RÓWNOWAGI FAZOWE/EKSTRAKCJA – LISTA ZADAŃ

Zajęcia 40 – Duże Koło Chemiczne – Liceum Akademickie UMK w Toruniu
Opracował: Kuba Skrzeczkowski
RÓWNOWAGI FAZOWE/EKSTRAKCJA – LISTA ZADAŃ
Z1. 4 gramy jodu dodano do mieszaniny 50 ml wody oraz 25 ml tetrachlorku węgla.
Oblicz ilości jodu obecnego w obydwu fazach. Współczynnik podziału pomiędzy fazę
organiczną oraz wodną = 86.
Z2. Do mieszaniny zawierającej 50 g wody oraz 70 g benzenu dodano trochę HgCl2.
Oblicz stałą podziału tego związku pomiędzy fazę wodną i benzenową jeśli po
ustaleniu się stanu równowagi okazało się że faza wodna zawiera 0,204 g HgCl 2 a faza
benzenowa zawiera 0,0217 g tego związku. Gęstość benzenu to 1.5 kg/dm3 natomiast
wody 1kg/dm3.
Z3. Kwas benzoesowy tworzy dimery w benzenie; w wodzie natomiast ulega
dysocjacji. Poniżej podano wyniki dwóch oddzielnych pomiarów całkowitych stężeń
kwasu benzoesowego w wodzie oraz w benzenie.
Doświadczenie 1
Doświadczenie 2
Stężenie w wodzie
Stężenie w benzenie
Wiedząc, że stała dysocjacji kwasu benzoesowego wynosi
wyznacz
współczynnik podziału tego kwasu pomiędzy fazę benzenową i wodną. Uwaga!
Pamiętaj, że taki współczynnik dotyczy stężeń jedynie formy kwasu benzoesowego –
niezdysocjowanego, monomeru!
Z4. Wykaż, że ilość wyekstrahowanego związku z rozpuszczalnika A rozpuszczalnikiem
B można obliczyć ze wzoru:
Gdzie: V1 – objętość rozpuszczalnika wyjściowego, V2 – objętość rozpuszczalnika
dodanego w celu wyekstrahowania substancji, w – ilość rozpuszczona w objętości V1
oraz n – ilość ekstrakcji. Zakładamy brak błędów technicznych.
Z5. (a) Na podstawie udowodnionego wzoru z zadania 4, wyprowadź wzór na
wydajność ekstrakcji. (b) Wyjaśnij jaka musi być stała podziału aby ekstrakcja w ogóle
miał sens robienia. Zakładamy brak błędów technicznych.
Z6. Współczynnik podziału kwasu mlekowego pomiędzy chloroform oraz wodę
wynosi 0,203. 200 ml chloroformu zawiera początkowo 1 – molowy roztwór kwasu
mlekowego. Oblicz ilość wyekstrahowanego kwasu mlekowego gdy dodamy 100 ml
wody (a) raz (b) w dwóch porcjach po 50 ml (c) w czterech porcjach po 25 ml.
Z przeprowadzonych obliczeń wyciągnij wnioski.
Zajęcia 40 – Duże Koło Chemiczne – Liceum Akademickie UMK w Toruniu
Opracował: Kuba Skrzeczkowski
Z7. (2/26 Konkursu Chemicznego PW) W 1 dm3 wody znajduje się 25g Br2. Jakiej
objętości CS2 należy użyć, aby wyekstrahować 95% Br2? Ile g Br2 pozostanie w wodzie
po 3-krotnej ekstrakcji porcjami po 50 cm3 CS2? Współczynnik podziału bromu między
CS2 i H2O wynosi 76,4. K=(cCS2/cH2O)
Z8. W 1 dm3 0,025 molowego wodnego roztworu HCl rozpuszczono 0,020 mola ochloroaniliny. Następnie do roztworu dodano porcję 60 cm3 benzenu i całość
wytrząśnięto. Po ustaleniu się stanu rownowagi pobrano 30 cm3 fazy benzenowej
i strącono chlorowodorem 0,7577g nierozpuszczalnej w benzenie soli. Współczynnik
podziału o-chloroaniliny między benzen i wodę wynosi 119. Oblicz stałą dysocjacji
zasadowej Kb o-chloroaniliny.