Методическое пособие к лабораторному практикуму по физической химии (Часть 1. Химическая термодинамика). Маршаков И.К - 84 стр.

UptoLike

84
Для расчета константы равновесия
c
K
уравнение (4) представляется в виде :
y = A + Bx, (5)
где y = 1/b, x = b/(a-b), A = 1/b
m
, B = 1/(Kb
m
).
Константу равновесия
c
K
рассчитывают по уравнению :
(
)
BAbB1K
mc
=
=
(6)
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Цель работы - определение константы равновесия обмена ионов металла
раствора и ионов водорода ионообменника.
Работа состоит из трех этапов:
Этап 1. Взвешивание навесок смолы и приготовление рабочих растворов
различных концентраций.
Этап 2. Аналитический контроль состава раствора, контактирующего со
смолой.
Этап 3. Расчет константы равновесия
c
K .
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Этап 1. Взвешивание навесок смолы и приготовление рабочих растворов
различных концентраций.
В пробирки с навесками смолы 0,1 г добавляют по 10 мл раствора соли с
концентрацией от 0,002 М до 0,1 М (например, 0,02; 0,03; 0,04 и т.д.) Навеску
берут с точностью до 1 мг , растворы - до 0,1 мл.
Этап 2. Аналитический контроль состава раствора, контактирующего со
смолой .
По истечении 2 ч в системах при перемешивании с помощью
электромешалки или 24 ч без перемешивания устанавливается равновесие. В
аликвотной части (4 мл) равновесных растворов определяют концентрацию
выделившихся ионов водорода титрованием 0,02 М раствором щелочи с
индикатором метилротом или метилоранжем. Титрование проводят дважды.
Берут средний результат. Необходимо следить, чтобы в раствор для титрования
не попали зерна ионообменной смолы, так как они способны исказить результаты
титрования.
Необходимо соблюдение правил по технике безопасности при работе с
кислотами и щелочами , а также с электроприборами.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Результаты титрования заносят в таблицу 1.
Величину b рассчитывают как
                                                                                        84
     Д лярасче та к о нстанты равно ве сия K c уравне ние (4) пре дставляе тсяв виде :
                                       y = A + Bx,                                    (5)
где y = 1/b, x = b/(a-b), A = 1/bm, B = 1/(K⋅bm).
     К о нстанту равно ве сия K c рассчитываю тпо уравне нию :
                                   K c = 1 (B ⋅ b m ) = A B                           (6)

                           П О СТАН О ВК А ЗАД АЧ И
     Це льраб о ты - о пре де ле ние к о нстанты равно ве сия о б ме на ио но в ме талла
раство ра и ио но в во до ро да ио но о б ме нник а.
     Раб о та со сто итизтре х этапо в:
     Э тап 1. В зве шивание наве со к смо лы и приго то вле ние раб о чих раство ро в
различных к о нце нтраций.
     Э тап 2. А налитиче ск ий к о нтро ль со става раство ра, к о нтак тирую щ е го со
смо ло й.
     Э тап 3. Расче т к о нстанты равно ве сия K c .

                 М ЕТО Д И К А ВЫ П О Л Н ЕН И Я Р АБО ТЫ
     Этап 1. В звеш и вани е навесок смолы и п ри готовлени е раб оч и х растворов
разли ч ных к онц ентрац и й .
      В про б ирк и с наве ск ами смо лы 0,1 г до б авляю т по 10 мл раство ра со ли с
к о нце нтрацие й о т 0,002 М до 0,1 М (наприме р, 0,02; 0,03; 0,04 и т.д.) Н аве ск у
б е рутс то чно стью до 1 мг, раство ры - до 0,1 мл.

     Этап 2. А нали ти ч еск и й к онтроль состава раствора, к онтак ти рую щ егосо
смо
  лой .
      По исте че нии 2 ч в систе мах при пе ре ме шивании с по мо щ ью
эле к тро ме шалк и или 24 ч б е з пе ре ме шивания устанавливае тся равно ве сие . В
алик во тно й части (4 мл) равно ве сных раство ро в о пре де ляю т к о нце нтрацию
выде лившихся ио но в во до ро да титро вание м 0,02 М раство ро м щ е ло чи с
индик ато ро м ме тилро то м или ме тило ранж е м. Т итро вание про во дят дваж ды.
Бе рут сре дний ре зультат. Н е о б хо димо сле дить, что б ы в раство р для титро вания
не по пали зе рна ио но о б ме нно й смо лы, так к ак о ни спо со б ны иск азитьре зультаты
титро вания.
      Не о б хо димо со б лю де ние правил по те хник е б е зо пасно сти при раб о те с
к исло тами и щ е ло чами, а так ж е с эле к тро приб о рами.

                        О БР АБО ТК А Р ЕЗУ Л ЬТАТО В
     Ре зультаты титро ваниязано сятв таб лицу 1.
     В е личину b рассчитываю тк ак