| Technologia Chemiczna | 03.11.2010r. | |
|---|---|---|
| Grupa 4, zespół 1 | Ćwiczenie 7 | mgr inż. Marcin Biegun |
Temat:
Zależność stałej równowagi reakcji od temperatury
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest przebadanie zależności stałej równowagi reakcji rozpuszczania soli:
CaCO3 ↔ Caaq+2 + CO3aq-2
Pomiary:
Pomiar przewodnictwa właściwego dla wody destylowanej:
Temperatura T[°C] |
Przewodnictwo właściwe wody κW[μS/cm] |
|---|---|
| 25 | 15,40 |
| 35 | 22,62 |
| 45 | 30,37 |
| 55 | 40,26 |
| 65 | 49,45 |
| 75 | 58,17 |
Pomiary przewodnictwa właściwego dla węglanu wapnia:
Temperatura T[°C] |
Przewodnictwo właściwe soli Κs[μS/cm] |
|---|---|
| 25 | 51,61 |
| 35 | 51,91 |
| 45 | 53,82 |
| 55 | 56,06 |
| 65 | 58,47 |
| 75 | 61,23 |
Obliczenia:
Zmiana jednostki ze skali Celsjusza [°C] na Kelwiny[K]:
TK = TC + 273
Temperatura T[°C] |
Temperatura T[K] |
|---|---|
| 25 | 298 |
| 35 | 308 |
| 45 | 318 |
| 55 | 328 |
| 65 | 338 |
| 75 | 348 |
Przewodnictwo właściwe κr badanego roztworu w różnych temperaturach obliczamy odejmując od przewodnictwa właściwego soli przewodnictwo właściwe wody:
κr = κS – κW
Temperatura T[K] |
Przewodnictwo właściwe κS [μS/cm] |
Przewodnictwo właściwe κW [μS/cm] |
Przewodnictwo właściwe κR [μS/cm] |
|---|---|---|---|
| 298 | 51, 61 | 15,40 | 36,21 |
| 308 | 51,91 | 22,62 | 29,29 |
| 318 | 53,82 | 30,37 | 23,45 |
| 328 | 56,06 | 40,26 | 15,80 |
| 338 | 58,47 | 49,45 | 9,02 |
| 348 | 61,23 | 58,17 | 3,06 |
Stężenie jonów w roztworze obliczamy z pomiarów przewodnictwa właściwego κr opierając się na równaniach:
C = C+ = C-
C- stężenie roztworu
C+- stężenie kationu
C-- stężenie anionu
κr- przewodnictwo właściwe soli
F- stała Faradaya (F= 9,64853*104 C/mol)
ν+- ruchliwość kationu Ca2+ (ν+= 5,3*10-8 m2/S*V)
ν-- ruchliwość anionu CO32- (ν-= 7,2*10-8 m2/S*V)
α- współczynnik stechiometryczny w równaniu reakcji (α= 1)
Temperatura T[K] |
Przewodnictwo właściwe κR [μS/cm] |
Stężenie roztworu C[*10-7 mol/dm3] |
|---|---|---|
| 298 | 36,21 | 1501,16 |
| 308 | 29,29 | 1214,28 |
| 318 | 23,45 | 972,17 |
| 328 | 15,80 | 655,02 |
| 338 | 9,02 | 373,94 |
| 348 | 3,06 | 126,86 |
Bilans jednostek:
Przykładowe obliczenia:
T= 299K
C= ie
Iloczyn rozpuszczalności soli obliczamy IR w poszczególnych temperaturach obliczamy na podstawie równania:
IR = C+* C- = C2
Temperatura T[K] |
Stężenie roztworu C[*10-7 mol/dm3] |
Iloczyn rozpuszczalności IR= [(*10-7 mol/dm3)2] |
|---|---|---|
| 298 | 1501,16 | 2253481,346 |
| 308 | 1214,28 | 1474475,918 |
| 318 | 972,17 | 945114,509 |
| 328 | 655,02 | 429051,201 |
| 338 | 373,94 | 139831,124 |
| 348 | 126,86 | 16093,460 |