Ćw 3 teoria bv doc


Cel wykonania ćwiczenia :

Celem wykonania ćwiczenia jest wyznaczenie entropii mieszania w ogniwie stężeniowym zbudowanym z roztworów żelazo- i żelzicyjanków potasu .

Opis wykonania ćwiczenia :

Zbudowano siedem ogniw stężeniowych z roztworów żelazo- i żelazicyjanku potasu(Tabela 1 ) . Przy użyciu woltomierz cyfrowego śledzono zmiany SEM poszczególnych ogniw ( pięć pomiarów dla każdego)

w odstępach czasu 2 minutowych ( z dokładnością do 0.1 -0.2 mV )

Tabela 1 .

Lp.

Zlewka 1

Zlewka 2

żelazocyjanek potasu [ cm3]

żelazicyjanek potasu [ cm3]

żelazocyjanek potasu [ cm3]

żelazicyjanek potasu [ cm3]

1

20,0

0,2

0,2

20,0

2

20,0

1,0

1,0

20,0

3

20,0

2,0

2,0

20,0

4

16,0

4,0

4,0

16,0

5

14,0

6,0

6,0

14,0

6

12,0

8,0

8,0

12,0

7

10,0

10,0

10,0

10,0

Temperatura pomiarów :293 K

Masa naważek :

żelazicyjanku potasu 6,5523 g M = 329,26 [g/mol] C = 0,0995 [mol/dm3]

żelazocyjanku potasu 8,4532 g M= 422,41 [g/mol] C = 0,1 [mol/dm3]

Tabela 2

SEM [ V ]

nr roztworu

Wartość średnia

1

-0,227

-0,2268

-0,2265

-0,2264

-0,2264

-0,2266

2

-0,142

-0,1421

-0,1427

-0,1437

-0,144

-0,1429

3

-0,0982

-0,1021

-0,1047

-0,1059

-0,1065

-0,1034

4

-0,0693

-0,0694

-0,0693

-0,0694

-0,0693

-0,0693

5

-0,0436

-0,0434

-0,0433

-0,0432

-0,043

-0,0433

6

-0,0218

-0,021

-0,0208

-0,0207

-0,0207

-0,021

7

-0,0077

-0,0085

-0,00815

-0,0077

-0,0077

-0,0079

VII Obliczenia :

W ogniwie z zadania przebiega następująca reakcja :

0x01 graphic

zgodnie z reakcją SEM tego ogniwa wyraża się wzorem :

0x01 graphic
, gdzie x1 to ułamek molowy K4[Fe(CN)6] w roztworze 1 , 0x01 graphic

Tabela 2

Nr

roztworu

Ilość moli K4[Fe(CN)6]

w roztworze 1 (n1)

Ilość moli K3[Fe(CN)6]

w roztworze 1(n2)

Ułamek molowy

K4[Fe(CN)6]

w roztworze 1 (x1)

1

0,002

1,99e-5

0,99

2

0,002

9,95e-5

0,95

3

0,002

1,99e-4

0,91

4

0,0016

3,98e-4

0,80

5

0,0014

5,97e-4

0,70

6

0,0012

7,64e-4

0,61

7

0,001

9,95e-4

0,50

x2 = 1- x1

Dla danego ogniwa x1 SEM ogniwa jest miarą przeniesienia 1 mola jonów [Fe(CN)6]4- z roztworu 1 do roztworu 2 oraz 1 mola jonów [Fe(CN)6]3- z roztworu 2 do roztworu 1

Dokonując pomiaru SEM w funkcji stopnia zmieszania n* równego w warunkach zadania x2 od n*= 0,5 i przyjmując entalpię mieszania jonów za równą zero otrzymujemy wyrażenie na entropię mieszania :

0x01 graphic
(*)

Eexp =f(n*) - wykres 1

Eexp - SEM ogniwa

Tabela 3

Wartości całki (*)

n*=x2

Edośw [V]

(SM/F)T [ Jmol-1K-1]

0,5

-0,0079

0

0,4

-0,021

-0,002

0,3

-0,0433

-0,005

0,2

-0,0693

-0,010

0,1

-0,1034

-0,018

0,05

-0,144

-0,023

0,01

-0,2264

-0,030

Wartość całek obliczono w następujący sposób :

Eexp = f(n*) wyrażona jest równaniem Eexp= 0,0556ln(n*) + 0,027

0x01 graphic

Całkując przez części całkę pierwszą otrzymujemy :0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

druga całka :0x01 graphic
0x01 graphic

całka z Eexp jest sumą obydwu powyższych i wynosi dla poszczególnych przedziałów :

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

(SM/F)Tekstrapolowane= - 0,0327 [Jmol-1K-1] │(SM/F)T│= 0,0327 [Jmol-1K-1]

SM= 10,76 [JK-1] T - temperatura = 293,15 K , F - stała Faradaya

VIII Wnioski i uwagi :

Wykres zależności (SM/F)T=f(n*) znajduje się w II ćwiartce układu współrzędnych ponieważ wartość SEM do obliczeń wzięto ze znakiem (-) .Ponieważ jednak wartość całki z Eexp jest równa polu pod krzywą a te wyraża się liczbą nieujemną w końcowym wyniku zamieniłem znak na (+) Jak widać na podstawie uzyskanych wyników wartość entropii mieszania maleje wraz ze wzrostem stopnia zmieszania co związane jest z e wzrostem uporządkowania układu .

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Ćw 3 teoria doc
Nierganiczna cw teoria, semestr 1, Chemia, Nieorganiczna teoria
Nierganiczna cw teoria, semestr 1, Chemia, Nieorganiczna teoria
Cw' teoria
teoria cw 1, teoria, Liczba Reynoldsa - jedna z liczb podobieństwa stosowanych w reologii
ĆW.teoria schemtów III
ELE III cw 5 teoria wybrane
Nierganiczna cw teoria, semestr 1, Chemia, Nieorganiczna teoria
Nierganiczna cw teoria, semestr 1, Chemia, Nieorganiczna teoria
Nierganiczna cw teoria, semestr 1, Chemia, Nieorganiczna teoria
Cw teoria koszty konk dosk mon Nieznany
Nierganiczna cw teoria, semestr 1, Chemia, Nieorganiczna teoria
Ćw teoria
Nierganiczna cw teoria, semestr 1, Chemia, Nieorganiczna teoria
Nierganiczna cw teoria, semestr 1, Chemia, Nieorganiczna teoria
Nierganiczna cw teoria, semestr 1, Chemia, Nieorganiczna teoria
Nierganiczna cw teoria, semestr 1, Chemia, Nieorganiczna teoria
ELE III cw 5 teoria wybrane B
cw 5 teoria

więcej podobnych podstron