Nr grupy 23 Nr zespołu 8	Nr ćwiczenia 8	Data wykonania ćwiczenia : 07-03-2000
Kmieć Radosław Trelińska Agnieszka Orzeł Krystyna Prokurat Michał	KRIOSKOPIA	Ocena :

WPROWADZENIE

Jedną z ważniejszych własności roztworów są własności koligatywne, czyli własności, które zależą od liczby cząstek substancji rozpuszczonej w rozpuszczalniku.

Do własności tych zaliczamy :

a) obniżenie prężności pary roztworu;

b) obniżenie temperatury krzepnięcia roztworu ;

c) podwyższenie temperatury wrzenia roztworu ;

d) ciśnienie osmotyczne roztworów ;

W ćwiczeniu wykorzystuje się obniżenie temperatury krzepnięcia roztworu kwasu fenylooctowego w benzenie w stosunku do czystego benzenu, w celu wyznaczenia stałej dimeryzacji kwasu fenylooctowego w benzenie.

Stała równowagi tej reakcji wynosi :

K=

gdzie :

m_d - stężenie molarne dimeru

m_m - stężenie molarne monomeru

Oznaczając:

m - stężenie molarne roztworu otrzymane w wyniku pomiaru

m₀ - wyjściowe stężenie molarne kwasu fenylooctowego w benzenie

Otrzymujemy, że:

m = m_d + m_m

m₀ = 2m_d + m_m

Po wyliczeniu i wstawieniu do równania na stałą równowagi otrzymujemy:

Obniżenie temperatury krzepnięcia jest proporcjonalne do stężenia molarnego rozpuszczonej substancji:

Δ T_k = K_k m

gdzie: K_k - stała krioskopowa

CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie stałej dimeryzacji kwasu fenylooctowego w benzenie.

PARAMETRY POMIAROWE

Temperatura: 20*C

Ciśnienie: 753 [mmHg]

Roztwory: undekan w benzenie

• 0,05 mol/kg

• 0,10 mol/kg

• 0,20 mol/kg

SPOSÓB WYKONANIA

Do oznaczenia obniżenia temperatury krzepnięcia roztworu undekanu w benzenie o różnych stężeniach molarnych służy krioskop połączony z głowicą pomiarową i rejestratorem.

1. Prawidłowo ustawiony aparat

2. Na głowicę pomiarową nakładamy naczyńko pomiarowe zawierające 0,15 cm³ czystego benzenu

3. Głowicę umieszczamy w lewym otworze krioskopu

4. Ustawiamy stopień tłumienia na 64

5. Obserwujemy wychylenie zaznaczone przez pisak na rejestratorze

6. Gdy próbka odpowiednio się przechłodzi włączamy wibrator (zamrażanie roztworu)

7. Stopniowo zmieniamy stopień tłumienia na 2

8. Wyciągamy i rozmrażamy próbkę

Czynności powtarzamy dla każdego przygotowanego roztworu.

Iloczyn wychylenia pisaka i stopnia tłumienia to zmiana temperatury krzepnięcia.

WYNIKI POMIARÓW

Roztwór wzorcowy: 0,2 mol/kg undekanu w benzenie

Nr	Stężenie roztworu [mol/kg]	Stopień tłumienia	Wychylenie pisaka [mm]	Iloczyn wychylenia i st. tł. [deg]
1	0,05	4	316	1,264
2	0,10	8	784	6,296
3 WZORZEC	0,20	8	808	6,464
4	0,05	16	145	2,320

KWAS FENYLOOCTOWY - STAŁA DIMERYZACJI

Masa cząsteczkowa kwasu: 136,14 g/mol

Gęstość rozpuszczalnika: 0,8672 g/cm³

Odważka kwasu: 31 g

Stężenie molarne :

OBLICZENIE UŁAMKA MOLOWEGO DIMERU I MONOMERU

272,288 x + 136,144 (1 - x) = 156,75

272,288 x +136,144 - 136,144 x = 156,76

136,144 x = 20,60

x_mon = 0,15

x_dim = 1 - x_mon = 0,85

m_rozp = x_mon ⋅ C_M = 0,15 ⋅ 0,0583 = 0,0087 [kg]

m_dim = x_dim ⋅ C_M = 0,85 ⋅ 0,0583 = 0,0358 [kg]

WNIOSKI

Zaobserwowano, że wraz ze wzrostem stężenia roztworu wychylenie pisaka w prawą stronę (obrazuje proces krzepnięcia) wzrasta, maleje natomiast stopień tłumienia.

Podsumowując: wraz ze wzrostem stężenia obniża się temperatura krzepnięcia roztwotru.

---