535


Chemia, 2 rok studiów

Kielce

27.11.2009

Nr. 5

Prawo podziału Nernsta

Ocena:

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika podziału kwasu octowego między dwa nie mieszające się rozpuszczalniki- wodę i rozpuszczalnik organiczny chloroform.

Wykonanie ćwiczenia:

  1. Przygotowanie roztworów kwasu octowego, w kolbkach miarowych o pojemności 50 cm3, o stężeniach 1,0M; 0,75M; 0,5M; 0,25M.

  2. Do 4 rozdzielaczy odpipetować 20 cm3 roztworu kwasu z poszczególnych kolbek oraz dodać po 20 cm3 rozpuszczalnika organicznego (chloroformu) i tak przygotowane mieszaniny wytrząsać przez ok. 5 minut następnie odstawić do rozdzielenia.

  3. Z pozostałych (w kolbkach miarowych) wyjściowych roztworów kwasu octowego odpipetować po 2 cm3 i miareczkować 0,1M roztworem zasady (NaOH lub KOH) wobec fenoloftaleiny.

  4. Punkt 3 powtarzamy dla warstwy wodnej z rozdzielaczy

W tabeli 1 zestawiamy wyniki pomiarów miareczkowań warstwy wodnej kwasu octowego oraz wyjściowego roztworu kwasu octowego.

Opracowanie wyników:

Obliczamy dokładne stężenia kwasu octowego0x01 graphic
w wyjściowych roztworach i w wyjściowych roztworach i w warstwie wodnej układu: CH3COOH - H2O - CHCl3.

0x08 graphic
0x01 graphic

nz : nk=1:1

nz = nk 0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

Obliczenia dla kwasu octowego w wyjściowych roztworach:

  1. dla 1M roztworu:

0x08 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic
= 0,01810x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. dla roztworu 0,75M:

0x01 graphic
0,01360x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0,6800x01 graphic

  1. dla roztworu 0,5M:

0x01 graphic
0,00920x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0,4600x01 graphic

  1. dla roztworu 0,25M:

0x01 graphic
0,004220x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0,2100x01 graphic

Obliczenia dla kwasu octowego w wodnych roztworach:

  1. dla 1M roztworu:

0x01 graphic
0,01630x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0,8150x01 graphic

  1. dla roztworu 0,75M:

0x01 graphic
0,01210x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0,6050x01 graphic

  1. dla roztworu 0,5M:

0x01 graphic
0,007950x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0,3970x01 graphic

  1. dla roztworu 0,25M:

0x01 graphic
0,004000x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0,2000x01 graphic

Na podstawie równania :

0x01 graphic
,

gdzie:

0x01 graphic
- stężenie substancji rozpuszczonej w wodzie (0x01 graphic
),0x01 graphic

0x01 graphic
- stężenie substancji rozpuszczonej w chloroformie (0x01 graphic
),0x01 graphic

n- liczba wskazująca ile razy masa cząsteczkowa 0x01 graphic
substancji rozpuszczonej w pierwszym rozpuszczalniku jest większa od masy cząsteczkowej 0x01 graphic
tej samej substancji rozpuszczonej w drugim rozpuszczalniku, wyrażana wzorem:

0x01 graphic
0x01 graphic

obliczyć stałą K.

0x08 graphic
Obliczenia dla kwasu octowego w fazie chlorowodorowej:

  1. dla 1M roztworu kwasu octowego:

  1. V=0,02 dm3

n1=C1*V

n1=0,9050x01 graphic
* 0,02 dm3=0,0181 mol

  1. V=0,02 dm3

n2=C2*V

n2=0,8150x01 graphic
* 0,02 dm3=0,0163 mol

n3=n1-n2

n3=0,0181 mol-0,0163 mol=0,00130 mol

C3=0x01 graphic

C3=0x01 graphic

  1. dla 0,75M roztworu kwasu octowego:

  1. V=0,02 dm3

n1=0,0136 mol

  1. V=0,02 dm3

n2=0,0121 mol

n3=0,0136 mol-0,0121 mol=0,000900 mol

C3=0x01 graphic

  1. dla 0,5M roztworu kwasu octowego:

  1. V=0,02 dm3

n1=0,00920 mol

  1. V=0,02 dm3

n2=0,00790 mol

n3=0,0092 mol-0,0079 mol=0,00130 mol

C3=0x01 graphic

  1. dla 0,25M roztworu kwasu octowego:

  1. V=0,02 dm3

n1=0,00420 mol

  1. V=0,02 dm3

n2=0,00400 mol

n3=0,00420 mol-0,0040 mol=0,000200 mol

C3=0x01 graphic

Obliczenia liczby moli:

0x01 graphic
0x01 graphic
,

gdzie:

0x01 graphic
-substancja rozpuszczona w pierwszym rozpuszczalniku 0x01 graphic

0x01 graphic
- substancji rozpuszczona w drugim rozpuszczalniku0x01 graphic

0x01 graphic

Obliczenie K:

K=0x01 graphic
,

gdzie: C1-Stężenie kwasu octowego w fazie wodnej

C2- Stężenie kwasu octowego w fazie chloroformowej

  1. dla 1M roztworu kwasu octowego

K=0x01 graphic

  1. dla 0,75M roztworu kwasu octowego

K=0x01 graphic

  1. dla 0,5M roztworu kwasu octowego

K=0x01 graphic

  1. dla 0,25M roztworu kwasu octowego

K=0x01 graphic

W tabeli 2 zestawiamy wyniki dotychczasowych obliczeń.

Za pomocą programu Excel wykreślamy wykres zależności 0x01 graphic
do f(0x01 graphic
). Wykres 1.

Znajdujemy wartość stałej dla układu z wykresu zależności (log c1) do f(log c2), jest to logarytmowana postać prawa Nernsta:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

n1=0x01 graphic

n2=1

n3=1

n4=1

Analiza błędów:

Rachunek błędów:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. dla 1M roztworu kwasu octowego

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. dla roztworu 0,75M kwasu octowego:

0x01 graphic
=0,205

0x01 graphic
20,50%

  1. dla roztworu 0,5M kwasu octowego:

0x01 graphic
=0,0681

0x01 graphic
6,81%

  1. dla roztworu 0,25M kwasu octowego:

0x01 graphic
=0,475

0x01 graphic
47,5%

Za pomocą programu Excel wykreślamy wykres zależności 0x01 graphic
do f(0x01 graphic
). Wykres 2. Do wykresu przeprowadzamy styczną za pomocą której otrzymujemy dane do równania prostej:

0x01 graphic

gdzie:

  1. 0,569

  2. 0,4449

Równanie ma następującą postać:

y = 0,569x + 0,4449

Obliczanie wartości Kgraf. na podstawie danych odczytanych z wykresu:

0x01 graphic
0,444

0x01 graphic
-0,444

0x01 graphic

0x01 graphic

Wnioski:

Dzięki doświadczeniu które wykonaliśmy możemy wyznaczyć współczynnik podziału kwasu octowego między dwie nie mieszające się fazy: wodę i chloroform. Błędy przy wyznaczaniu tej wartości mogą wynikać z mało dokładnego odczytu z biurety, zbyt krótkiego czasu pomiędzy rozwarstwianiem się faz.

Informacje pozyskane z instrukcji

Informacje pozyskane z instrukcji

1

0x01 graphic
- ilość moli zasady0x01 graphic

0x01 graphic
- ilość moli kwasu0x01 graphic

0x01 graphic
- stężenie zasady0x01 graphic

0x01 graphic
- stężenie kwasu0x01 graphic

0x01 graphic
- objętość zasady 0x01 graphic

0x01 graphic
- objętość kwasu 0x01 graphic

0x01 graphic
- średnia objętości zasady zużytej do miareczkowania 0x01 graphic

V- Objętość roztworów użyta do ekstrakcji[dm3]

Ci-Stężenia:

ni- liczba moli:

  1. substancji w wyjściowym roztworze[mol]

  2. substancji w fazie wodnej[mol]

  3. substancji w fazie chloroformowej[mol]



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
arkusz fizyka poziom s rok 2001 535
535
535 23a5a Koszt energetyczny r'oznych rodzaj'ow aktywno'sci, Fizjoterapia
535 0a56c Art 10 orto 04 08 czamara
Hitachi VM E330, 535, 635, VM H630, 835
535 eb956 modele na r'oznych etapach, Fizjoterapia
535?853 Pytania na kardio
535
535 142ce Cay egzamin gr A i B
535b56 pytania z kardiol
535 58b5c Skala odczuwanego obciazenia wysilkiem wg Borga , Fizjoterapia
535
535 46a8d test grupa b, metody diagnostyki funkcjonalnej
535
535
535 6cf1b Kompleksowa ocena ryzyka zdarze'n sercowych, Fizjoterapia
535
535

więcej podobnych podstron