To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Grupa
Zespół
Ćwiczenie
Data
Ocena
8
Imię i nazwisko
Temat ćwiczenia
Krioskopia
1. Wstęp teoretyczny
Jedną z konsekwencji prawa Raoulta jest obniżenie temperatury krzepnięcia roztworu w stosunku do temperatury krzepnięcia czystego rozpuszczalnika. Obniżenie to jest proporcjonalne do stężenia molarnego substancji rozpuszczonej, a współczynnik proporcjonalności w tej zależności to tzw. stała krioskopowa K.
ΔTk = K·m = K· ms - masa substancji rozpuszczonej mr - masa rozpuszczalnika
Ms - masa molowa substancji rozpuszczonej
Stała krioskopowa ma wymiar temperatury, oznacza obniżenie temperatury krzepnięcia roztworu o stężeniu molarnym = 1 [mol/kg] i zależy tylko od rodzaju rozpuszczalnika. Wartość stałej K można także wyliczyć z równania: Zależność prężności pary rozpuszczalnika nad czystym rozpuszczalnikiem (p0r), roztworem (pr) i fazą stałą (p0r st) od temperatury.
Temperatura krzepnięcia roztworu (temperatura, w której, pod ciśnieniem atmosferycznym, fazy ciekła i stała pozostają w równowadze) jest niższa od temperatury krzepnięcia czystego rozpuszczalnika o ΔTk = T0k - Tk. Stosując dwukrotnie równanie Clauciusa-Clapeyrona w postaci: dla linii sublimacji: i dla linii parowania: można wyprowadzić wzór na stałą krioskopową. Dodając powyższe zależności stronami i oznaczając prężność pary nad czystym rozpuszczalnikiem w temperaturze wrzenia T0k przez p0r oraz prężność pary nad roztworem w tej samej temperaturze T0k przez pr otrzymujemy: .
Z prawa Hessa wynika: ΔHsub - ΔHpar = ΔHtop i w przybliżeniu Tk·T0k = T0k2, więc: .
W przypadku roztworu idealnie rozcieńczonego dla rozpuszczalnika spełnione jest prawo Raoulta: prężność pary nad roztworem jest równa prężności pary nad czystym rozpuszczalnikiem pomnożonej przez ułamek molowy rozpuszczalnika w roztworze. Wynika z tego, że wielkość ln można zastąpić przez -lnxr. Rozwijając funkcję logarytmiczną w szereg potęgowy i zatrzymując dwa pierwsze jego wyrazy otrzymujemy, że -lnxr 1 - xr = xs.. W przypadku roztworów rozcieńczonych xs = . Jeżeli molarność roztworu o masie molowej Mr wynosi m, to: n
(…)
… linii zerowej benzenu
Po włączeniu i sprawdzeniu obydwu urządzeń zgodnie z instrukcją, przystąpiono do pierwszego etapu ćwiczenia, które polegało na wyznaczeniu linii podstawowej rozpuszczalnika benzenowego, czyli ustaleniu położenia na skali odpowiadającego temperaturze krzepnięcia benzenu. Głowicę pomiarową, na którą zostało nałożone naczyńko z 0,15 cm3 benzenu, włożono do lewego otworu krioskopu…
… wibratora) w punkcie odpowiadającym właściwemu stopniowi przechłodzenia próbki.
Drugi pomiar wykonano dla dwukrotnie rozcieńczonego roztworu undekanu w benzenie. Za pierwszym razem wymuszono krystalizację w tym samym punkcie, co przy poprzednim roztworze i zmierzono odległość między linią podstawową a położeniem, w jakim ustawił się pisak po włączeniu wibratora. Następnie, w sposób analogiczny…
… do niego rejestrator. Do krioskopu przymocowana jest głowica pomiarowa, z której wystaje termistor, czyli detektor, na który nakłada się naczyńko pomiarowe z badanym roztworem. Podczas wykonywania pomiaru termistor wraz z naczyńkiem umieszcza się w lewym otworze krioskopu, gdzie następuje chłodzenie. Przez cały pozostały czas detektor jest umieszczony w prawym, obojętnym otworze.
2) przygotowanie pomiaru - ustalenie…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)