To tylko jedna z 5 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Grupa
Zespół
Ćwiczenie
Data
Ocena
24
7 i 8
10
08.03.2000
Imię i nazwisko
Temat ćwiczenia
Joanna Durzyńska Henryk Puzio
Kinga Warmus
Janusz Budzowski
Łukasz Krężel
Kamil Pieńkowski
Trójkąt Gibbsa
1. Wstęp teoretyczny
W ćwiczeniu występuje układ trójskładnikowy z ograniczoną rozpuszczalnością, która występuje w układzie podwójnym A-B (chloroform - kw. octowy). W pozostałych układach podwójnych A-C i B-C (chloroform - woda i kw. octowy - woda) występuje pełna mieszalność. Dla przedstawienia na płaszczyźnie diagramu fazowego takiego układu należy, oprócz ciśnienia, uwzględnić także temperaturę. W tym celu wykorzystuje się tzw. trójkąt Gibbsa (→ rysunek). Podstawą zastosowania trójkąta Gibbsa jest zależność wA + wB + wc = 100%, gdzie wA, wB, wc są składami procentowymi składników A, B, i C. Naroża trójkąta odpowiadają czystym składnikom A, B i C. Każdy punkt wewnątrz trójkąta przedstawia układ trójskładnikowy. Skład układu w danym punkcie trójkąta można określić przeprowadzając przez dany punkt proste równoległe do boków i odczytując zawartości składników na odpowiednich bokach trójkąta (np. zawartości składnika A odpowiadają punkty przecięcia się prostej równoległej do boku BC z bokami AC i AB). Jeżeli do pierwotnego, dwuskładnikowego i dwufazowego układu doda się pewną ilość składnika C, który miesza się zupełnie zarówno z A jak i B, to sumaryczny skład układu przeniesie z punktu c do c1 (wszystkie punkty leżące na prostej Cc mają tę właściwość, że stosunek zawartości składników A i B pozostaje na niej stały). Spowoduje to zmianę składów poszczególnych faz, ponieważ obecność składnika C w obydwu fazach a1 i b1 prowadzi do zwiększenia mieszalności. Dodając dalsze porcje składnika C otrzymuje się kolejne fazy a2 i b2, a3 i b3 (punkty c2, c3 oznaczają kolejne sumaryczne składy) aż do otrzymania układu homogenicznego w punkcie K zwanym punktem rozpuszczalności krytycznej. Linie łączące składy faz będących ze sobą w równowadze tzw. linie koniugacji przecinają się w jednym punkcie leżącym poza trójkątem Gibbsa i noszącym nazwę ogniska. Liczba stopni swobody dla układów, których sumaryczny skład znajduje się poniżej izotermy rozpuszczalności wynosi (T = const., p = const.) n = 3 - 2 + 0 = 1, a dla układów, których sumaryczny skład znajduje się nad krzywą liczba stopni swobody wynosi 2.
2. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było określenie stężeń, przy których zachodzi zjawisko zwiększenia się mieszalności w układzie dwuskładnikowym po dodaniu do niego trzeciego, rozpuszczalnego składnika, przy określonej temperaturze, w układzie chloroform − kwas octowy - woda oraz wykreślenie izotermy rozpuszczalności dla tego układu na diagramie Gibbsa.
(…)
…
CH3COOH
1,045
60,5
B
woda destylowana
H2O
0,998
18
C
4. Sposób wykonania ćwiczenia
W naczyniu termostatowanym wodą zmieszano znaną objętość (15 cm3) chloroformu z początkową objętością kwasu octowego (1 cm3) i wymieszano (1 faza - dwuskładnikowa) Taki układ miareczkowano wodą do zmętnienia, czyli uzyskania heterogenizacji układu. Następnie dodano kolejną porcję kwasu octowego (homogenizacja układu) i znowu miareczkowano układ wodą aż do zmętnienia. Powtórzono to kilkanaście razy. Wyniki pomiarów zawarto w tabeli poniżej.
Drugi zespół wykonał to samo ćwiczenie tylko dla temperatury 31oC.
5. Wyniki pomiarów dla temperatury 20oC
Lp.
Objętość [cm3]
Ułamek molowy [%]
A
B
C
A
B
C
15
15
16,7
5,05
25%
38%
37%
16
15
17,7
5,65
23%
38%
39%
17
15
18,7
6,05
22%
38%
40%
18
15
19,7
6,7
21%
38%
41%
19
15
20,7
7,35
19%
38%
43…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)