To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Laboratorium chemii fizycznej
Warszawa, 01.04.2003
Sprawozdanie z ćwiczenia:
„Wyznaczanie momentu dipolowego metodą Guggenheima - Smitha”
Ćwiczenie przeprowadzili:
Ocena z przygotowania:
Ocena ze sprawozdania:
- Łukasiak Paweł
-Pietruszko Adam
- Syzdek Jarosław
1.Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie momentu dipolowego
1-bromo-4-etylobenzenu w temperaturze 25°C.
2.Wprowadzenie teoretyczne.
Moment dipolowy jest wielkością wektorową mówiącą o rozkładzie asymetrii ładunku w cząsteczce związku chemicznego. Wielkość ta zdefiniowana jest następującym wzorem: , gdzie:
ri - wektor wodzący i-tego ładunku
qi - ładunek elektryczny
Na moment dipolowy molekuły wpływają wektory momentów dipolowych wszystkich występujących w niej wiązań chemicznych. Spośród różnych metod wyznaczania momentów dipolowych związków chemicznych w ćwiczeniu wykorzystano metodę Guggenheima-Smitha. Metoda ta wymaga wyeliminowania udziału indukcyjnego otoczenia, które wywiera wpływ na molekuły badanego związku. Dlatego też rozcieńczone roztwory substancji bada się w obojętnym rozpuszczalniku, a wyniki ekstrapoluje do rozcieńczenia nieskończenie wielkiego, kiedy to międzycząsteczkowe oddziaływania pomiędzy polarnymi molekułami badanego związku są zaniedbywalnie małe. Metoda Guggenheima - Smitha opiera się na założeniach:
wartość polaryzacji całkowitej, elektronowej oraz objętości molowej rozpuszczalnika czystego i w roztworze są równe,
(polaryzacje atomowe mają niewielkie wartości, a objętości molowe rozpuszczalnika i badanego związku są zbliżone),
można przyjąć liniową procedurę ekstrapolacyjną dla zależności i od ułamka wagowego. Ogólne rozważania przy ww. założeniach [1] prowadzą do wyrażenia:
, gdzie:
- współczynniki kierunkowe prostych ekstrapolacyjnych i ,
- względna przenikalność dielektryczna rozpuszczalnika,
- przenikalność dielektryczna próżni, ,
- wartość momentu dipolowego,
- gęstość rozpuszczalnika, ,
k - stała Boltzmana, ,
- masa cząsteczkowa substancji badanej, , - stała Avogadro, , n1 - współczynnik załamania światła linii D światła sodowego rozpuszczalnika,
T - temperatura
(…)
… - współczynnik załamania światła linii D światła sodowego rozpuszczalnika,
T - temperatura .
Stałe fizyczne z: B. M. Jaworski, A. A. Dietłaf: Fizyka - Poradnik encyklopedyczny. Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa 1996.
Po przekształceniu otrzymuje się wzór:
3.Aparatura i odczynniki.
dielektrometr DK-Meter typ GK68;
ultratermostat typu U-10 z pompą ssąco-tłoczącą;
refraktometr zanurzeniowy z pryzmatami T-2 i T-3;
lampa sodowa;
substancje wzorcowe do kalibracji kondensatora: CCl4, C6H14, C6H12, (powietrze);
rozpuszczalnik: cykloheksan;
substancja badana: 1-bromo-4-etylobenzen
4.Wykonanie ćwiczenia.
Uruchomiono ultratermostat, temperaturę nastawiono na t = 25°C,
Sporządzono cztery roztwory badanej substancji w cykloheksanie (ok. 30 cm3):
Przeprowadzono kalibrację dielektometru, wykonując pomiary dla kondensatora wypełnionego powietrzem, czterochlorkiem węgla, heksanem i cykloheksanem.
Przeprowadzono pomiary stałej dielektrycznej rozpuszczalnika oraz sporządzonych roztworów.
Wyznaczono współczynnik załamania światła rozpuszczalnika i sporządzonych roztworów. W tym celu wykorzystano pryzmat T-3.
5.Literatura.
1. R.Bareła, A. Sporzyński, W. Ufnalski: Chemia fizyczna - ćwiczenia laboratoryjne. OWPW, Warszawa 1997.
6…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)