Wykonywane czynności:

W kolbach przygotowuje 10 mieszanin wody i substancji organicznej, w moim przypadku ksylenu w proporcjach podanych przez prowadzącego. Następnie miareczkuje układy dwufazowe acetonem do zaniku zmętnienia.

Obliczenia:

1. Wyznaczam gęstości składników na podstawie wykresów.

Temperatura pomiaru wynosiła 297 K, zatem gęstości wynoszą odpowiednio:

Woda: d=0,9974 g/cm³

Ksylen: d=0,8754 g/cm³

Aceton: d=0,7852 g/cm³

1. Korzystając z wyznaczonych gęstości obliczam masy poszczególnych składników, a wyniki zamieszczam w tabeli.

2. Obliczam ułamki molowe składników w mieszaninach jednofazowych. Wyniki umieszczam w tabeli.

Przykładowe obliczenia:

$$x_{\text{wody\ }} = \frac{n_{\text{wody}}}{n_{\text{wody}} + n_{\text{ksylenu}} + n_{\text{acetonu}}} = \frac{0,526406}{0,526406 + 0,004129 + 0,171932} = 0,7497 = 74,97\%$$

$$x_{\text{ksylenu\ }} = \frac{n_{\text{ksylenu}}}{n_{\text{wody}} + n_{\text{ksylenu}} + n_{\text{acetonu}}} = \frac{0,004129}{0,526406 + 0,004129 + 0,171932} = 0,00587 = 0,6\%$$

$$x_{\text{acetonu\ }} = \frac{n_{\text{acetonu}}}{n_{\text{wody}} + n_{\text{ksylenu}} + n_{\text{acetonu}}} = \frac{0,171932}{0,526406 + 0,004129 + 0,171932} = 0,2447 = 24,4\%$$

1. Na podstawie obliczonych ułamków molowych sporządzam wykres izotermy mieszania trzech cieczy w trójkącie równobocznym.

WNIOSKI:

Celem ćwiczenia było wyznaczenie izotermy mieszania dla układu trzech cieczy, czyli sporządzenie wykresu fazowego, rozgraniczającego układ zawierający dwie fazy ciekłe od jednej fazy ciekłej.

Na podstawie otrzymanych wyników wykonałam wykres fazowy. Jest to trójkąt równoboczny Gibbsa, na którym w sposób graficzny przedstawiłam zależność wzajemnej rozpuszczalności trzech cieczy, których używałam podczas wykonywania ćwiczenia. Każdy wierzchołek odpowiada czystemu składnikowi, natomiast na każdym boku należy odłożyć skład odpowiednich układów dwuskładnikowych. Punkty otrzymane wewnątrz trójkąta reprezentują układ trójskładnikowy. Po połączeniu punktów otrzymałam izotermę mieszania dla wody, ksylenu i acetonu. Substancje doświadczalne są odpowiednio oznaczone:

1. Woda

2. Ksylen

3. Aceton

Uzyskany przeze mnie trójkąt Gibbsa jest wyglądem zbliżony do wykresów literaturowych, co może świadczyć o tym, że ćwiczenie zostało wykonane w sposób prawidłowy. Jakiekolwiek nieścisłości w wynikach mogą być spowodowane niedokładnym odczytem gęstości z wykresów, nieprecyzyjnym odczytem ilości substancji użytej do miareczkowania.