Методическое пособие к лабораторному практикуму по физической химии (Часть 1. Химическая термодинамика). Маршаков И.К - 72 стр.

UptoLike

72
водысоли
соли
соли
m(%)
10 г 2
m,
г(2%)0,204 г
100(%)1002
⋅ω
===
ω−
.
При этом навеска составляет 0,204 г 0,101 г = 0,103 г. Повторяют опыт.
Аналогичным образом проводят определение температуры исчезновения
последних кристаллов для 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%ных растворов
Na
2
SO
4
.
ОБОРУДОВАНИЕ, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ .
Термометр , рассчитанный на измерение отрицательных температур с ценой
деления 0,2, или же термометр Бекмана
4
; широкая пробирка с мешалкой; сосуд
для приготовления охладительной смеси и мешалка для ее перемешивания; лед;
сульфат натрия, хлорид натрия.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Этап 3. Построение экспериментальной диаграммы растворимости .
Пересчитывают процентное содержание соли в растворе на мольную
долю . Строят Т , Хдиаграмму растворимости соли, нанося на нее средние
значения температур кристаллизации совместно с доверительным интервалом для
каждого измерения.
Этап 4. Теоретический расчет диаграммы растворимости .
Используя уравнение (5), теоретически рассчитывают кривую
кристаллизации соли, необходимые данные находят в справочной литературе .
Уточняют расчеты , вводя в рассмотрение значения коэффициентов активности ,
взятые в справочной литературе . Наносят теоретические кривые ликвидуса на
экспериментальную Т ,Х - диаграмму.
Формулируя выводы к работе , необходимо ответить на следующие вопросы:
1. Какую роль в форме кривой кристаллизации льда из раствора играет
давление паров воды?
2. Зависит ли вид кривой кристаллизации льда из системы соль-вода от
природы соли? Почему?
3. На чем основано действие охладительной смеси?
4. В чем сущность явления переохлаждения? Имеет ли оно
термодинамическую или кинетическую природу?
ЛИТЕРАТУРА
1. Физическая химия. В 2 кн. Кн. 1. Строение вещества. Термодинамика. /
Под ред. К .С. Краснова. М .: Высш. шк ., 2001. С.457 476.
4
Описание термометра Бекмана приведено в разделе 1 Задания 1.
                                                                                          72
                                             mво ды ⋅ ωсо ли (%) 10 г ⋅ 2
                         mсо ли , г (2%) =                      =         = 0, 204 г .
                                             100 − ωсо ли (%) 100 − 2
При это м наве ск а со ставляе т0,204 г – 0,101 г = 0,103 г. По вто ряю то пыт.
А нало гичным о б разо м про во дято пре де ле ние те мпе ратуры исче зно ве ния
по сле дних к ристалло в для3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%– ных раство ро в
Na2SO4.

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

      Т е рмо ме тр, рассчитанный на изме ре ние о трицате льных те мпе ратур с це но й
де ле ния 0,2, или ж е те рмо ме тр Бе к мана4; широ к ая про б ирк а с ме шалк о й; со суд
для приго то вле ния о хладите льно й сме си и ме шалк а для е е пе ре ме шивания; ле д;
сульфатнатрия, хло рид натрия.

                                          О БР АБО ТК А Р ЕЗУ Л ЬТАТО В

      Этап 3. П остроени е э к сп ери ментальной д и аграммы раствори мо   сти .
      Пе ре считываю т про це нтно е со де рж ание со ли в раство ре на мо льную
до лю . Стро ят Т ,Х – диаграмму раство римо сти со ли, нано ся на не е сре дние
значе нияте мпе ратур к ристаллизации со вме стно с до ве рите льным инте рвало м для
к аж до го изме ре ния.

     Этап 4. Теорети ч еск и й расч ет д и аграммы раствори мости .
     И спо льзуя уравне ние        (5),    те о ре тиче ск и  рассчитываю т к ривую
к ристаллизации со ли, не о б хо димые данные нахо дят в справо чно й лите ратуре .
Уто чняю т расче ты, вво дя в рассмо тре ние значе ния к о эффицие нто в ак тивно сти,
взятые в справо чно й лите ратуре . Н ано сят те о ре тиче ск ие к ривые лик видуса на
эк спе риме нтальную Т ,Х - диаграмму.

     Фо рмулируявыво ды к раб о те , не о б хо димо о тве титьна сле дую щ ие во про сы:
         1. К ак ую ро льв фо рме к риво й к ристаллизации льда израство ра играе т
                                  давле ние паро в во ды?
         2. З ависитли вид к риво й к ристаллизации льда изсисте мы со ль-во да о т
                                 приро ды со ли? По че му?
     3. Н а че м о сно вано де йствие о хладите льно й сме си?
     4. В        че м сущ но сть явле ния пе ре о хлаж де ния? И ме е т ли о но
те рмо динамиче ск ую или к ине тиче ск ую приро ду?

                                                    Л И ТЕР АТУ Р А

        1. Физиче ск ая химия. В 2 к н. К н. 1. Стро е ние ве щ е ства. Т е рмо динамик а. /
По д ре д. К .С. К расно ва. – М .: В ысш. шк ., 2001. – С.457– 476.


4
    Описание те рмо ме тра Бе к мана приве де но в разде ле 1 З адания1.