Grupa: 22 Zespół: 1	Ćwiczenie: 9	Data: 06.06.2000
Maciej Panek	Temat: Ebulioskopia.	Ocena:

I. Część teoretyczna.

Prężność pary P nad mieszaniną cieczy o całkowitej wzajemnej rozpuszczalności w przypadku doskonałego zachowania się tych cieczy w roztworze równa jest sumie prężności par poszczególnych składników.

gdzie:

P - ciśnienie całkowite;

P_A - ciśnienie składnika A;

P_B - ciśnienie składnika B.

Prężność pary nad roztworem jest proporcjonalna do ułamka molowego składnika. Współczynnikiem proporcjonalności jest prężność pary nad czystym składnikiem.

gdzie:

P - prężność pary nad roztworem;

X₀ - ułamek molowy składnika;

P₀ - prężność pary nad czystym składnikiem

W związku z obniżeniem prężności pary nad roztworem podwyższa się temperatura wrzenia cieczy.

P

P_c

T₀ T_r

Podwyższenie temperatury wrzenia roztworu jest wprost proporcjonalne do stężenia molarnego substancji rozpuszczonej.

gdzie:

T_wrz - zmiana temperatury wrzenia

K_E - stała ebulioskopowa

m - molalność roztworu

m_s - masa substancji rozpuszczonej

m_r - masa rozpuszczalnika

n - liczba moli substancji

Stała ebulioskopowa ma wymiar temperatury i oznacza przyrost temperatury wrzenia roztworu w stosunku do temperatury wrzenia rozpuszczalnika zawierającego jeden mol substancji w tysiącu gramach rozpuszczalnika.

Przyrządy służące do dokładnego oznaczania temperatury wrzenia cieczy nazywamy ebuliometrami np: ebuliometr Świętosławskiego.

Rys. Schemat ebuliometru Świętosławskiego

II. Część obliczeniowa.

Wyznaczanie doświadczalnej masy acetonu:

K_E=1,48 - wyznaczany doświadczalnie

Wyznaczanie obliczeniowej masy acetonu:

K_E=1,762

III.Wyznaczanie stałej ebulioskopowej dla acetonu.

W celu wyznaczenia stałej ebulioskopowej dla acetonu wlewamy odmierzoną wcześniej ilościowo próbkę acetonu (55 ml) do aparatu i doprowadzamy do wrzenia.

Podczas, gdy słupek rtęci podnosił się notujemy wskazania termometru co 10 sekund,

aż do ustabilizowania wahań słupka rtęci. Następnie proces wrzenia prowadzimy jeszcze przez kilka minut i odczytujemy wskazania termometru. Z kolei odważamy na wadze (z dokładnością do 0,001 g) 1,500 g substancji, rozpuszczamy ją w próbce acetonu (55 ml). Roztwór wlewamy do ebuliometru i doprowadzamy do wrzenia. Kiedy słupek rtęci przestaje się wahać odczytujemy jego wartość.

IV.Wykres wrzenia acetonu.

Lp.	Temp. acetonu T [K]	Czas t [s]	Lp.	Temp. acetonu T [K]	Czas t [s]
1	0,55	10	20	3,05	200
2	0,85	20	21	3,05	210
3	1,6	30	22	3,05	220
4	1,85	40	23	3	230
5	2,25	50	24	3	240
6	2,45	60	25	3,03	250
7	2,6	70	26	3,01	260
8	2,85	80	27	3,05	270
9	2,94	90	28	3,11	280
10	2,93	100	29	3,14	290
11	2,96	110	30	3,13	300
12	2,96	120	31	3,12	310
13	2,97	130	32	3,25	320
14	2,9	140	33	3,51	330
15	2,89	150	34	3,92	340
16	2,9	160	35	4,02	350
17	2,91	170	36	4,35	360
18	2,91	180	37	4,86	370
19	2,95	190	38	5,45	380

Wyznaczona wartość stałej ebulioskopowej acetonu: K_E=1.55

V.Wyznaczanie rozpuszczalności glukozy w acetonie.

W celu wyznaczenia rozpuszczalności glukozy w acetonie dodajemy 0,15g glukozy do 55ml acetonu i dokładnie mieszamy. Następnie odsączamy nie rozpuszczoną substancję od roztworu. Pobieramy 55ml roztworu, wlewamy do aparatu i doprowadzamy do wrzenia. Odczytujemy wskazania termometru (co 15 sekund).

Lp.	Temp.wrzenia T[K]	Czas t[s]	Lp.	Temp.wrzenia T[K]	Czas t[s]	Lp.	Temp.wrzenia T[K]	Czas t[s]
1	0.63	15	14	3.06	210	27	3.40	405
2	1.01	30	15	3.09	225	28	3.41	420
3	1.46	45	16	3.13	240	29	3.42	435
4	1.65	60	17	3.18	255	30	3.43	450
5	1.88	75	18	3.22	270	31	3.45	465
6	2.29	90	19	3.24	285	32	3.45	480
7	2.47	105	20	3.27	300	33	3.46	495
8	2.57	120	21	3.29	315	34	3.46	510
9	2.65	135	22	3.31	330	35	3.47	525
10	2.72	150	23	3.33	345	36	3.48	540
11	2.83	165	24	3.35	360	37	3.49	555
12	2.94	180	25	3.38	375	38	3.50	570
13	3.01	195	26	3.39	390	39	3.50	585
Lp.	Temp.wrzenia T[K]	Czas t[s]	Lp.	Temp.wrzenia T[K]	Czas t[s]	Lp.	Temp.wrzenia T[K]	Czas t[s]
40	3.51	600	50	3.54	750	60	3.545	900
41	3.51	615	51	3.54	765	61	3.545	915
42	3.52	630	52	3.54	780	62	3.545	930
43	3.52	645	53	3.54	795	63	3.545	945
44	3.53	660	54	3.54	810	64	3.545	960
45	3.53	675	55	3.545	825	65	3.545	975
46	3.53	690	56	3.545	840	66	3.545	990
47	3.53	705	57	3.545	855	67	3.545	1005
48	3.53	720	58	3.545	870	68	3.545	1020
49	3.53	735	59	3.545	885	69	3.545	1035

Wykres przyrostu temperatury w zależności od czasu.

VI.Obliczenie rozpuszczalności glukozy w acetonie.

ΔT_wrz=0.54 [K]

M_s=180.68 [g/mol]

K_E=1.55

d_r=0.786 [g/ml]

V_r=55 [ml]

m_r=0.786⋅55=43.23 [g]

R=6,29%

VII.Wnioski.

Wartość tablicowa stałej ebulioskopowej acetonu wynosi 1.480 (uzyskana doświadczalnie) i 1.762 (uzyskana z obliczeń). Nasza wyznaczona pomiarze 1.55. Błąd wynosi 4.73% (w stosunku do stałej tablicowej uzyskanej doświadczalnie). Na błąd wpływ ma najprawdopodobniej niedokładny pomiar temperatury (temperatura była odczytywana z termometru. gdy jeszcze się nie ustaliła całkowicie). a także niedokładności przy obliczaniu molarności. Błędy w wyznaczaniu rozpuszczalności spowodowane zostały najprawdopodobniej (oprócz błędów w odczycie) różnicą w warunkach wykonywania pomiarów (pomiary temperatur wrzenia acetonu i roztworu nie zostały wykonane w ciągu tego samego ćwiczenia oraz przez dwa różne zespoły). Poza tym, mimo dokładnego przemycia aparatu, mógł on być zanieczyszczony. Innym powodem mogło być częściowe rozłożenie glukozy (wskutek zanieczyszczenia, złych warunków przechowywania lub starości).

Literatura.

1. Sobczyk L.. Kisza A.. Gatner K.. Koll A.: Eksperymentalna chemia fizyczna. PWN. Warszawa 1982.

Ebulioskopia

-

---