Spis treœci - Wydawnictwo AGH

Spis treœci
1. Wstêp ...........................................................................................................................
9
2. Fizykochemiczne w³aœciwoœci czystych cieczy i roztworów ......................................
2.1. Napiêcie powierzchniowe......................................................................................
2.1.1. Napiêcie powierzchniowe czystych cieczy...................................................
2.1.2. Napiêcie powierzchniowe roztworów ..........................................................
2.1.3. Zale¿noœæ napiêcia powierzchniowego od temperatury................................
2.1.4. Metody pomiaru napiêcia powierzchniowego ..............................................
11
11
11
13
17
18
2.1.4.1. Metoda wzniesienia kapilarnego .....................................................
18
2.1.4.2. Metoda kroplowa (stalagmometryczna)..........................................
19
2.1.4.3. Metoda odrywania pierœcienia (tensjometryczna) ...........................
21
2.1.4.4. Metoda maksymalnego ciœnienia baniek .........................................
2.2. Parachora ...............................................................................................................
2.3. Lepkoœæ cieczy czystych i roztworów ....................................................................
2.3.1. Metody pomiaru lepkoœci .............................................................................
22
23
26
30
2.3.1.1. Metoda oparta na pomiarze prêdkoœci wyp³ywu cieczy
z rurki kapilarnej ............................................................................
30
2.3.1.2. Metoda oparta na pomiarze prêdkoœci opadania kulek
w badanej cieczy ............................................................................
2.4. Refrakcja ...............................................................................................................
2.5. Absorpcja œwiat³a...................................................................................................
2.5.1. Prawa absorpcji ............................................................................................
32
34
38
39
2.5.1.1. Prawo Bouguera–Lamberta, tzw. pierwsze prawo adsorpcji ........... 39
2.5.1.2. Prawo Beera, tzw. drugie prawo absorpcji.......................................
40
2.5.1.3. Prawo addytywnoœci absorpcji, tzw. trzecie prawo absorpcji .......... 41
2.5.1.4. Odchylenia od praw absorpcji .........................................................
41
2.5.1.5. Aparatura i technika przeprowadzenia pomiarów ...........................
43
5
2.6. Æwiczenia laboratoryjne ........................................................................................
2.6.1. Badanie wp³ywu alkoholi o ró¿nej d³ugoœci ³añcucha
wêglowodorowego na napiêcie powierzchniowe wody ...............................
2.6.2. Badanie wp³ywu kwasów o ró¿nej d³ugoœci ³añcucha
wêglowodorowego na napiêcie powierzchniowe wody ...............................
2.6.3. Wyznaczanie wspó³czynnika temperaturowego
napiêcia powierzchniowego ........................................................................
2.6.4. Badanie addytywnoœci parachory i jej niezale¿noœci od temperatury............
2.6.5. Wyznaczanie parachory roztworu w zale¿noœci od jego sk³adu....................
2.6.6. Wyznaczanie lepkoœci cieczy metod¹ Ostwalda...........................................
46
46
47
47
2.6.6.1. Wp³yw stê¿enia na lepkoœæ roztworu ¿elatyny ................................
2.6.7. Wyznaczanie lepkoœci metod¹ opadaj¹cej kulki...........................................
48
48
2.6.7.1. Wp³yw stê¿enia na lepkoœæ roztworów gliceryny............................
49
2.6.7.2. Badanie wp³ywu temperatury na lepkoœæ roztworów gliceryny.......
2.6.8. Sprawdzenie addytywnoœci refrakcji dla roztworów elektrolitów ................
2.6.9. Sprawdzenie addytywnoœci refrakcji dla szeregu homologicznego estrów...
2.6.10. Wyznaczanie refrakcji gliceryny i roztworów gliceryny ............................
2.6.11. Sprawdzenie addytywnoœci refrakcji dla roztworów sacharozy .................
2.6.12. Widmo absorpcyjne b³êkitu tymolowego ...................................................
49
50
51
52
52
53
3. Termochemia...............................................................................................................
3.1. Prawo Hessa...........................................................................................................
3.2. Ciep³o zobojêtniania i termoneutralnoœæ soli..........................................................
3.3. Ciep³o rozpuszczania .............................................................................................
3.4. Molowe ciep³a parowania, topnienia i sublimacji...................................................
3.5. Æwiczenia laboratoryjne ........................................................................................
3.5.1. Wyznaczanie ciep³a zobojêtniania ...............................................................
3.5.2. Wyznaczanie ciep³a rozpuszczania kwasu benzoesowego ...........................
3.5.3. Wyznaczanie ciep³a rozpuszczania soli........................................................
3.5.4. Wyznaczanie ciep³a parowania cieczy .........................................................
57
57
59
61
65
67
67
69
73
75
4. Równowaga w uk³adach wielosk³adnikowych...........................................................
4.1. Regu³a faz Gibbsa ..................................................................................................
4.2. Równowaga fazowa w dwusk³adnikowym uk³adzie dwóch cieczy
o ograniczonej wzajemnej mieszalnoœci................................................................
4.3. Wzajemna rozpuszczalnoœæ cieczy w uk³adzie trójsk³adnikowym .........................
4.4. Prawo podzia³u Nernsta .........................................................................................
4.5. Ekstrakcja ..............................................................................................................
4.6. Æwiczenia laboratoryjne ........................................................................................
4.6.1. Badanie równowagi uk³adu dwusk³adnikowego fenol – woda
w obszarze ograniczonej mieszalnoœci obu cieczy .......................................
78
78
6
45
45
45
79
83
85
87
89
89
4.6.2. Badanie równowagi fazowej w uk³adzie trójsk³adnikowym
toluen – woda – alkohol etylowy .................................................................
4.6.3. Wyznaczenie wspó³czynnika podzia³u dla kwasu octowego
w uk³adzie dwóch niemieszaj¹cych siê rozpuszczalników...........................
4.6.4. Wyznaczenie wspó³czynnika podzia³u kwasu benzoesowego......................
90
91
92
5. Roztwory......................................................................................................................
5.1. Prê¿noœæ pary roztworu. Azeotropia ......................................................................
5.1.1. Sk³ad pary nad mieszanin¹ cieczy.................................................................
5.1.2. Ciecze o nieograniczonej wzajemnej rozpuszczalnoœci................................
93
93
93
94
5.1.2.1. Typ I. Roztwory doskona³e .............................................................
94
5.1.2.2. Typ II. Dodatnie odchylenia od prawa Raoulta................................
95
5.1.2.3. Typ III. Ujemne odchylenia od prawa Raoulta ................................ 96
5.1.3. Uk³ady zeotropowe i azeotropowe ............................................................... 96
5.1.4. Destylacja mieszanin dwusk³adnikowych .................................................... 96
5.2. Æwiczenia laboratoryjne ........................................................................................ 100
5.2.1. Otrzymywanie azeotropu za pomoc¹ kolumny destylacyjnej ....................... 100
6. Elektrochemia .............................................................................................................
6.1. Przewodnoœæ elektrolitów......................................................................................
6.1.1. Miareczkowanie konduktometryczne ..........................................................
6.2. Ogniwa elektrochemiczne......................................................................................
6.2.1. Si³a elektromotoryczna ogniwa ....................................................................
6.2.2. Miareczkowanie potencjometryczne............................................................
6.2.3. Potencjometryczne oznaczanie pH...............................................................
6.2.4. Ogniwa stê¿eniowe ......................................................................................
6.3. Æwiczenia laboratoryjne ........................................................................................
6.3.1. Miareczkowanie konduktometryczne kwasów i zasad .................................
6.3.2. Potencjometryczne oznaczenie stê¿enia roztworu AgNO3
przez miareczkowanie roztworem KI ..........................................................
6.3.3. Oznaczanie pH za pomoc¹ pehametru ..........................................................
6.3.4. Wyznaczanie metod¹ potencjometryczn¹
nieznanych aktywnoœci jonów .....................................................................
7. Kinetyka reakcji chemicznych
Wyznaczanie sta³ej szybkoœci reakcji i energii aktywacji ........................................
7.1. Równanie kinetyczne, rz¹d i cz¹steczkowoœæ reakcji.............................................
7.1.1. Równanie kinetyczne reakcji pierwszego rzêdu ...........................................
7.1.2. Równanie kinetyczne reakcji drugiego rzêdu ...............................................
7.2. Wp³yw temperatury na szybkoœæ reakcji ................................................................
7.3. Kataliza i katalizatory ............................................................................................
101
101
102
104
104
104
107
108
111
111
112
113
113
117
119
120
122
124
125
7
7.4. Æwiczenia laboratoryjne ........................................................................................ 126
7.4.1. Wyznaczenie sta³ej szybkoœci reakcji I rzêdu
dla katalizowanej kwasem hydrolizy octanu metylu .................................... 126
7.4.2. Wyznaczanie sta³ej szybkoœci reakcji utleniania
3+
jonów S 2 O2–
3 jonami Fe ............................................................................ 128
7.4.3. Wyznaczanie sta³ej szybkoœci reakcji inwersji sacharozy............................. 129
8. Zjawiska powierzchniowe...........................................................................................
8.1. Adsorpcja...............................................................................................................
8.1.1. Adsorpcja fizyczna i chemiczna ...................................................................
8.1.2. Równowaga adsorpcyjna .............................................................................
8.1.3. Izotermy adsorpcji........................................................................................
133
133
134
134
136
8.1.3.1. Izoterma adsorpcji Freundlicha ....................................................... 137
8.1.3.2. Izoterma adsorpcji Langmuira ........................................................
8.2. Chromatografia cieczowa ......................................................................................
8.3. Æwiczenia laboratoryjne ........................................................................................
8.3.1. Wyznaczenie izotermy adsorpcji substancji rozpuszczonej..........................
8.3.2. Chromatografia kolumnowa.
Chromatograficzne rozdzielanie barwników liœci........................................
8.3.3. Chromatograficzne rozdzielanie jonów metod¹ kolumnow¹........................
8.3.4. Chromatografia bibu³owa.
Chromatograficzne rozdzielanie kationów ..................................................
138
140
141
141
9. Koloidy .........................................................................................................................
9.1. Optyczne w³aœciwoœci koloidów. Efekt Tyndalla...................................................
9.2. Budowa koloidów hydrofobowych (zoli hydrofobowych).....................................
9.3. Koagulacja koloidów .............................................................................................
9.4. Elektryczne w³aœciwoœci uk³adów koloidalnych
– zjawiska elektrokinetyczne.................................................................................
9.5. Æwiczenia laboratoryjne ........................................................................................
9.5.1. Otrzymywanie zolu uwodnionego tlenku ¿elaza(III)....................................
9.5.2. Otrzymywanie zolu uwodnionego tlenku ¿elaza(III)
metod¹ Grahama..........................................................................................
9.5.3. Oznaczanie wartoœci koagulacyjnych zolu uwodnionego
tlenku ¿elaza(III) .........................................................................................
146
148
149
150
143
144
144
151
152
152
153
153
Literatura ........................................................................................................................ 155