Zakład Chemii Fizycznej

Laboratorium Studenckie

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA 5

REFRAKTOMETRIA

WIADOMOŚCI WSTĘPNE

Ddf

WYPOSAŻENIE ĆWICZENIA:

Aparatura i urządzenia:

Refraktometr

Ultratermostat

Pipetki

Odczynniki:

Zestaw alkoholi:

Metylowy

n-propylowy

izopropylowy

n-butylowy

n-amylowy

n-heksylowy

n-heptylowy

benzylowy

alkohol metylowy do przemywania pipetek

glikol etylowy

PRZEBIEG POMIARÓW:

Gęstość roztworów wodnych metanolu wyznacza się metodą piknometryczną. Przed przystąpieniem do pomiarów należy piknometry dokładnie wymyć wodą, a następnie acetonem, po czym osuszyć suszarką. Włączyć ultratermostat i ustawić temperaturę 250C. Przed napełnieniem wodą sprawdzamy wagę piknometru do czwartego miejsca po przecinku. Po dokładnym zważeniu próżnego piknometru należy go napełnić wodą redestylowaną aż po brzegi, potem zamknąć zatyczką. Należy zwrócić uwagę, aby na ściankach piknometru nie pozostały pęcherzyki powietrza. Następnie umieszcza się piknometry w ultratermostacie, w temperaturze 25ºC. Po upływie około 15 min. należy wyjąć oba piknometry, obetrzeć je dokładnie suchą bibułą i sprawdzić, czy ciecz wypełnia całą rurkę kapilarną zatyczki. Podczas osuszania piknometru należy uważać , aby nie zagrzewać go w dłoni !!! Następnie waży się piknometr (m ). Różnica mas piknometru napełnionego wodą i piknometru próżnego określa masę wody zawartej w piknometrze w danej temperaturze (m_w -m_o ). Skąd na podstawie tabel podających zależność gęstości wody od temperatury znajduje się objętość piknometru.

gdzie:

m_w - masa piknometru z wodą

m_o - masa próżnego piknometru

d_w - gęstość wody w temperaturze pomiaru

Analogicznie postępuje się przy pomiarze gęstości roztworów woda-metanol, prowadząc równoległe dwa pomiary z tą samą cieczą. Gęstość oblicza się z zależności:

gdzie:

m_i- masa piknometru z metanolem lub badanym roztworem

m_o- masa piknometru

V_p- obliczona objętość piknometru

d_i'- obliczona gęstość badanego roztworu w temperaturze pomiaru

Tak wyznaczona gęstość błędem systematycznym wynikającym z nieuwzględnieniu wyporu powietrza. Należy więc ją przeliczyć według wzoru:

gdzie:

d_w- gęstość wody w tej temperaturze

--> [Author:M]

OTRZYMANE WYNIKI:

Wyniki pomiarów zestawione w tabeli:

Ułamek molowy CH3OH w roztworze	Gęstość roztworu di [g/cm^3] pomI pomII		Gęstość roztworu średnia droz [g/cm^3]	Objętość molowa roztworu V [cm^3/mol]	Objętość mo- Lowa roztwo- ru dosk. V^d [cm^3/mol]	Eksces objętości molowej V^E [cm^3/mol]
0,0
0,2
0,4
0,5
0,6
0,8

TOK OBLICZEŃ:

Objętości molowe oblicza się z zależności:

gdzie:

x_met - ułamek molowy metanolu w roztworze

M
, M_met - ciężar cząsteczkowy wody oraz metanolu

d
, d_met - gęstość wody i metanolu

d_roz - gęstość roztworu (uśredniona)

Ekscesy objętości molowej dla poszczególnych roztworów oblicza się ze wzoru:

W oparciu o otrzymane wyniki sporządziliśmy wykres:
, obrazujący odchylenia od roztworu doskonałego w układzie woda-metanol.

WYKRES:

WNIOSKI:

---