Sprawozdanie z ćwiczenia nr 11: Diagram fazowy Gibbsa.
1. Wstęp teoretyczny:
W układach trzech cieczy wszystkie składniki mogą być całkowicie mieszalne, np. woda- metanol- etanol
lub układ moŜe zawierać jedną, dwie lub trzy pary cieczy częściowo mieszalnych. Ustalając ciśnienie oraz
temperaturę moŜna na płaszczyźnie przedstawić diagram fazowy takiego układu trójskładnikowego. W tym
celu wykorzystuje się trójkąt Gibbsa, na którym moŜna przedstawić skład układu trójskładnikowego. Skład
mieszaniny trójskładnikowej moŜna przedstawić na płaszczyźnie, poniewaŜ składy te nie są zmiennymi
niezaleŜnymi. Dla kaŜdego składu procentowego w a , w b i w c spełniona jest zaleŜność: w a + w b + w c = 100
%.
Trójkąt Gibbsa jest trójkątem równobocznym. NaroŜa trójkąta odpowiadają czystym składnikom A, B lub
C. Boki trójkąta AB, BC i AC odpowiadają układom dwuskładnikowym. KaŜdy punkt leŜący wewnątrz
trójkąta przedstawia układ trójskładnikowy. Przeprowadzając przez dany punkt proste równoległe do boków
moŜna odczytać zawartości składników na bokach trójkąta. Wszystkie punkty leŜące na prostej przechodzącej
przez jedno z naroŜy mają tę właściwość, Ŝe stosunek zawartości pozostałych dwóch składników na tej prostej
jest stały.
2. Opracowanie wyników:
W celu wyznaczenia izotermy rozpuszczalności w układzie trójskładnikowym: czterochlorek węgla –
propanol - woda przygotowałem mieszaniny czterochlorku węgla - propanolu, a następnie miareczkowałem ten
układ dwufazowy wodą do rozdziału faz, co obserwowałem jako zmętnienie. Ograniczona rozpuszczalność
występuje w układzie czterochlorek węgla- woda.
Objętości składników w mieszaninie po rozdzieleniu faz :
L.p.
CCl4 [%]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
L.p.
1
2
5
15
25
35
45
55
65
75
85
95
Skład mieszaniny
C3H7OH
C3H7OH
CCl4 [ml]
[%]
[ml]
95
1
19
85
3
17
75
5
15
65
7
13
55
9
11
45
11
9
35
13
7
25
15
5
15
17
3
5
19
1
Gęstość [ g/cm3 ]
Masa molowa [ g/mol ]
CCl4
1,5842
153,822
C3H7OH
0,79025
60,1094
H2O [ml]
34
9
4,6
3,5
3
2
1,3
1,2
0,8
0,6
H2O
0,9982
18,02
Molowy skład mieszaniny:
L.p.
1
2
3
4
5
6
7
CCl4 [mol] C3H7OH[mol]
0,010298917 0,249790382
0,030896751 0,223496658
0,051494585 0,197202933
0,072092419 0,170909209
0,092690252 0,144615484
0,113288086 0,11832176
0,13388592 0,092028036
H2O[mol]
1,8833962
0,4985461
0,2548124
0,193879
0,166182
0,110788
0,0720122
1
8
9
10
0,154483754
0,175081588
0,195679422
0,065734311
0,039440587
0,013146862
0,0664728
0,0443152
0,0332364
Procent molowy składników w mieszaninie:
L.p. CCl4 [%mol] C3H7OH[%mol]
1
0,5
11,7
2
4,1
29,7
3
10,2
39,2
4
16,5
39,1
5
23,0
35,8
6
33,1
34,6
7
44,9
30,9
8
53,9
22,9
9
67,6
15,2
10
80,8
5,4
H2O [%mol]
87,9
66,2
50,6
44,4
41,2
32,4
24,2
23,2
17,1
13,7
Obliczenia dla wyników miareczkowań czystych składników:
Propanol miesza się z wodą bez ograniczeń w kaŜdym stosunku. Czterochlorek węgla z wodą tworzą układ
o ograniczonej rozpuszczalności. Zmętnienie nastąpiło po dodaniu 0,45 ml wody. Objętości składników w
mieszaninie po rozdzieleniu faz :
L.p.
1
L.p.
1
2
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)