Grupa: 23 Zespół: 8	Ćwiczenie: 11	Data: 10.4.2000.
1.Kmieć Radosław 2.Trelińska Agnieszka 3.Orzeł Krystyna 4.Prokurat Michał	Współczynnik podziału Nersta	Ocena:

1. WSTĘP

Równanie

lub

możemy uważać za wyraz matematycznego sformułowania prawa podziału Nersta. Prawo to można również wyprowadzić na drodze prostych rozważań termodynamicznych, opierając się na twierdzeniu ,że w stanie równowagi potencjały chemiczne substancji rozpuszczonej, w dwóch cieczach praktycznie nie mieszających się ze sobą , muszą być sobie równe. Wyrażając potencjały te w poszczególnych fazach za pomocą aktywności (a) otrzymamy:

oraz

gdzie:

- standardowy potencjał chemiczny,

-potencjał chemiczny substancji rozpuszczonej.

Po porównaniu równań (2) i (3) otrzymamy:

stąd

Biorąc pod uwagę, że w stałej temperaturze = const. możemy opisać, że = const. W przypadku gdy rozważane roztwory są rozcieńczone, aktywność (a) możemy zastąpić stężeniem (c), wówczas = const.

Ponieważ stosunek ten jest jednocześnie równy stosunkowi roztworów nasyconych substancji rozpuszczonej w poszczególnych rozpuszczalnikach , stąd możemy napisać również , że:

=const.

Prawo podziału Nersta jest słuszne nie tylko w odniesieniu do gazów, lecz również w odniesieniu do rozpuszczonych cieczy i ciał stałych.

Jeżeli w rozpuszczalnikach rozpuszczamy równocześnie kilka różnych substancji, wówczas prawo podziału Nersta stosuje się do każdej z nich, niezależnie od obecności innych.

2.CEL ĆWICZENIA.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika podziału kwasu benzoesowego między warstwę wodną, a ksylenową .

3.METODA POMIARU.

Dokonujemy odważenia trzech naważek kwasu benzoesowego. Wsypujemy je do kolbek Erlenmayera i do każdej wlewamy 25 cm³ ksylenu. Po rozpuszczeniu do każdej kolbki wlewamy 35 cm wody. Wytrząsamy około 20 minut. Z każdej fazy ksylenowej pobieramy 2 cm³ roztworu, dodajemy 25 cm³ wody, odparowujemy ksylen w czaszy i miareczkujemy na gorąco NaOH wobec fenoloftaleiny. Identycznie postępujemy z fazą wodną z tą różnicą, że pobieramy 5 cm³ roztworu wodnego i miareczkujemy na gorąco.

4.STOSOWANE WZORY.

Jeżeli układ izotermiczno-izobaryczny złożony jest z dwóch nie mieszających się cieczy 1 i 2 to jest on układem dwufazowym, w którym fazę pierwszą stanowi roztwór składnika 2 w 1, a faza druga jest nasyconym roztworem składnika 1 w 2. Jeżeli do jednej z faz wprowadzimy składnik trzeci, to rozpocznie się proces przenoszenia tego składnika przez granicę faz, aż do ustalenia się równowagi termodynamicznej. Stan równowagi zostanie osiągnięty, gdy potencjały chemiczne składnika trzeciego w obu fazach będą jednakowe:

, - aktywności składnika trzeciego w fazach I i II.

Dla realnych stężeń określa się tzw. współczynnik podziału Nersta wyrażony za pomocą stężeń:

5. WYNIKI POMIARÓW .

Lp.	C1	C2	C2/C1	C1(1-a)	C2/ C1(1-a)
1	0.005	0.0275	5.5	0.00446	6.1583
2	0.008	0.055	6.875	0.00714	7.6979
3	0.013	0.115	8.849	0.01161	9.9049

C_1-stężenie kwasu benzoesowego w warstwie wodnej.

C₂-stężenie kwasu benzoesowego w warstwie ksylenowej.

A) faza wodna

K=6,04*10^-5

a-stopień dysocjacj

i

B) faza organiczna

2AH=AH₂

Z tego wynika:

6. WNIOSK

W wyniku doświadczenia otrzymaliśmy K_Nr=0,257.Świadczy to o tym że kwas benzoesowy rozpuszcza się lepiej w warstwie ksylenowej niż w wodnej.Błąd w przeprowadzonym ćwiczeniu może być spowodowany złym odczytem z biurety , czyli błędem paralaksy oraz nie dokładnym przygotowaniem naważek kwasu benzoesowego.

Poza tym błąd wynika z trudności uchwycenia końcowego punktu miareczkowania.

---