Pomiar | Woda | Ciecz organiczna (toluen) |
Rozpuszczalnik organiczny (etanol) |
---|---|---|---|
V [cm3] | m [g] | % | |
1 | 0,5 | 0,499 | 3,80 |
2 | 1 | 0,998 | 6,52 |
3 | 2,5 | 2,494 | 12,68 |
4 | 4 | 3,990 | 17,83 |
5 | 5,5 | 5,486 | 23,40 |
6 | 7 | 6,983 | 28,82 |
7 | 8,5 | 8,479 | 35,57 |
8 | 9 | 8,978 | 42,75 |
9 | 9,5 | 9,476 | 49,41 |
PRZEBIEG DOŚWIADCZENIA
W dziewięciu suchych kolbkach przygotowałam mieszaniny wody i cieczy organicznej (toluenu), według proporcji podanych przez prowadzącego zajęcia. Każdy otrzymany układ dwufazowy od razu po przygotowaniu miareczkowałam etanolem do momentu zaniku zmętnienia, notując ilości rozpuszczalnika zużytego w procesie.
TABELA POMIAROWA
Temperatura, w której wykonano doświadczenie - 23°C = 296,15 K
GĘSTOŚCI CIECZY DLA TEMPERATURY, W KTÓREJ WYKONYWANO DOŚWIADCZENIE
etanol d = 0,7856 g/cm3
woda d = 0,9975 g/cm3
toluen d = 0,8647 g/cm3
OBLICZENIE MASY SKŁADNIKÓW DLA POMIARU NR 1
$d = \frac{m}{v}$ => m = d * v
$$m_{\text{woda}} = 0,9975\ \frac{g}{\text{cm}^{3}}*0,5{\ \text{cm}}^{3} = 0,499\ \text{cm}^{3}$$
$$m_{\text{toluen}} = 0,8647\ \frac{g}{\text{cm}^{3}}*9,5{\ \text{cm}}^{3} = 8,215{\ \text{cm}}^{3}$$
$$m_{\text{etanol}} = 0,7856\ \frac{g}{\text{cm}^{3}}*5,6{\ \text{cm}}^{3} = 4,399\ \text{cm}^{3}$$
OBLICZENIE PROCENTOWEGO SKŁADU ROZTWORU DLA POMIARU NR 1
$$C_{p} = \frac{m_{s}}{m_{r}}*100\%$$
mr = 13,113 g
Cp woda = $\frac{0,499g}{13,113g}*100\% =$3,80%
Cp toluen = $\frac{8,215g}{13,113g}*100\% =$62,65%
Cp etanol = $\frac{4,399g}{13,113g}*100\% =$33,55%
ZAŁĄCZAM WYKRES IZOTERMY MIESZANIA W TRÓJKĄCIE RÓWNOBOCZNYM
WNIOSKI
Z wykresu wynika, że woda i toluen nie rozpuszczają się nawzajem w stopniu nieograniczonym. Trzeci składnik, etanol, rozpuszcza się bez ograniczeń zarówno w wodzie jak i w toluenie.
Z wykresu możemy również odczytać, że dodatek etanolu powoduje polepszenie się wzajemnej rozpuszczalności wody i toluenu, dzięki czemu składy obu roztworów nasyconych względem tych składników zbliżają się do siebie (przy około 60 % ilości etanolu).