Catedra de SFU Physchemistry (RSU) - Atelier de Chimie Fizică

Atelier de lucru privind CHIMIE FIZICĂ

pentru studenții de la Facultatea de Chimie

Munca № 7
STUDIU DE ECHILIBRUL LICHID SOLUȚIA - ABURI ÎN BINARY
SISTEME

Alocări la locul de muncă

1. Se determină punctul de fierbere al instrumentului Świętosławski doi solvenți organici miscibili infinit și amestecuri de diferite concentrații (așa cum este indicat de profesor); selectați mostre de condens.

2. Determinarea indicilor de refracție ai substanțelor chimice pure, soluțiile stoc și mostre de condens.

3. Construirea unui grafic de calibrare a indicelui de refracție al compoziției de soluție și utilizați pentru a determina compoziția probelor de condens.

4. Construiți o diagramă temperatura de fierbere - compoziția lichidului și a vaporilor de echilibru; deduce prezența sau absența unei abateri de la legea lui Raoult pentru sistemul studiat. În cazul extremum asupra compoziției curbei - Temperatura de fierbere pentru a determina compoziția amestecului azeotrop.

Scopul este de a construi diagrama de echilibru lichid - compoziția vaporilor în coordonate - punct de fierbere la presiune atmosferică pentru un sistem binar format din lichide miscibile infinit. Pentru a face acest lucru:

a) pentru a prepara soluții de concentrații predeterminate în cantitățile cerute;

b) determinarea punctului de fierbere a componentelor și a soluțiilor la presiune atmosferica pure;

a) determinarea compoziției vaporilor la temperatura de fierbere în echilibru cu fiecare dintre soluțiile.

1. Prepararea soluțiilor

Uscate flacoane cu dopuri de lepuite soluție preparată de 15 ml la șase concentrații diferite de amestecare cantități măsurate pipetează dizolvanți organici (așa cum dirijate de către profesor sau de laborator). Baloanele cu soluții trebuie să fie ținute închise ermetic.

Volumele componentelor utilizate pentru prepararea soluțiilor indicate în tabelul 1, care sunt înregistrate și ulterior toate datele experimentale obținute.

Există WB - fracție volumică a componentei B în soluție, respectiv, și condensatul;
VA și VB - volume de componente A și B utilizate pentru prepararea soluțiilor;
B.P. - temperatura soluției la presiune atmosferică de fierbere;
n - indicele de refracție al condensului.

2. Determinarea Fierberea probe de condens și selecție

Determinarea conținutului de fierbere probe de condens și selecția este realizată cu ajutorul unui dispozitiv Świętosławski. dispozitiv prezentat în Fig de conducere. 1.

Atenție! flacără deschisă folosite în timpul lucrului! Lucrările ar trebui efectuate numai sub capotă cu toate măsurile de siguranță necesare!

Figura 1. Dispozitivul Świętosławski

In alambic plasat 15 ml de lichid de probă (soluție sau componenta pură) și lampa de alcool este încălzit la o temperatură de fierbere stabil lichid (robinet de evacuare a condensului la aceasta trebuie să fie închise). Pentru a evita supraîncălzirea lichidului din alambicul cazanului trebuie plasate pietre. După apariția lichidului în sacul de colectare a condensului înregistrat temperatura de fierbere. Viteza de încălzire este ales în mod empiric, astfel încât acumularea de condens în buzunar poate avea loc mai lent. După umplere încălzire buzunar să înceteze imediat și se stinge cu lampa de alcool. Condensul este transferat dintr-un buzunar într-un tub de testare numerotate cu suprapusă dop.

reziduu blaz este turnat sub tracțiune în vasul desemnat complet purjat cu aer instrumental pentru a îndepărta lichidul rezidual. După aceea, trece la următoarea experiență.

3. Compoziția vaporilor

Compoziția condensatului colectat, care este luată egală cu compoziția de vapori de echilibru la temperatura de fierbere a soluției este determinată prin metoda refractometrică. Indicele de refracție al soluției depinde liniar de concentrația, exprimată în fracțiuni de volum W.

Determinarea compoziției condensului produs din curba de calibrare. Pentru a construi indici de refracție măsurate ale componentelor A și B pură (sau, în cazul în care nu există nici o încredere în curățenia solventului inițial pentru condensatului colectat în determinarea temperaturilor de fierbere ale acestora) și se realizează în graficul indicelui de refracție n al liniei B component WV fracție volumică conectarea obținut valoare (Fig. 2).

Figura 2. graficul de calibrare
indicele de refracție al compoziției

Prin condensat valori probe de indicii de refracție Nx determinat folosind curba de calibrare B. volumul componentei fracției rezultate obținute sunt incluse în tabelul 1.

4. Construcția unei temperaturi diagrama de fierbere - compoziție

În cazul în care MA și MB - masa molară a componentei A și respectiv B;
# 961; A și # 961; B - densitatea componentelor A și B, respectiv.

După compoziția soluție de conversie și o fracție molară de vapori construi o diagramă de stare a sistemului. Graficul din compoziție coordonate - este aplicată punctului de temperatură de formare a două dependențe: de fierbere dependență de temperatură pe compoziția soluției și temperatura de reflux a soluției depinde de compoziția vaporilor de echilibru (figura 3). Prin conectarea acestor puncte, se obține o diagramă de stare a sistemului.

Figura 3. Construirea diagrama de stare a sistemului
soluție - perechi.

Tabelul 2 prezintă caracteristicile solvenților utilizați în realizarea acestei lucrări de laborator. Valorile indicelui de refracție și densitatea sunt date pentru o temperatură de 20 ° C

Tabelul 2.
Unele caracteristici ale solvenților utilizați