Лабораторные фх. Лабник по ф и к химии. Физическая и коллоидная химия сборник лабораторных работ СанктПетербург 2008 удк 541 076 (075. 83) Физическая и коллоидная химия. Сборник лабораторных работ

• Название: Физическая и коллоидная химия сборник лабораторных работ СанктПетербург 2008 удк 541 076 (075. 83) Физическая и коллоидная химия. Сборник лабораторных работ
• Анкор: Лабораторные фх
• Дата: 23.06.2022
• Размер: 4.14 Mb.
• Имя файла: Лабник по ф и к химии.doc
• Тип: Сборник; #612950
• страница: 9 из 38

Лабораторная работа №5. Давление насыщенного пара

Цель работы. Определить теплоту и энтропию испарения предложенной жидкости.

Сущность работы. Используя динамический метод измерения давления насыщенного пара, получают экспериментальную зависимость температуры кипения жидкости от давления. По экспериментальным данным строят зависимость в координатах lnp – 1/T. После математической обработки, вычисляют теплоту, изменение энтропии испарения жидкости и ее константу кипения (эбуллиоскопическую постоянную).

Оборудование и реактивы. Колбонагреватель, вакуумный насос, манометр, термометр со шлифом на температурный интервал от 0 до 150°С, колба круглодонная двугорлая объемом 100 мл, обратный шариковый холодильник (Аллина) длиной 25 см, склянка для промывания газов (Вульфа), колба круглодонная с длинным горлом, каплеуловитель, кран трехходовой – 1 шт., кран вакуумный трехходовой – 1 шт., трубка соединительная Т-образная – 3 шт.

Выполнение работы

1. В двугорлую колбу 6 отобрать 50 мл исследуемой жидкости (по заданию преподавателя).

2. Собрать установку, как показано на рисунке 3.





Рис. 3. Установка для измерения давления пара динамическим методом. 1 - каплеуловитель; 2 – круглодонная колба с длинным горлом; 3 – трубка соединительная Т-образная; 4 – обратный шариковый холодильник; 5 – термометр; 6 – двугорлая колба; 7 – трехходовой кран; 8 – трехходовой вакуумный кран; 9 – склянка Вульфа.
3. Трехходовой кран 7 поместить в положение «В»: система сообщается с вакуумной линией.

4. Трехходовой вакуумный кран 8 поместить в положение «В»: вакуумная линия сообщается с вакуумным насосом.

5. Включить вакуумный насос.

6. Создать разрежение в системе до давления, на 20 – 30 мм рт. ст. превышающего давление, при котором жидкость кипит при комнатной температуре.

7. Трехходовой кран 7 поместить в положение «З»: система отключена от вакуумной линии и от атмосферы.

8. Трехходовой вакуумный кран 8 поместить в положение «А»: вакуумная линия отключена от остальной системы и сообщена с атмосферой.

9. Выключить вакуумный насос.

10. Проверить герметичность установки: она считается достаточной, если за 10-15 мин давление в системе повысится не более чем на 1 – 2 мм рт. ст.

11. Подать воду в холодильник.

12. Включить колбонагреватель.

13. Отрегулировать скорость нагрева, которая должна составлять около 5°С/мин.

14. Когда жидкость закипит и в системе установится постоянная температура записать показания термометра и манометра в таблицу экспериментальных данных.

15. Трехходовой кран 7 осторожно поместить в положение «А» (система отключена от вакуумной линии и сообщается с атмосферой) и увеличить давление в системе на 20 – 30 мм рт. ст.

16. Трехходовой кран 7 поместить в положение «З».

17. Когда жидкость опять закипит и в системе установится постоянная температура записать показания термометра и манометра в таблицу экспериментальных данных.

18. Открыть трехходовой кран 7, увеличить давление в системе на 20 – 30 мм рт. ст. и получить новые данные по температуре кипения и давлению.

19. Выполнять п.п. 14-16 до давления в системе, равного атмосферному.

Всего в процессе эксперимента должно быть получено 15-20 данных по температуре кипения жидкости и давлению.

Содержание протокола лабораторной работы

Наименование исследуемой жидкости.

Химическая формула.

Температура плавления.

Температура кипения.

Плотность при обычных условиях.

Молярная масса.

Температура в помещении.

Атмосферное давление.

Таблица экспериментальных данных

№ п/п	Р, мм рт.ст.	Ткип, °С	Pкип, мм рт.ст.
1
2
3
4
5
…

Обработка экспериментальных данных

Заполнить таблицу:

№ п/п	Ткип, °С	Ткип, K	1/T, K−1	ркип, мм рт.ст.
1
2
3
4
5
…

Построить графики зависимости – Т и – 1/Т.

Обработать график зависимости, построенный в координатах – 1/Т в Microsoft Excel (или любой другой программе, предназначенной для математической обработки данных) и привести на графике уравнение линии тренда.

Определить значение теплоты испарения по формуле:

,

где b – величина углового коэффициента, R – универсальная газовая постоянная

Вычислить изменение энтропии в процессе испарения по уравнению:

,

где Δ_vH – теплота испарения жидкости, определенная по результатам эксперимента, Дж/моль; T_v – температура кипения жидкости при атмосферном давлении, K.

Вычислить эбуллиоскопическую постоянную исследуемого вещества по уравнению:

.

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Ход эксперимента.

4. Экспериментальные данные (см. протокол к лабораторной работе).

5. Обработка экспериментальных данных.

6. Вывод.