GRUPA NR: ZESPÓŁ: |
ĆWICZENIE NR:
.
|
DATA WYKONANIA ĆWICZENIA:
|
ZESPÓŁ: |
|
OCENA:
|
1. WSTĘP TEORETYCZNY:
2. CEL ĆWICZENIA:
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie stałej równowagi reakcji jodu z aromatami metodę spektrofotometryczną
poprzez pomiar absorbancji w nadfiolecie (310nm, 320 nm) roztworów o różnych stężeniach początkowych jodu i aromatu. Korzystając z zależności funkcyjnej:
można wykreślić punkty na wykresie f=f(1/[Ar]0) i znaleźć współczynnik kierunkowy oraz punkt przecięcia z osią Y.
3. ZADANE PARAMETRY:
obliczenia prowadzone były dla absorbancji przy długości fali 310 nm i 320nm
stężenie roztworu jodu w heksanie 
stężenie ksylenu w heksanie 
kuweta o szerokości 1cm=0,1dm
4. SPOSÓB WYKONANIA ĆWICZENIA:
W 10 małych kolbkach przygotowujemy mieszaniny roztworu jodu w heksanie i aromatu o zadanych proporcjach składników. Objętość każdej próbki wynosi od 3 do 4 ml.
Następnie wykonujemy pomiary absorbancji przy użyciu spektrofotometru dla każdej z próbek. Wcześniej (jako 2 pierwsze pomiary) odczytujemy absorbancję czystego roztworu jodu i ksylenu.
WYNIKI POMIARÓW:
Wyliczamy molową absorbancję dla czystego jodu aI oraz aromatu aar z równania Lamberta-Beera:
λ=310[nm]
AI= 1.8151E-2 AAr= 0.19616
AI= aIb[I2] aI = AI/b[I2] aI = 4,53775[m2/mol]
AAr = aArb[Ar] aAr=AAr/b[Ar] aAr=0,009808[m2/mol]
λ=320[nm]
AI= 3.7889E-3 AAr= 0.12813
AI= aIb [I2] aI = AI/b[I2] aI =0,947225 [m2/mol]
AAr = aArb[Ar] aAr=AAr/b[Ar] aAr=0,0064065 [m2/mol]
Lp. |
Stosunek jodu do aromatu |
obj. jodu [ml] |
obj. aro-matu [ml] |
Stężenie jodu [mol/m3] [I2]0 |
Stężenie aromatu [Ar]0 [mol/m3] |
Absor- bancja dla 310[nm] |
Absor- bancja dla 320[nm] |
1/[Ar]0 [m3/mol] |
f dla 310 [nm]
|
f dla 320 [nm]
|
1. |
1:0,7 |
2,99 |
0,21 |
3,74*10-7 |
0,13*10-3 |
0.23802 |
0,19611 |
7692,3 |
1,5713*10-8 |
1,90709*10-8 |
2. |
1:0,2 |
2,67 |
0,53 |
3,34 *10-7 |
0,33*10-3 |
0.53791 |
0,34547 |
3030,3 |
6,41371*10-9 |
9,9864*10-9 |
3. |
1:0,45 |
2,21 |
0,99 |
2,76*10-7 |
0,62*10-3 |
0.61755 |
0,44109 |
1612,9 |
4,46927*10-9 |
6,25723*10-9 |
4. |
1:1,5 |
1,28 |
1,92 |
1,60*10-7 |
1,20*10-3 |
0.51917 |
0,41800 |
833,3 |
3,08184*10-9 |
3,82775*10-9 |
5. |
1:1,8 |
1,14 |
2,06 |
1,43*10-7 |
1,29*10-3 |
0.45725 |
0,38404 |
775,2 |
3,12739*10-9 |
3,72357*10-9 |
7. |
1:3,5 |
0,71 |
2,49 |
8,88*10-8 |
1,56*10-3 |
0.77737 |
0,40999 |
641,0 |
1,14231*10-9 |
2,16591*10-9 |
8. |
1:6,5 |
0,43 |
2,77 |
5,38*10-8 |
1,73*10-3 |
0.32446 |
0,24927 |
578,0 |
1,65814*10-9 |
2,1583*10-9 |
9. |
1:8,0 |
0,36 |
2,84 |
4,50*10-8 |
1,78*10-3 |
0.29185 |
0,21742 |
561,8 |
1,54189*10-9 |
2,06973*10-9 |
10 |
1:10,0 |
0,29 |
2,91 |
3,63*10-8 |
1,81*10-3 |
0.26637 |
0,19459 |
552,5 |
1,36277*10-9 |
1,86546*10-9 |
λ=310[nm]
λ=
320 [nm]:
DYSKUSJA WYNIKÓW:
Roztwór jodu w heksanie wykazuje maksimum absorpcji w zakresie światła widzialnego, ponieważ związek ten jest barwny na skutek odbicia nie pochłoniętego obszaru widma. Na wykresie nie obserwujemy natomiast maksimum absorbcji dla aromatu, które znajduje się w dalekim nadfiolecie.
Cząsteczka jodu tworzy kompleks z aromatem - dawcą elektronu. Pod wpływem kwantu promieniowania elektromagnetycznego wzbudzony elektron przechodzi na nie obsadzony orbital jodu, który jest akceptorem. Charakterystyczna cechą jest pojawienie się nowego zabarwienia roztworu czerwonego lub brązowego , które nie wystąpiło w widmach oddzielnych składników . Powstały kompleks wykazuje maksimum absorpcji w paśmie bliskiego nadfioletu. Zarówno jod jak i aromat przy tej długości fali wykazuje znikomą absorpcję.
Wartości stałych równowagi wskazują na to, że reakcja kompleksowania jodu z pierścieniem aromatycznym ksylenu prowadzi w dużym stopniu do utworzenia produktu (kompleksu). Pasmo absorpcyjne przy 310 i 320 nm jest na tyle wyraźne, że możliwe jest zmierzenie absorbancji i wykorzystanie jej do przybliżonego wyliczenia stałej równowagi.
WNIOSKI KOŃCOWE:
Niedokładność naszego pomiaru mogła wyniknąć z zanieczyszczenia roztworu aromatu na co wskazuje obecny na wykresie pik. Ponadto błędy w wykonaniu doświadczenia mogły powstać w wyniku niedokładnego sporządzenia roztworów wyjściowych, niedokładnego sporządzenia roztworów do badania absorbancji, jak również z niedostatecznego osuszenia kuwetki lub wypłukania jej acetonem.
1
Wyszukiwarka