B-1.11 PARACHORA I REFRAKCJA

B-1.11
PARACHORA I REFRAKCJA
Cel ćwiczenia: Wyznaczenie refrakcji molowych i właściwych cieczy organicznych.
Wyznaczenie parachory. Sprawdzenie reguły addytywności parachory
i refrakcji
Zagadnienia: Współczynnik załamania światła, dyspersja współczynnika załamania
światła; refrakcja molowa i właściwa; addytywność refrakcji; refraktometry;
napięcie powierzchniowe cieczy, metody wyznacza nia napięcia
powierzchniowego; stalagmometr; parachora
Sprzęt:
Odczynniki:
piknometr, stalagmometr,
cykloheksan, cykloheksanol, propan-1-ol,
refraktometr
propan-2-ol, butan-1-ol, butan-2-ol,
zlewki 25 cm3 5 szt.,
pentan-1-ol, toluen, ksylen, octan etylu
tacka plastikowa, termometr.
UWAGA!
Przed przystąpieniem do pomiarów należy zapoznać się ze stalagmometryczną metodą
wyznaczania napięcia powierzchniowego cieczy, z piknometryczną metodą wyznaczania
gęstości oraz z zasadą pomiaru współczynnika załamania światła za pomocą refraktometru.
Wykonanie ćwiczenia:
1. Za pomocą stalagmometru wyznaczyć napięcie powierzchniowe kilku cieczy wskazanych
przez prowadzącego stosując jako wzorzec wodę. Zmierzyć temperaturę badanych cieczy.
2. Wyznaczyć gęstości ρ badanych cieczy za pomocą piknometru stosując jako wzorzec
wodę.
3. Za pomocą refraktometru wyznaczyć współczynnik załamania światła nD dla wody
i badanych cieczy.
4. Dla mieszaniny binarnej o nieznanym składzie wskazanej przez prowadzącego,
wyznaczyć gęstość i współczynnik załamania światła.
Opracowanie wyników:
1. Wyznaczyć napięcie powierzchniowe σ badanych cieczy.
1
2. Dla każdej badanej substancji wyznaczyć wartości molowej energii powierzchniowejΘ
Θ = σ⋅V2/3
(gdzie V jest objętością molową) oraz stałą równania Eötvösa.
3. Obliczyć eksperymentalne wartości parachory P badanych substancji oraz wyznaczyć
teoretyczne wartości parachory Pteor na podstawie budowy cząsteczek
σ
ciecz
ρ
Θ
P
Pteor
4. Obliczyć eksperymentalne refrakcje molowe R refrakcje właściwe r badanych substancji.
5. Na podstawie budowy cząsteczek wyznaczyć teoretyczne wartośc refrakcji wykorzystując
refrakcje atomowe oraz refrakcje wiązań.
6. Wyniki zestawić w tabeli. Porównać wartości eksperymentalne R i teoretyczne obliczone
w oparciu o refrakcje atomowe Rat i refrakcje wiązań Rw.
ciecz
nD
ρ
r
R
Rat
Rw
7. Obliczyć refrakcję właściwą rm i molową Rm badanej mieszaniny binarnej. Korzystając z
refrakcji właściwej i molowej czystych składników mieszaniny oraz z zależności rm =
r1⋅x1+ r2⋅x2 i odpowiednio Rm = R1⋅x1+ R2⋅x2 obliczyć ułamek molowy x1.
8. Przeprowadzić dyskusję błędów i uzyskanych wyników.
Literatura
1. L.Sobczyk, A.Kisza, K.Gatner, A.Koll, Eksperymentalna chemia fizyczna, PWN,
Warszawa 1982.
2. L.Komorowski, A.Olszowski, Chemia Fizyczna, tom 4, Laboratorium Fizykochemiczne,
PWN Warszawa 2013.
3. W.Moska, Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej i fizyki chemicznej, Skrypt
Uniwersystetu Gdańskiego, Gdańsk 1992
4. Praca zbiorowa, Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej, Skrypt Akademii TechnicznoRolniczej im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich w Bydgoszczy, Bydgoszcz, 1979.
Inne
Film instruktażowy na e-Platformie: e-Chem UPGOW (refraktometria, piknometryczne
pomiary gęstości)
2