Индивидуальных жидкостей

Цель работы: овладение методом измерения температуры кипения жидкости при атмосферном давлении на эбуллиометре Свентославского, вычисление теплоты испарения, эбуллиоскопической постоянной и идентификация соединения по температуре кипения.

Приборы и реактивы: эбуллиометр Свентославского, органические жидкости (приведены в табл. 2.9)

Теоретические сведения

Температура кипения индивидуальных жидкостей является одной из основных физико-химических характеристик, определяющих состояние однокомпонентной системы.

Описание экспериментальной установки

Порядок выполнения работы

1. В колбу 1 через верхнюю часть обратного холодильника (конденсатора) 6 налить 25 см³ исследуемой жидкости. В термометрический карман поместить термометр 5 и укрепить его в лапке штатива. Включить обогрев колбы. Обогрев регулировать с помощью реостата таким образом, чтобы число капель в счетчике 7 составляло 30-60 в минуту.

2. После того, как температура перестанет меняться и останется постоянной в течение 10 мин, снять показания термометра и отметить атмосферное давление.

Обработка опытных данных

1. Привести температуру кипения Т_к к нормальным условиям по уравнению

T_к = (273 + t_к) + D Т,

D Т = 9·10^-7 (1,0133·10⁵ – p) (273 + t_к),

где t_к – температура кипения, °С; p – рабочее давление, Па.

2. Воспользовавшись правилом Трутона

89,12 Дж/(моль×К),

рассчитать теплоту испарения исследуемой жидкости D Н_исп (Дж/моль) и сравнить с табличным значением (табл. 2.9). Вычислить относительную погрешность d.

3. Рассчитать эбуллиоскопическую постоянную

,

где М – молярная масса исследуемой жидкости, г/моль; R – универсальная газовая постоянная, Дж/(моль×К).

Сравнить полученное значение со справочным (табл. 2.9).

Полученные результаты внести в табл. 2.10.

Т а б л и ц а 2.9

Вещество	D Hисп, Дж/моль	Е, град/моль
Трихлорметан (хлороформ) CHCl3		3,88
Тетрахлорметан CCl4		5,3
Хлорбензол C6H5Cl		2,35
Бензол C6H6		2,57

Т а б л и ц а 2.10

Вещество	Тк, К	Р, Па	D Нисп, Дж/моль	Е, град/моль
опыт.	справ.	d, %	опыт.	справ.	d, %

На основании полученных результатов рассчитать для одного моль исследуемого вещества изменения энтропии ∆ S, энергии Гиббса ∆ G при кипении.

Контрольные вопросы и задания

1. Привести уравнение Клаузиуса – Клапейрона для равновесий жидкость – пар в дифференциальной и интегральной формах.

2. Как с помощью уравнения Клаузиуса – Клапейрона определить теплоты фазовых переходов?

3. Какова связь между теплотами возгонки, испарения и плавления?

Лабораторная работа № 10

Дата добавления: 2015-07-11