Technologia Chemiczna		28.11.2007
Grupa 5, zespół 3	Ćw. 7	Dr inż. Izabela Stępniak

Temat: Zależność stałej równowagi reakcji od temperatury.

Cel ćwiczenia: Przebadanie stałej równowagi reakcji rozpuszczania soli BaCO₃.

1.Pomiary dla wody destylowanej

Lp.	Temperatura [ºC]	Temperatura [K]	Przewodnictwo właściwe[μS/cm]
1.	26,0	299,0	34
2.	36,1	309,1	39,4
3.	46,1	319,1	48,3
4.	56,0	329,0	64,7
5.	65,1	338,1	82,6
6.	74,9	347,9	104,5

2.Pomiary dla soli BaCO₃

Lp.	Temperatura [ºC]	Temperatura [K]	Przewodnictwo właściwe[μS/cm]
1.	26	299,0	155,7
2.	36,1	309,1	154,8
3.	46,1	319,1	155.4
4.	56,1	329,1	171.2
5.	65,1	338,1	198,0
6.	74,9	347,9	228,0

3.Obliczanie przewodnictwa właściwego K_r badanego roztworu w różnych temperaturach odejmując od przewodnictwa soli K przewodnictwo wody destylowanej K_w.

K_r=K-K_w

Lp.	Temperatura[ºC]	K[μS/cm]	Kw[μS/cm]	Kr[μS/cm]
1.	26	155,7	34	121,7
2.	36,1	154,8	39,4	115,4
3.	46,1	155.4	48,3	107,1
4.	56,1	171.2	64,7	106,5
5.	65,1	198,0	82,6	115,4
6.	74,9	228,0	104,5	123,5

4.Obliczenie stężenia jonów na podstawie równania oraz obliczenie I_r.

C₊=C_-=C

K=F(V₊+V_-)· α · z · C

Gdzie:

C₊ - stężenie kationu

C_- - stężenie anionu

C - stężenie

F- stała Faraday'a (9,648533 · 10⁴ C · mol^-1)

V₊ - ruchliwość kationu Ba²⁺( 5,7 · 10^-8 m²s^-1V^-1)

V_- - ruchliwość anionu, CO₃^2-( 7,2 · 10^-8 m²s^-1V^-1)

α - współczynnik stechiometryczny w równaniu reakcji

z - wartościowość anionu

Przykładowe obliczenia dla temperatury 26[şC]

C=

I_r=C₊·C_-=C²

Lp.	Temperatura [şC]	C [mol/m^3]*10^-4	Ir (mol/m^3)^2
1.	26	6,2547 · 10^-5	3,9121 · 10^-9
2.	36,1	6,2185 · 10^-5	3,8669 · 10^-9
3.	46,1	6,2426 · 10^-5	3,8970 · 10^-9
4.	56,1	6,8774 · 10^-5	4,7298 · 10^-9
5.	65,1	7,9539 · 10^-5	6,3264 · 10^-9
6.	74,9	9,1591 · 10^-5	8,3889 · 10^-9

4. Wyznaczanie ciepła standardowego na podstawie wzoru:

y = ax + b

y = log K

x =

b = const

Wartość współczynnika a i b wyliczyłem za pomocą programu EXCEL i funkcji regresji liniowej.

y = -352,58x + 3,3355

a = -352,58

b = 3,3355

5. Wykresy

Wykres zależności log I_r = f(T^-1)

Lp.	Ir (mol/m^3)^2	Log Ir	T[ºC]	T[K]	1/T[K]
1.	3,9121 · 10^-9	-8,4075	26,0	299,0	0,003344
2.	3,8669 · 10^-9	-8,4126	36,1	309,1	0,003235
3.	3,8970 · 10^-9	-8,4092	46,1	319,1	0,003133
4.	4,7298 · 10^-9	-8,3251	56,0	329,0	0,003039
5.	6,3264 · 10^-9	-8,1988	65,1	338,1	0,002957
6.	8,3889 · 10^-9	-8,0763	74,9	347,9	0,002874

Wykres pomocniczy zależności log K = f(T^-1) regresja liniowa.

Lp.	K	Log K	T[K]	1/T[k]
1.	155,7	2,1923	299,0	0,003344
2.	154,8	2,1897	309,1	0,003235
3.	155.4	2,1914	319,1	0,003133
4.	171.2	2,2335	329,0	0,003039
5.	198,0	2,2966	338,1	0,002957
6.	228,0	2,3579	347,9	0,002874

WNIOSKI:

W stanie równowagi chemicznej stosunek iloczynu stężeń molowych produktów do iloczynu stężeń molowych substratów substratów danej temperaturze, dla danej reakcji jest wielkością stała.

Stała równowagi reakcji chemicznej nie zależy od stężeń lub ciśnień, ale zmienia się wraz z temperaturą. Ze wzrostem temperatury maleje wartość K dla reakcji egzotermicznych, egzotermicznych rośnie dla reakcji endotermicznych.

---