współczynnik podziału, Chemia fizyczna, laboratorium, Chemia fizyczna


Numer ćwiczenia:

7

Temat ćwiczenia:

Współczynnik podziału

Data wykonania ćwiczenia:

03.12.2013r.

Data oddania sprawozdania:

17.12.2013r.

Grupa:

A2

Góralik Monika

Nazwisko sprawdzającego:

dr Beata Korchowiec

Uwagi:

Ocena:

1. Cel ćwiczenia.

Celem wykonanego ćwiczenia było wyznaczenie stałych asocjacji i dysocjacji kwasu benzoesowego oraz współczynnika podziału Nernsta.

2. Wykonanie.

3. Wyniki.

Tabela1.: wyniki miareczkowań odważek kw. benzoesowego

Nr odważki

Masa odważki [g]

Objętość miareczkowanej próbki [cm3]

Objętość titranta [cm3]

Średnia objętość titranta [cm3]

1. miareczkowanie

2. miareczkowanie

1

0,071

50

9,9

9,8

9,85

2

0,14

50

17,4

17,4

17,4

3

0,211

25

11,5

11,6

11,55

4

0,28

25

14,5

14,6

14,55

4. Opracowanie wyników

-Na podstawie wyników miareczkowań obliczono, jakie masy kwasu benzoesowego znajdowały się
w każdej z faz wodnych.

Podczas miareczkowania dochodziło do reakcji:

C6H5COOH + NaOH → C6H5COONa + H2O

Z równania reakcji wynika, że 1 mol kwasu benzoesowego przereagował z 1 molem wodorotlenku sodu. Stężenie titranta jest określane wzorem:

CNaOH=nNaOH/VNaOH

Gdzie C to stężenie (0,01 mol/dm3), n - liczba moli wodorotlenku sodu, V - objętość (w dm3). Przez przekształcenie tego wzoru można obliczyć liczbę moli zasady, która przereagowała z kwasem benzoesowym:

nNaOH=CNaOH*VNaOH

Z powyższych wzorów obliczono zawartość kwasu benzoesowego w każdej z badanych próbek:

CC6H5COOH=nC6H5COOH/Vpr,obki

gdzie CC6H5COOH - stężenie kw. benzoesowego w próbce, nC6H5COOH - liczba moli kwasu, Vpr,obki - objętość miareczkowanej próbki.

Obliczono zawartość kwasu w każdej z faz wodnych:

nC6H5COOH=CC6H5COOH*Vfazy

gdzie Vfazy - całkowita objętość fazy wodnej (250 cm3). Masy zawartego w roztworach kwasu obliczono ze wzoru:

mC6H5COOH=nC6H5COOH*MC6H5COOH

gdzie MC6H5COOH to masa molowa kwasu benzoesowego (122,117 g/mol).

Tabela2.: zawartość kwasu benzoesowego w fazach wodnych

Nr próbki

nC6H5COOH
w próbce [mol]

cC6H5COOH [mol/dm3]

nC6H5COOH - całkowita [mol]

mC6H5COOH [g]

1

0,0000985

0,00197

0,0004925

0,0601

2

0,000174

0,00348

0,00087

0,1062

3

0,000115

0,0046

0,00115

0,1404

4

0,0001455

0,00582

0,001455

0,1771

-Obliczono, ile kwasu benzoesowego zawierały fazy toluenowe - masę zawartego w każdej z faz kwasu obliczono ze wzoru:

mC6H5COOH (toluen)=mC6H5COOH (naważka)-mC6H5COOH (woda)

gdzie mC6H5COOH (toluen) - masa kw. benzoesowego w fazie toluenowej, mC6H5COOH (naważka) - masa naważki, mC6H5COOH (woda) - masa kw. benzoesowego w fazie wodnej. Liczbę moli kwasu benzoesowego w warstwach toluenowych obliczono ze wzoru:

nC6H5COOH=mC6H5COOH/MC6H5COOH

gdzie MC6H5COOH to masa molowa kwasu. Stężenia kwasu obliczono ze wzoru:

c=nC6H5COOH/Vroztworu

(Vroztworu=25 cm3).

Tabela3.: zawartość kwasu benzoesowego w warstwach toluenowych

Nr próbki

masa kwasu benzoesowego w próbce [g]

liczba moli kwasu w próbce [mol]

stężenie kwasu [mol/dm3]

1

0,0109

0,00008926

0,0035704

2

0,0338

0,00027678

0,0110712

3

0,071

0,00058141

0,0232564

4

0,1029

0,00084263

0,0337052

-Wyznaczono stopień dysocjacji kwasu w warstwach wodnych. Stała dysocjacji kwasu benzoesowego wynosi Kd=6,46*10-5. Ze znajomości prawa rozcieńczeń Ostwalda:

0x01 graphic

i jego odpowiedniemu przekształceniu można wyznaczyć stopień dysocjacji kwasu:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Pod uwagę wzięto wartości α1 - wartości α2 okazały się być ujemne.

Tabela4.: stałe dysocjacji kwasu benzoesowego - fazy wodne

Nr próbki

α

1

0,16543

2

0,12728

3

0,11169

4

0,09995

-Obliczono współczynnik podziału Nernsta oraz stałą asocjacji kwasu benzoesowego w toluenie na podstawie wykresu zależności0x01 graphic
od Cw(1-α).

Tabela5.: dane do wykresu

Nr próbki

Cw(1-α) [mol/dm3]

0x01 graphic

1

0,0016441

2,1716402

2

0,0030371

3,6453608

3

0,0040862

5,6914131

4

0,0052383

6,4343886

Wykres1.: zależność 0x01 graphic
od Cw(1-α)

0x08 graphic
Wyznaczony wykres jest dany funkcją f(x)=1249,70437x+0,10995. Znając zależność

0x01 graphic

można wyznaczyć poszukiwane wartości.

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

KN=1/0,10995=9,095

Ka=51687,16

5. Wnioski.

Stosowane podczas doświadczenia ciecze - woda i toluen nie mieszają się ze sobą, tylko tworzą dwie odrębne fazy. Wprowadzony do układu kwas benzoesowy ma zdolność do rozpuszczenia się w obu tych cieczach, przez co uległ podziałowi. W wodzie ulegał dysocjacji. Dzięki znajomości stałej dysocjacji kwasu oraz obliczeniu stopni dysocjacji dla każdej z tych faz zauważono, że im wyższe jest stężenie roztworu, tym kwas ulega mniejszej dysocjacji (stopień dysocjacji malał ze wzrostem stężenia). Dzięki wykonanemu ćwiczeniu poznano również stałą asocjacji kwasu w toluenie oraz współczynnik podziału Nernsta. Dokonano tego poprzez narysowanie wykresu zależności 0x01 graphic
od Cw(1-α) (wykres 1). Zauważono, że kwadrat współczynnika korelacji był nieznacznie różny od 1 - wskazuje to na możliwość popełnienia pewnych błędów podczas ćwiczenia, które negatywnie wpłynęły na uzyskane wyniki - mogły one wynikać m.in. z błędu kropli bądź niepełnego rozwarstwienia się obu faz w rozdzielaczach.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Współczynnik podziału -16 wykres, Biotechnologia PWR, Semestr 3, Chemia fizyczna - Laboratorium, 16.
29. Wyznaczanie współczynnika podziału Nernsta metodą potencjometryczną, chemia fizyczna
Wspolczynnik podzialu-protokol, Rok I, chemia fizyczna, chemia fizyczna-protokoły
Wspolczynnik podzialu, Farmacja, II rok farmacji, I semstr, fizyczna, Fizyczna, Sprawozdania z fizyc
Sprawozdania z fizycznej 1 ~$rawozdanie Współczynnik podziału
Sprawozdania z fizycznej 1, Sprawozdanie Współczynnik podziału, Sprawozdanie z ćwiczenia 11
Absorbcja promieniowania gamma, Pomiar współczynnika pochłaniania promieniowania gamma 2, LABORATORI
Sprawozdania Karol, Współczynnik podziału, Gr
lab 7 - współczynnik podziału słabego kwasu pomiędzy fazą wodną a organiczną, kiciaqq
Współczynnik podziału Sprawozdanie
7. Współczynnik podziału Nernsta - zbiorcze, Zespół 1
62Wyznaczanie współczynnika temperaturowego oporu, Fizyka-Laboratoria
Współczynnik podziału Nernsta
10 Współczynnik podziałuid 11179
Laboratorium Fizyka Współczesna I pociag, Przyroda UG, Laboratorium fizyka współczesna I
Laboratorium Fizyka Współczesna I monochromator, Przyroda UG, Laboratorium fizyka współczesna I
Ćw 9. Współczynnik załamania ciał stałych, Laboratoria, Laboratorium Fizyka

więcej podobnych podstron