Пәннің ОҚУ-Әдістемелік қҰралы физикалық және коллоидтық химия
жүктеу/скачать 415,87 Kb.
|
УМКД физ химия (1)
- Бұл бет үшін навигация:
- Сулы қабат Сусыз қабат
- Зертханалық жұмыс 9 Тақырыбы
- Студент білуі қажет
- Жұмыстың орындалу тәртібі
- Зертханалық жұмыс 10 Тақырыбы
- Тәжірибенің жүргізілу реті
| Есептеу жүргізу формасы
Тәжірибе нәтижелерін кестеге толтырады:
lg C1=φ(lg C2) координатасында график салып n-ді анықтау. Таралу коэффициентін есептеу. Зертханалық жұмыс 9 Тақырыбы: Таралу әдістері көмегімен химиялық тепе – теңдігін зерттеу Мақсаты: таралу әдісі көмегімен химиялық реакциялардың жылу эффектісін және химиялық тепетеңдік константасын анықтау Студент білуі қажет: Таралу әдісі, тепе-теңдік константасы, және оларды есептей білу. Бақылау сұрақтары: Химиялық тепе – теңдік дегеніміз не? Тепе-теңдік константасы немен сипатталады? Таралу әдісі неге негізделген? Ол бойынша тепе-теңдік константасы қалай жылжиды? Жұмысқа қажетті заттар: Аспаптар мен ыдыстар. тығынмен тығындалған колбалар 200 см3 - 4 дана; бөлгіш сүзгіш 130-150 см3; араластыруға арналған аппарат («шайқағыш»); бөлінетін қабаттарды бөлуге арналған колбалар 150 см3 - 2 дана; Nа2S2O3 (органикалық қабат) титрлеуге арналған бюретка 0,05 моль/дм3; Nа2S2O3 (сумен қабат) титрлеуге арналған бюретка 0,01 моль/дм3; түбі тегіс колбалар - 2 дана; 25 см3 және 2 см3 пипеткалар; 100 см3цилиндр. Реактивтер: 0,01 н. KI ерітіндісі немесе 0,05 н. KBr ерітіндісі, 0,05 н. Nа2S2O3 (натрий тиосульфаты); 0,001 моль/дм3 Na2S2O3 ерітіндісі; 1% крахмал ерітіндісі; 0,05 моль/дм3 I2 ерітіндісі органикалық еріткіште (оқытушының нұсқауымен); органикалық еріткіш. Жұмыстың орындалу тәртібі Алдын-ала йодтың су мен органикалық еріткіш арасындағы таралу коэффициентін табады (8 жұмысты қара). Сосын тәжірибені 8 жұмыста көрсетілген әдістемеге сәйкес жүргізеді, бірақ дистилденген судың орнына 0,01 н. KI немесе 0,05 н. KBr ерітіндісін қолданады. Төмендегі реакцияның тепе-теңдігін зерттеген кезде
органикалық және сулы қабаттардың тепе-теңдік концентрацияларын анықтаған кезде үлгіні органикалық қабаттан 0,05 н. Na2S2O3 ерітіндісімен, ал сулы қабаттан 0,001 н. Na2S2O3 ерітіндісімен титрлейді. Егер келесі реакцияның тепе-теңдігін зерттесе
онда қабаттарды 0,1 н. Na2S2O3 ерітіндісімен органикалық қабаттың үлгісін және 0,01 н. Na2S2O3 ерітіндісімен сулы қабаттың үлгісін титрлейді. Сулы қабатты натрий гипосульфиті ерітіндісімен титрлеген кезде еріген барлық йодты анықтайды, онда йод бос күйінде I2, сонымен бірге комплексті ион (I3)¯ немесе (BrI2)¯ түрінде болады. I2 ерітіндідегі бос йодтың және қосарланған сусыз қабаттағы концентрациясының таралу коэффициентін келесі қатынаспен анықтайды:
мұндағы К – су мен органикалық еріткіш арасындағы йодтың таралу коэффициенті.
Бос [I¯] немесе [Br¯] концентрациясын қатынастан табады:
немесе
Т1 және Т2 температуралар кезінде тәжірибе өткізіп, сәйкесінше Т2 кезіндегі және Т1 кезіндегі есептейді. Ол үшін Вант-Гоффтың изобара теңдеуін қолданады:
Осыдан ΔН табады, яғни реакцияның жылу эффектісін. Тепе-теңдік константасы мен реакцияның жылу эффектісін біліе отырып, ΔS есептеуге болады. Есептеу жүргізу формасы Тәжірибе нәтижелерін кестеге толтырады:
2. Реакцияның тепе-теңдік константасын есептеу. 3. Йодтың органикалық еріткіш пен калий йодидінің арасында таралу реакциясының энтропиясы мен жылу эффектісі мәнін есептеу. Зертханалық жұмыс 10 Тақырыбы: Екі араласпайтын сұйық фазалар арасында карбон қышқылының таралуы. Карбон қышқылының ассоциациялану константасын анықтау. Жұмысқа қажетті заттар: Концентрациясын оқытушы беретін сірке қышқылының ерітінділері – 6-ау; органикалық еріткіш (гептан, бензол) – оқытушы ұсынуы бойынша; 0,02н. NaOH ерітіндісі; этил спирті; фенолфталеин; шайқауға арналған аппарат, термостат, өлшегіш колбалар, 5, 10 мл градуирленген пипеткалар. Тәжірибенің жүргізілу реті Сулы қабат пен органикалық заттардың (мұндай еріткіштерге гептан, бензол және басқа да еріткіштер бола алады) қабатының арасында тепе-теңдікте болатын карбон қышқылының таралу коэффициентін анықтау үшін карбон қышқылының екі фазадағы да концентрациясын білуіміз қажет. Осы мақсатта бірнеше қышқылдың сулы ерітіндісін (5-6) дайындайды, олардың концентрациялары алдын-ала белгілі болады және ол 0,1 ден 3,0 М интервал арасында болуы қажет. Осындай ерітінділердің шамалы мөлшерін (10 - 15 см3) осындай мөлшердегі 10–15 см3 органикалық еріткішпен араластырылады. Дұрыс нәтижелер алу үшін басты шарт - фазалар арасындағы шын тепе-теңдікті орнату. Сондықтан сұйықтың екі қабатынан тұратын жүйе мұқият араластырылуы қажет. Араластыруды моторға резеңке қосқышпен қосылған, ішіне шыны араластырғыш салынған пробиркаларда жүргізуге болады. Екі жағдайда да жылдамдықты бір фазаның екіншідегі эмульсиясы түзілетіндей етіп таңдайды. Тепе-теңдік орнау үшін 15—30 мин. жеткілікті. Араластырудан кейін ампулаларды немесе тығынмен жабылған пробиркаларды пайда болған эмульсия толықтай қабатқа айрылғанша термостатта ұстайды. Толықтай бөлінген қабат мөлдір болу керек. Оған 30 минуттай уақыт жеткілікті. Органикалық фазалар үлгісін шприц немесе арнайы пипеткамен алады. Тығынмен тығындалған шағын түбі тегіс колбаға 20 - 30 см3 дистилденген су құяды да, аналитикалық таразыда өлшейді. Соған органикалық еріткіштегі қышқыл ерітіндісінің үлгісін құяды да колбаны тағы өлшейді. Араластырғаннан кейін колбаға 5 - 6 тамшы фенолфталеин тамызып, 0,02 н. сілті ерітіндісімен титрлейді. Үлгі көлемін органикалық еріткіш тығыздығы бойынша есептейді. Титрлеу жағдайын жақсарту үшін титрленетін сұйыққа мөлдір ерітінді түзілгенше гомогенизатор (қандай-да бір спирт) қосу қажет. Тирлеу нәтижелерін кестеге толтырады, онда келесі мәліметтер көрсетіледі: анализ үшін алынған үлгі массалары, титрлеуге жұмсалған сілті ерітіндісінің көлемдері, органикалық және сулы фазалардағы қышқылдың концентрациялары (М) және таралу коэффициенті жазылады. Алынған мәндер бойынша миллиметр қағазға α ден св тәуелділік графигі тұрғызылады. α-ны сВ = 0 бойынша экстраполяциялап екі фаза арасында мономердің таралу константасының Км мәнін алсақ, ал түзудің тангенс бұрышы tgβ карбон қышқылының диеризациялану реакциясының тепе-теңдік константалары КД мәнін береді. Км және КД константаларының температуралық тәуелділігі арқылы реакциялардың жылу коэффициенттері алынып, 1 моль мономердің сулы фазадан органикалыққа өту энтропиясы мен мономерлерден димерлер түзілуі есептеледі. Кесте 6.2 Бірқатар органикалық еріткіштердің тығыздығы
жүктеу/скачать 415,87 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||