………………………………
……………………………… |
…………………………………. Imię i Nazwisko studenta |
……………………… |
Nr grupy: ……….
|
…………………… |
…………………………. |
1. Temat ćwiczenia :
Zależność stałej równowagi reakcji od temperatury.
2. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest przebadanie zależności stałej równowagi reakcji rozpuszczania soli w roztworze wodnym:
3. Pomiary:
Temperatura [0C] |
Przewodnictwo zmierzone wody destylowanej κw [µS] |
Przewodnictwo zmierzone soli BaCO3 κ [µS] |
25 |
33,20 |
38,90 |
35 |
36,50 |
40,70 |
45 |
39,72 |
45,34 |
55 |
43,33 |
49,92 |
65 |
46,66 |
53,13 |
75 |
50,29 |
56,12 |
4. Obliczenia:
przewodnictwo właściwe soli:
Temperatura [0C] |
Przewodnictwo zmierzone wody destylowanej κw [µS] |
Przewodnictwo zmierzone soli BaCO3 κ [µS] |
Przewodnictwo właściwe soli BaCO3 κr [µS] |
25 |
33,20 |
38,90 |
5,7 |
35 |
36,50 |
40,70 |
4,2 |
45 |
39,72 |
45,34 |
5,62 |
55 |
43,33 |
49,92 |
6,59 |
65 |
46,66 |
53,13 |
6,47 |
75 |
50,29 |
56,12 |
5,83 |
stężenie jonów w roztworze:
Dla 250C:
Temperatura [0C] |
Przewodnictwo właściwe soli BaCO3 κr [µS] |
Stężenie jonów w roztworze C [·10-2mol/dm3] |
25 |
5,7 |
2,23 |
35 |
4,2 |
1,70 |
45 |
5,62 |
2,26 |
55 |
6,59 |
2,65 |
65 |
6,47 |
2,60 |
75 |
5,83 |
2,34 |
iloczyn rozpuszczalności:
Temperatura [0C] |
Stężenie jonów w roztworze C [·10-2mol/dm3] |
Iloczyn rozpuszczalności IR |
Log10(IR) |
1/T |
25 |
2,23 |
4,9729 |
0,696609 |
0,04 |
35 |
1,70 |
2,89 |
0,460897 |
0,028571 |
45 |
2,26 |
5,1076 |
0,708216 |
0,022222 |
55 |
2,65 |
7,0225 |
0,846491 |
0,018182 |
65 |
2,60 |
6,76 |
0,829946 |
0,015385 |
75 |
2,34 |
5,4756 |
0,738431 |
0,013333 |
współczynniki wyznaczone za pomocą regresji liniowej:
a=-6,983
b=0,873
e) ciepło standardowe reakcji:
y=ax+b
y= lgIr
x=1/T
b=const.
R=8,31 J/molK
ΔH°=-(-6,983)∙2,303∙8,31=133,64 J
5. Wykresy:
6 . Wnioski:
Podczas ćwiczenie należało zbadać zależności stałej równowagi reakcji rozpuszczania soli w roztworze wodnym. W tym celu zmierzono przewodnictwo wody destylowanej i soli BaCO3. Następnie obliczyć przewodnictwo właściwe soli, stężenie jonów w roztworze oraz iloczyn rozpuszczalności. Na tej podstawie narysowano wykres liniowej zależności lgIR od 1/T. Za pomocą regresji liniowej obliczono współczynniki a i b. Z otrzymanych danych wyznaczono szukaną wartość ciepła standardowego reakcji ΔH˚.
Zależność stałej równowagi od temperatury opisana jest równaniem van't Hoffa. W wykonanym ćwiczeniu mamy do czynienia z reakcją endotermiczną, na co wskazuje malejący wykres lgIR=f(1/T), ΔH˚>0 oraz współczynnik a<0. Z wykresu można odczytać, że iloczyn rozpuszczalności soli raz maleje a raz wzrasta ze wzrostem odwrotności temperatury. Z obliczeń wynika również, że zarówno przewodnictwo właściwe soli, stężenie jonów, jak i iloczyn rozpuszczalności rosną lub maleją wraz ze wzrostem temperatury.