство р сно ва сине е т, т.к . I- о к исляе тся к исло ро до м
во здуха: 4I-+O2+4H+=2I2+2H2O, по это му б е сцве тнаяо к раск а до лж на со хранятьсяв
те че ние 40 се к унд по сле это го на по вто рно е о к рашивание о ттитро ванных
раство ро в не о б ращ атьвнимания.

О БОР У Д О ВАН И Е, Р ЕАК ТИ ВЫ И М АТЕР И АЛ Ы

     К о лб ы на 200 мл с прите ртыми про б к ами - 4 шт.; де лите льные во ро нк и с
прите ртыми про б к ами - 4шт.; к о лб о чк и для титро вания - 6 шт.; ме рные к о лб ы
вме стимо стью 50 и 100 мл, пипе тк и на 5, 10, 20, 25 мл - 4 шт.; б ю ре тк и на 25 мл -
2 шт.; 0.1 н раство р I2 в то луо ле , хло ро фо рме , че тыре ххло ристо м угле ро де ,
раство ры тио сульфата натрия0.01 н. и 0.05 н.

О БР АБО ТК А Р ЕЗУ Л ЬТАТО В

      В се ре зультаты о пыто в зано сят в таб лицу 2, при вычисле нии сре дне го
ре зультата не о б хо димо о пре де лять до ве рите льный инте рвал для к аж до й
ве личины.
                                                                               Т аб лица 2
Э к спе риме нтальные данные
              В о дный сло й     Органиче ск ий сло й
   №           V пр = 20 см 3
                                      Vпр= 5 см3
                                                        lg сво  дн.
                                                                    lg соI рг.     n     K
сме си     VNa S O ,
                  2 2   3
                          c I2 , VNa S O ,     c I2 ,   2 2
                                                            I 2
                                                                  3
                                                                          2

             см3       мо ль/дм3  см3       мо ль/дм3

       В о б щ е м случае трудно пре дск азать, в к ак о й фо рме б уде т нахо диться ио д в
о б о их раство рите лях, по это му надо по льзо ватьсяфо рмуло й Ш ило ва (2):
                                                                       соJ 2рг
                                                          К =
                                                                      (с )
                                                                       во дн n
                                                                       J2

     Д ля расче та ве личины К тре б уе тся знатьравно ве сные к о нце нтрации ио да в
во дно м и о рганиче ск о м сло ях, а так ж е значе ние n. К о нце нтрации рассчитываю т
                                     VNa 2S2O3 ⋅ c Na 2S2O3
по фо рмуле :               c I2 =                                ,   где        c Na 2S2O3   - мо лярная к о нце нтрация
                                             Vпр.
эк вивале нта тио сульфата натрия, мо ль/дм3; Vпр- о б ъ е м титруе мо го раство ра,
cм3; VNa S O - о б ъ е м раство ра тио сульфата натрия, израсхо до ванно го на
        2 2   3

титро вание , см3.
     Приве де м уравне ние (2) к виду, удо б но му дляграфиче ск о й о б раб о тк и:
                                         lg K = lg сор
                                                    I
                                                       г.
                                                          - n lg св
                                                                  I
                                                                    одн.
                                                              2                  2

Страницы