105722

Celem ćwiczenia było określenie stężeń, przy których zachodzi zjawisko zwiększenia się mieszalności w układzie dwuskładnikowym po dodaniu do niego trzeciego, rozpuszczalnego składnika, przy określonej temperaturze, w układzie toluen - woda - metanol oraz wykreślenie izotermy rozpuszczalności dla tego układu na diagramie Gibbsa.

3. Zadane parametry

odczynnik	wzór chemiczny	gęstość	masa molowa [g/mołl
toluen	C«H5CH3	0,8623	84
woda destylowana	H JO	0,998	18
metanol	CHuOH	0,7866	32

temperatura; 22°C

4.    Sposób wykonania ćwiczenia

W naczyniu termostatowanym wodą zmieszano znaną objętość (49,5 cm³) toluenu z początkową objętością wody destylowanej (0,5 cm³) i wymieszano tak. że wytworzyły się dwie fazy. Taki układ miareczkowano, podczas gwałtownego wytrząsania, metanolem aż do zaniku zmętnienia, czyli uzyskania punktu homogenizacji układu. Następnie dodano kolejną porcję wody destylowanej (0,4 cm³) i znowu miareczkowano układ metanolem, aż do zaniku zmętnienia. Postąpiono tak jeszcze trzy razy, a później, do układu homogenicznego uzyskanego po piątym miareczkowaniu, dodano znaną objętość metanolu (2 cm³) i miareczkowano układ wodą destylowaną do wystąpienia zmętnienia, czyli podziału układu na dwie fazy. Następnie postąpiono analogicznie z dwie kolejnymi objętościami metanolu. Wszystkie miareczkowania wykonywano podczas wytrząsania roztworu. Wyniki pomiarów zawarto w tabeli poniżej.

5.    Wyniki pomiarów

objętości			cm^3!		% wagowe			% molowe
A toluenu	B wody	B wody (suma)	C metanolu	C metanolu (suma)	A	B	C	A	B	C
49,5	0,50	0,50	0,00	0,00	98,844	1,156	0,000	94,827	5,173	0,000
49,5	0,50	0,50	9,95	9,95	83,678	0,978	15,344	65,109	3,552	31,339
49,5	0,40	0,90	5,40	15,35	76,692	1,614	21,694	54,326	5,335	40,340
49,5	0,20	1,20	3,45	18,80	72,753	2,041	25,206	49,010	6,417	44,572
49,5	0,20	1,40	2,30	21,10	70.344	2,303	27,353	46,009	/.028	46,962
49,5	0,10	1,50	1.15	22,25	69.199	2,427	28,374	44.643	7,307	48,051
49,5	0,20	1,70	2,00	24,25	67,266	2,647	30,061	42,398	7,865	49,737
49,5	0,25	1,95	3,00	27,25	64,609	2.946	32,445	39,510	8.407	52,083
49,5	0,60	2,55	5,00	32,25	60,462	3,605	35,934	35,232	9,803	54,965

wartości pogrubione - wyniki miareczkowania

6. Dyskusja wyników, wnioski

Izoterma rozpuszczalności została przedstawiona na trójkątnym wykresie fazowym, czyli trójkącie Gibbsa. Ogranicza ona zakres częściowej rozpuszczalności badanego układu trójskładnikowego. Jej kształt zależy od temperatury i budowy chemicznej składników. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów nie można wyznaczyć punktu rozpuszczalności krytyczną oraz ogniska, gdyż w tym celu należy znać skład faz pozostających ze sobą w równowadze.

2