Obliczenia:

Obliczam współczynnik podziału jodu pomiędzy toluen i wodę ze wzoru:

K₁ =
=

1. K_1i =
   

2. K_1i =
   

3. K_1i =
   

4. K_1i =
   

5. K_1i =
   

Odczytana z wykresu metodą ekstrapolacji wartość A_2o = 0,2111

Obliczam współczynnik podziału jodu pomiędzy rozpuszczalnik organiczny i wodę ze wzoru:

K =

K =

Wartości
dla kolejnych pomiarów wynoszą:

1. 
   =
   

2. 
   =
   

3. 
   =
   

4. 
   =
   

5. 
   =
   

Współczynnik kierunkowy prostej obrazującej zależność
od C_KI przedstawionej wykresem nr 2 jest równy stałej równowagi reakcji K_c.

Obliczam stałą K_c ze wzoru:

K_c =

K_c=

Wnioski:

Celem ćwiczenia było wyznaczenie stałej równowagi reakcji J₂ + I^-
I
na podstawie pomiarów stałych podziału jodu pomiędzy wodny roztwór jodku i ciecz organiczną, nie mieszalną z wodą. W tym celu należy oznaczyć współczynnik podziału pomiędzy rozpuszczalnik organiczny i wodę K, oraz współczynnik podziału jodu K₁ pomiędzy rozpuszczalnik organiczny i wodne roztwory KI. W ćwiczeniu należało przygotować wodne roztwory jodku potasu, następnie do każdego z nich dodać tę samą objętość jodku w toluenie , potem wstrząsnąć i pozostawić do rozwarstwienia na kilka minut. Kolejną czynnością było pobranie z każdej kolbki za pomocą suchych pipetek kilku mililitrów warstwy cieczy organicznej (czyli warstwy górnej - jodu w toluenie) i przeniesienie do kiuwety kolorymetru. Za pomocą spektrofotometru zmierzyłam absorbancję (ekstynkcję) A₂ każdej pobranej próbki oraz absorbancję A₁ wyjściowego roztworu jodu. Wartość absorbancji należy odczytać ze skali przyrządu. Przed każdym pomiarem (gdy w kiuwecie znajdował się toluen) ustawiałam wskazówkę przyrządu na wartości ″0″.

Zasada pomiaru spektrofotometrycznego polega na określeniu natężenia światła monochromatycznego przed i po przejściu przez kiuwetę zawierającą układ reakcyjny (roztwór jodu w rozpuszczalniku organicznym - toluenie). Zależność zwana prawem Lamberta - Beera wiąże wielkości mierzone ze stężeniem substancji absorbującej światło.

A = log
= A_o * C * l

gdzie:

A - absorbancja roztworu

J_o, J - natężenia światła padającego i opuszczającego próbkę

A_o - molowy współczynnik absorbancji [
] zależny od długości

fali , przy której prowadzony jest pomiar

C - stężenie molowe

l - długość drogi optycznej (grubość kiuwety) w cm.

Wynika z tego, że absorbancja jest wprost proporcjonalna do stężenia substancji absorbującej. Prawo to stosuje się do roztworów rozcieńczonych.

Stała równowagi K_c jest współczynnikiem kierunkowym prostej będącej zależnością stężenia KI od
przedstawionej na wykresie nr 2. Wartość stałej równowagi K_c reakcji obliczona metodą najmniejszych kwadratów wynosi w moim przypadku 12,16.

W trakcie wykonywania ćwiczenia mogły zostać popełnione błędy podczas przygotowywania wodnych roztworów KI wynikające z niedokładności odczytu objętości KI i wody z przyrządów pomiarowych, a także podczas dodawania do nich roztworu jodu w toluenie (wyszczerbiona pipeta utrudniała dokładne nabieranie cieczy). Również wartości absorbancji odczytane ze skali kolorymetru mogą być obarczone błędami pomiarowymi wynikającymi z niedokładności odczytu (niedokładność ludzkiego oka). Bez względu na błędy mogę powiedzieć, że ćwiczenie zostało przeprowadzone prawidłowo i zgodnie z instrukcją.

---